Tournure biologique: les scientifiques découvrent que l’ADN peut se plier en différentes formes

NEW YORK – L’ADN est capable d’imiter la fonction des protéines, se repliant dans des formes uniques pour accomplir certaines tâches. Une nouvelle étude révèle que lorsque l’ADN se replie en structures tridimensionnelles, les molécules peuvent jouer le rôle d’une protéine appelée protéine fluorescente verte (GFP). Les résultats offrent un tout nouveau regard sur la polyvalence de l’ADN et son rôle dans le fonctionnement humain.

La GFP est une protéine dérivée de la méduse. Les scientifiques l’utilisent souvent dans les laboratoires comme étiquette pour suivre certaines cellules. Si l’ADN peut reproduire des fonctions GFP similaires, les scientifiques pourraient utiliser une étiquette fluorescente tout ADN qui pourrait aider à marquer certains morceaux d’ADN dans les études et les kits de test de diagnostic.

“Ces découvertes changent vraiment notre compréhension de ce que nous pouvons faire avec l’ADN”, déclare le co-auteur de l’étude, le Dr Samie Jaffrey, professeur de pharmacologie Greenberg-Starr et membre de Weill Cornell Medicine, dans un communiqué de presse.

La forme de l’ADN est normalement une hélice double brin, semblable en apparence à une échelle torsadée. Il agit comme la principale source d’information génétique. L’année dernière, les chercheurs ont découvert un ADN simple brin qui se replie sous une forme qui lui permet d’imiter l’activité GFP. La molécule d’ADN, surnommée “laitue” pour la couleur verte qu’elle émet, agit en se liant à une autre petite molécule organique. Se lier à la molécule fluorescente et la presser produit ses caractéristiques de lueur dans le noir. La combinaison a récemment été couronnée de succès en tant qu’étiquette fluorescente pour détecter le SRAS-CoV-2, la cause virale du COVID-19.

La « laitue » a été découverte en créant de nombreux ADN simple brin et en les criblant pour l’activité fluorescente. Cependant, il y avait encore le mystère de la forme que la laitue doit prendre pour acquérir cette capacité.

La nouvelle étude a utilisé des techniques d’imagerie structurelle avancées telles que la cryo-microscopie électronique, pour examiner la structure de la laitue au niveau atomique. Les chercheurs ont trouvé des plis de laitue dans une forme avec un centre qui agit comme une jonction à quatre voies de l’ADN. La figure permet à l’ADN de piéger la molécule organique donnant la couleur verte. Les repliements de la laitue sont également liés à des nucléobases – des éléments constitutifs de l’ADN souvent appelés A, G, C et T.

« Ce que nous avons découvert, ce n’est pas l’ADN essayant d’être comme une protéine ; c’est un ADN qui fait ce que fait la GFP, mais à sa manière », explique Adrian Ferré-D’Amaré, auteur principal de l’étude qui travaille à l’Institut national de la santé.

Selon les auteurs, les résultats pourraient accélérer les tests de diagnostic rapide et d’autres études scientifiques qui nécessitent une étiquette fluorescente à base d’ADN.

“Des études comme celle-ci vont être essentielles pour la création de nouveaux outils basés sur l’ADN”, explique le Dr Jaffrey.

Le étude est publié dans la revue Nature.

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