Thymidines proximales comme sites de réticulation dans les nanostructures d'ADN. (A) Gauche :Structures chimiques de deux thymidines proximales avant irradiation UV. À droite :illustration schématique d'une nanostructure d'ADN en faisceau à six hélices comportant des thymidines simple brin aux extrémités des brins (1), aux demi-croisements (2), aux croisements complets (3), et des boucles de thymidine (4) avant irradiation UV. (B) Comme dans (A) mais après exposition à la lumière avec une longueur d'onde de 310 nm. Les liaisons CPD sont indiquées sous forme d'ellipsoïdes rouges. Crédit: Avancées scientifiques (2018). DOI :10.1126/sciadv.aau1157
Une équipe de chercheurs de l'Université technique de Munich (TUM) a développé un moyen de renforcer les nanostructures d'ADN pour une meilleure survie dans des conditions environnementales difficiles. Dans leur article publié dans la revue Avancées scientifiques , le groupe décrit sa technique et pourquoi il pense qu'elle sera utile.
Il y a six ans, une équipe de TUM dirigée par Hendrik Dietz a développé une technique permettant d'utiliser l'ADN pour construire des nanostructures. Les nanostructures résultantes se sont avérées s'auto-assembler avec une précision atomique. Après avoir réduit le temps d'assemblage des structures, la technique a fait son chemin dans l'industrie - ces nanostructures offrent désormais un moyen de créer des réseaux de points quantiques qui sont utilisés dans les dispositifs d'affichage et pour les applications de spectroscopie Raman.
Dans ce nouveau travail, une autre équipe dirigée par Dietz a amélioré la technique, cette fois rendant les nanostructures plus robustes. L'un des facteurs limitatifs pour l'utilisation des nanostructures d'ADN était leur tendance à s'effilocher lorsqu'elles sont exposées à des températures élevées. Pour surmonter ce problème, les chercheurs ont modifié leur technique pour former plus de liaisons covalentes après la création des nanostructures. Dans une tournure surprenante, l'équipe a découvert que l'application d'un rayonnement UV après la période d'auto-assemblage formait plus de liaisons. Les obligations, à son tour, empêcher les doubles hélices de se dérouler. Les chercheurs expliquent que la technique fonctionne parce que le rayonnement fait réagir les bases T adjacentes les unes avec les autres.
En testant des nanostructures fabriquées à l'aide de la nouvelle technique, les chercheurs ont découvert qu'ils étaient capables de résister à des températures allant jusqu'à 90 ° C. Ils notent que les liaisons supplémentaires ont également rendu les nanostructures plus capables de résister à des environnements tels que ceux à l'intérieur d'un organisme vivant. Ils ont noté, trop, que l'irradiation des nanostructures éliminait également les défauts.
Les chercheurs affirment qu'ils ont désormais levé le dernier obstacle empêchant l'utilisation généralisée des nanostructures d'ADN et s'attendent à ce qu'elles aient une grande variété d'applications. Ils notent que les nanostructures sont parfaitement adaptées aux applications biomédicales. Ils précisent également qu'ils n'ont pas terminé leurs recherches :leur prochain défi sera d'essayer de comprendre ce qui se passe lorsque les nanostructures sont introduites dans des organismes vivants.
© 2018 Phys.org
