« En principe, vous pouvez utiliser l'échafaudage pour connecter plusieurs couches horizontalement, " [que de nombreuses équipes de recherche ont utilisé depuis le développement de l'origami ADN par Paul Rothemund de Cal Tech en 2006]. Cependant, quand vous allez dans le sens vertical, la polarité de l'ADN vous empêche de faire plusieurs couches, " a déclaré Yan. " Ce que nous devions faire, c'était faire pivoter l'angle et le forcer à se connecter. "

La réalisation des nouvelles structures envisagées par Yan nécessitait une réingénierie de la jonction Holliday en la retournant et en la faisant tourner autour du point de jonction sur environ la moitié d'une horloge, ou 150 degrés. Un tel exploit n'a pas été pris en compte dans les conceptions existantes.

"L'idée initiale était la partie la plus difficile, " dit Yan. " Ton esprit ne voit pas toujours les possibilités alors tu l'oublies. Nous avons dû briser la barrière conceptuelle selon laquelle cela pouvait arriver."

Dans la nouvelle étude, en faisant varier la longueur de l'ADN entre chaque jonction Holliday, ils pourraient forcer la géométrie aux jonctions Holliday dans un réarrangement non conventionnel, rendre les jonctions plus flexibles pour construire pour la première fois dans la dimension verticale. Yan appelle la structure en forme de gril du barbecue de l'arrière-cour un ADN Gridiron.

« Nous avons été étonnés que cela fonctionne ! » dit Yan. « Une fois que nous avons vu que cela fonctionnait réellement, il était relativement facile de mettre en œuvre de nouvelles conceptions. Maintenant, cela semble facile avec le recul. Si votre état d'esprit est limité par les règles conventionnelles, c'est vraiment difficile de passer à l'étape suivante. Une fois que vous avez franchi cette étape, ça devient tellement évident."

Les conceptions de l'ADN Gridiron sont programmées dans un ADN viral, où un simple brin d'ADN en forme de spaghetti est craché et replié à l'aide de petits brins d'ADN « de base » qui aident à façonner la structure finale de l'ADN. Dans un tube à essai, le mélange est chauffé, puis refroidi rapidement, et tout s'auto-assemble et se moule dans la forme finale une fois refroidi. Prochain, utilisant la technologie sophistiquée d'imagerie AFM et TEM, ils sont capables d'examiner les formes et les tailles des produits finaux et de déterminer qu'ils se sont formés correctement.

Cette approche leur a permis de construire des Structures 3D et objets courbes pour de nouvelles applications.

"La majeure partie de notre équipe de recherche se consacre désormais à la recherche de nouvelles applications pour cette boîte à outils de base que nous fabriquons, " a déclaré Yan. " Il y a encore un long chemin à parcourir et beaucoup de nouvelles idées à explorer. Nous devons juste continuer à parler aux biologistes, physiciens et ingénieurs pour comprendre et répondre à leurs besoins.