Des objets 3D nanoscopiques fabriqués à partir de brins d’ADN « comme des LEGO »

Publié le : 7 décembre 2017

Un chercheur de l’Inserm[1], en collaboration avec l’Université d’Harvard, a annoncé, dans la revue Nature, la création d’objets nanoscopiques[2] à partir des quatre bases de l’ADN : A, T, C et G, en les imbriquant comme des LEGO®. Avec à la clé, « la fabrication de nouveaux outils adaptés à la taille de nos cellules ».

 

La recherche en nanotechnologie à base d’ADN, « champ de recherche moins connu », a pour objectif de « modeler la matière vivante » pour en faire un « outil thérapeutique à une échelle compatible avec celle de la cellule humaine ». La technologie dite « des briques LEGO® à ADN », apparue en 2012, se contentait jusqu’ici « d’un millier de bases seulement » ne programmant pas suffisamment de séquences d’ADN pour agréger un génome plus complexe. Le travail publié dans Nature expose la fabrication d’un génome équivalent à celui d’une bactérie avec « un million de bases d’ADN ».

 

La technique consiste à assembler les quatre bases d’un brin d’ADN en une forme donnée : on choisit sa forme « dans une base de motifs 3D », puis les « voxels »[3] sont « traduit en brique d’ADN via un programme informatique conçu par les chercheurs et baptisé Nanobricks ». Ce programme code l’ADN en indiquant l’ordre des 52 bases[4]. « Cette étape détermine la manière dont les 30 000 motifs initiaux vont s’emboiter les uns aux autres pour qu’une seule structure 3D finale ne soit possible », explique Gaétan Bellot, chercheur à l’Inserm et co-auteur de ces travaux.

 

Les motifs sont ensuite « synthétisés en laboratoire puis mélangés dans un tube ». Suite à un processus de chauffage et de refroidissement, « les molécules se replient spontanément et prennent une forme finale conforme au modèle 3D désiré ».

 

Les auteurs de l’étude évoquent l’avantage de la rapidité du processus « en quelques heures ». Par ailleurs, ces « nanotubes » sont « biocompatibles » et facilement « éliminés dans le corps humain ou dans l’environnement ». « Toutefois, même si les molécules d’ADN utilisées sont synthétiques et de fait non actives biologiquement, on ne peut pas exclure une interaction potentielle avec l’ADN présent dans les organismes vivants. »

 

 

[1] De l’Institut de génomique fonctionnelle (Inserm/CNRS/Université de Montpellier).

[2] 10-9 m.

[3] Un voxel : contraction des mots « volume » et « élément  » est un pixel en 3D.

[4] Cela repose sur l’existence de briques composées chacune de 52 bases d’ADN. Une des propriétés de l’ADN repose sur le fait que les bases nucléiques d’un brin d’ADN (A, T, C ou G) peuvent interagir avec celles d’un autre brin en s’appariant toujours de la même façon. La base A avec la T et la base C avec la G. Comme les légos®, toutes ces unités ont la même forme générale mais l’ordre des 52 bases à l’intérieur détermine quelles sont les briques qui vont pouvoir s’accoler entre elles et à quel niveau.

 

<p>Inserm (06/12/2017)</p> <p>Photo : Pixabay</p>

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