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Les scientifiques découvrent la clé de la fluorescence verte pour le nano-assemblage

L'organisation de la vie requiert des nanostructures fondées sur les protéines, qui à leur tour sont arrangées de façon précise afin de déterminer leurs fonctions spécifiques. Des chercheurs de l'université Ludwig Maximilian (LMU) à Munich, en Allemagne, ont découvert le rôle ...

L'organisation de la vie requiert des nanostructures fondées sur les protéines, qui à leur tour sont arrangées de façon précise afin de déterminer leurs fonctions spécifiques. Des chercheurs de l'université Ludwig Maximilian (LMU) à Munich, en Allemagne, ont découvert le rôle de la fluorescence verte dans l'installation des molécules à protéine unique sur leur site d'opération avec une précision à l'échelle du nanomètre, résultant en l'assemblage de nouvelles machines biomoléculaires. Leur découverte a été présentée dans la revue Journal of the American Chemical Society. En utilisant la pointe fine du microscope à force atomique (AFM, pour atomic force microscope), les chercheurs ont sélectionné des biomolécules individuelles pour les déposer ailleurs avec une précision nanométrique. Baptisée «Single-molecule cut & paste» (SMC&P), cette technique a été pour la première fois utilisée par l'équipe sur des molécules d'acide désoxyribonucléique (ADN). Les chercheurs ont souhaité utiliser cette technique sur des protéines car les machines moléculaires responsables de la plupart des processus biochimiques dans les cellules sont composées de protéines, et l'assemblage contrôlé de ces dispositifs est l'un des objectifs éminents de la nanotechnologie. Menée par le professeur Hermann Gaub au LMU, l'équipe expliquait que son utilisation nous permettrait de mieux comprendre ce qu'il se passe dans les cellules vivantes, et contribuerait au développement, à la construction et à l'utilisation des nanomachines sur mesure. Grâce à cette technique, les chercheurs ont modifié la méthode, qui à son tour leur a permis de déplacer les protéines d'un site de stockage à un site spécifique avec une précision nanométrique. «Dans un milieu liquide à température ambiante, les 'conditions météorologiques' à l'échelle du nanomètre sont comparables à celles d'un ouragan», expliquait l'auteur principal Mathias Strackharn du LMU. C'est pourquoi il est important d'attacher fermement et de bien maintenir les molécules sur la pointe de l'AFM lorsqu'on les déplace vers la zone de construction. D'après les chercheurs, les forces qui régissent les protéines lorsqu'elles sont manipulées et assemblées doivent également être suffisamment faibles pour ne pas les endommager, et doivent être contrôlées avec vigilance. L'équipe a atteint les objectifs de l'étude en utilisant une combinaison d'anticorps, les protéines à «doigts de zinc» liées à l'ADN, et les ancrages d'ADN. «Nous avons démontré la faisabilité de la méthode en regroupant des centaines de molécules basées sur la protéine fluorescente verte [GFP - green fluorescent protein] qui forment un petit homme vert, à l'instar d'un feu de signalisation qui informe les piétons de traverser, mais de seulement quelques micromètres», expliquait M. Strackharn. Cette technique permet de directement tester les aspects fonctionnels des machines de protéines complexes, y compris la façon dont les combinaisons de divers enzymes interagissent et la distance qui doit les séparer pour qu'ils réalisent des réactions couplées. «Si nous parvenons à imiter ces 'lignées d'assemblage enzymatique' en rassemblant des protéines individuelles, nous pourrions contribuer considérablement à l'exploitation des sources d'énergie durables», ajoutait-il.Pour de plus amples informations, consulter: Université Ludwig Maximilian (LMU) de Munich: http://www.en.uni-muenchen.de/index.html Journal of the American Chemical Society: http://pubs.acs.org/journal/jacsat

Pays

Allemagne