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Un nouveau système détectant l’ADN de manière très sensible

Des chercheurs de l’université de Californie ont élaboré un système de détection de l’ADN basé sur un polymère synthétique capable de se fixer spécifiquement sur une séquence et de la détecter à de très petites concentrations. Un test très utile, tiré d’une application directe des recherches du prix Nobel de chimie 2000, pour mettre en évidence du matériel biologique, sans passer obligatoirement par une étape préalable d’amplification génique.

Cette recherche, publiée en avance sur le site internet des comptes rendus de l’académie des sciences américaine, est en effet une application de la découverte du prix Nobel 2000 de chimie Alan Heeger, qui portait sur la découverte et le développement des polymères conducteurs.

Le travail de Brent Gaylord et de Guillermo Bazan (Santa Barbara, Californie) a été d’associer un polymère polycationique avec un PNA couplé à un fluorochrome(PNA=peptide nucleic acid, un analogue synthétique de la chaîne d’ADN dans lequel le squelette sucres-phosphate est remplacé par un squelette peptidique qui se lie de façon très forte au simple brin d’ADN).

Le principe du test est que le PNA, soluble dans l’eau, s’associe avec un brin d’ADN par des liaisons non électrostatiques impliquant un rapprochement intime entre les deux partenaires. Ce complexe, chargé négativement par les résidus phosphates de l’ADN, se lie alors au polymère cationique, et le triplex ainsi formé, permet d’activer par transfert d’énergie, le fluorochrome accroché sur le PNA, émettant alors un signal lumineux (fluorescéine), 25 fois plus puissant que si il avait été excité par une source lumineuse simple.

La sensibilité du test a permis de détecter de l’ADN en solution à une concentration de 10 picomolaire en fluorométrie classique. Ainsi on peut imaginer à l’avenir, en utilisant des sondes PNA, remplacer l’amplification génique (PCR) par une amplification optique du signal, pour détecter n’importe quelle séquence ADN en diagnostic de routine.

«Je suis heureux de voir de nouvelles applications pour les polymères conducteurs en biologie», a commenté le prix Nobel Heeger. «Ce concept bio-sensoriel PNA/ADN qui utilise le polymère semi-conducteur hydrosoluble pour amplifier la lumière est simple, élégant, bio-spécifique et sensible. Plus généralement, je vois dans ce progrès de détection de l’ADN, un autre exemple important du succès de la science interdisciplinaire», a-t-il conclu.

Source: Proc Natl Acad Sci USA 6 août 2002;publication en ligne avancée du 20 août, doi :10.1073/pnas.162375999

PI

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