Des chercheurs du monde entier ont établi une référence pour la technologie FRET en mesurant les distances au sein des molécules d'ADN avec une précision inférieure au nanomètre. Crédit :Hugo Sanabria, Nandakumar Chedikulathu Vishnu/Universität Clemson
Une étude mondiale impliquant 20 laboratoires a établi et standardisé une méthode pour mesurer les distances exactes au sein de biomolécules individuelles, à l'échelle d'un millionième de la largeur d'un cheveu humain. La nouvelle méthode représente une amélioration majeure d'une technologie appelée FRET à molécule unique (Förster Resonance Energy Transfer), dans lequel le mouvement et l'interaction de molécules marquées par fluorescence peuvent être surveillés en temps réel, même dans des cellules vivantes. Jusque là, la technologie a principalement été utilisée pour signaler des changements dans les distances relatives, par exemple, si les molécules se sont rapprochées ou éloignées les unes des autres. Le professeur Thorsten Hugel de l'Institut de chimie physique et du Centre ESBIO pour les études de signalisation biologique est l'un des principaux scientifiques de l'étude, qui a été récemment publié dans Méthodes naturelles .
FRET fonctionne de manière similaire aux capteurs de proximité dans les voitures :plus l'objet est proche, plus les bips deviennent forts ou fréquents. Au lieu de se fier à l'acoustique, Le FRET est basé sur des changements dépendants de la proximité de la lumière fluorescente émise par deux colorants et est détecté par des microscopes sensibles. La technologie a révolutionné l'analyse du mouvement et des interactions des biomolécules dans les cellules vivantes.
Hugel et ses collègues ont imaginé qu'une fois la norme FRET établie, des distances inconnues ont pu être déterminées avec une grande confiance. En travaillant ensemble, les 20 laboratoires impliqués dans l'étude ont affiné la méthode de telle sorte que les scientifiques utilisant différents microscopes et logiciels d'analyse obtiennent les mêmes distances, même dans la gamme sub-nanométrique.
"Les informations de distance absolue qui peuvent être acquises avec cette méthode nous permettent désormais d'attribuer avec précision des conformations dans des biomolécules dynamiques, voire de déterminer leurs structures, " dit Thorsten Hugel, qui a dirigé l'étude avec le Dr Tim Craggs (Université de Sheffield/Grande-Bretagne), Prof. Dr. Claus Seidel (Université de Düsseldorf) et Prof. Dr. Jens Michaelis (Université d'Ulm). De telles informations structurelles dynamiques permettront de mieux comprendre les machines et les processus moléculaires qui sont à la base de la vie.
