(Phys.org) - Une nouvelle étude démontre que les chercheurs peuvent contrôler la distance entre deux molécules de manière à pouvoir ajuster la taille du pas aussi petit que le rayon de Bohr. Cette étude de preuve de concept utilisant des techniques d'origami d'ADN montre comment le positionnement moléculaire peut être affiné au niveau atomique à température ambiante en solution. Ce travail a des applications pour l'architecture moléculaire ainsi que pour les réactions chimiques modélisées. Cette étude apparaît dans Nature Nanotechnologie .

Les images TEM dans le rapport de Jonas J. Funke et Hendrik Dietz ressemblent à une série de machines simples qu'un étudiant apprendrait à l'école, mais ces machines simples sont faites d'ADN. Mais, semblable aux machines simples, à mesure que l'angle entre les pièces d'intersection augmente, la distance entre les extrémités distales sur les pièces d'intersection augmente. Funke et Dietz ont contrôlé la distance des points d'extrémité distaux en poursuivant une hélice de réglage, une hélice d'ADN dont la longueur est augmentée en ajoutant des paires de bases.

Les pièces qui se croisent sont également des hélices d'ADN, ce qui signifie que lorsque l'angle converge, la distance entre une hélice et l'autre diminue. Les paires de bases sur chaque hélice sont à une certaine distance des paires de bases sur l'autre hélice. Comme le démontre ce travail, cette distance est réglable.

Funke et Dietz ont démontré que l'angle change avec l'augmentation de la longueur de l'hélice de réglage en créant des hélices de longueurs allant de dix paires de bases à cinquante paires de bases. Les études MET ont montré un angle augmentant progressivement à mesure que la longueur de l'hélice de réglage augmentait. Les bras d'ADN et les hélices d'ajustement fournissent l'échafaudage pour contrôler la distance entre deux molécules en interaction placées sur les bras.

Funke et Dietz ont utilisé des études FRET pour mieux comprendre la distance et l'interaction entre deux molécules sur cet échafaudage d'ADN. Dans FRET, un chromophore donneur transfère de l'énergie à un chromophore accepteur. L'efficacité de ce transfert est liée à la distance entre les chromophores. Dans cette étude, des chromophores ont été placés aux positions cinq, quinze, et vingt-cinq le long des bras ADN. La position cinq est la plus proche de l'angle du sommet et la vingt-cinq est la plus éloignée du sommet. Ils ont trouvé une relation entre les intensités d'émission et la longueur de l'hélice de réglage. En outre, des études électrophorétiques ont montré que la fonctionnalisation de l'échafaudage d'ADN avec des chromophores ne modifiait pas les propriétés de l'échafaudage.