Souvent, la somme est supérieure à ses parties. En utilisant un microscope à force atomique comme « grue », Des chercheurs de l'Université Ludwig Maximilian de Munich ont réussi à réunir deux biomolécules pour former un complexe actif - avec une précision nanométrique et un contrôle qualité intégré.

L'aspect commercial du microscope à force atomique (AFM) est sa pointe acérée. Il peut être utilisé pour prélever des molécules individuelles sur un substrat et les déplacer vers des positions spécifiques avec une précision de quelques nanomètres. Cette procédure de « couper-coller à molécule unique » a été développée par le physicien du LMU, le professeur Hermann Gaub, et lui et ses collègues l'ont maintenant utilisé pour assembler un complexe moléculaire fonctionnel à partir d'inactifs, blocs de construction à une seule molécule.

Ils ont construit le complexe à partir de deux courts brins d'ARN, en cueillir un dans un dépôt avec l'AFM, et le placer à proximité du deuxième brin déposé ailleurs sur le substrat. Lorsque les deux segments d'ARN entrent en contact, ils forment spontanément ce qu'on appelle un "aptamère", une poche de liaison tridimensionnelle pour une molécule cible – dans ce cas le colorant fluorescent vert malachite. L'interaction de liaison amplifie la fluorescence émise par la cible plus de 1000 fois - et signale que les deux parties de l'aptamère se sont correctement assemblées.

« L'important est que nous ayons un contrôle mécanique précis sur le processus d'assemblage, », explique l'auteur principal Mathias Strackharn. « Quand nous voyons le signal vert malachite au microscope à fluorescence, nous savons que l'aptamère a été reconstitué avec succès. » Les chercheurs sont désormais en mesure de construire d'autres systèmes dont la fonction naturelle dépend de la configuration de leurs composants moléculaires. Cela leur permettra de disséquer comment les interactions entre leurs parties médient les fonctions des complexes moléculaires.