L’échelle « nano » passe à la vitesse supérieure

La course à l’infiniment petit est lancée ! Il est aujourd’hui possible de construire des objets nanométriques en assemblant des molécules d’ADN, l’approche la plus prometteuse étant l’ADN origami. Mais les temps de réalisation de ces nano-objets sont loin d’être compatibles avec des approches industrielles : après design, la synthèse de telles molécules peut nécessiter plusieurs semaines.
Pour améliorer le rendement et le procédé de fabrication de ces nano-objets, Jean-Philippe Sobczak et ses collaborateurs de l’Université technique de Munich ont étudié le processus de construction grâce à la fluorimétrie en temps réelle et l’utilisation de bains cryogéniques. D’après leurs recherches, il est possible de travailler à température constante et de ramener la durée de fabrication à quelques dizaines de minutes pour les objets les plus simples.
L’organisation spatiale des acides nucléiques est un mécanisme guidé par l’appariement des nucléotides. Les travaux des biologistes allemands démontrent qu’il est possible de calculer une température optimale d’appariement à partir de la nature des séquences, de la longueur des brins et de la topologie de la chaîne que l’on souhaite construire.
En appliquant cette méthode, ils ont construit une structure en forme d’engrenage, constituée de brins d’ADN, en 40 minutes et avec un rendement de près de 100 %. Ce type d’approche rationnelle est indispensable au développement futur d’applications des nanotechnologies basées sur l’ADN.

Sobczak JPJ et al. (2012) Science 338, 1458-61

Représentation schématique de la transformation d’un ADN brut en structure modelée.
© avec l’aimable autorisation de T. Martin, J.-P. Sobczak & H. Dietz/TU Munich