Dans une nouvelle technique connue sous le nom d'origami ADN, les chercheurs plient encore et encore de longs brins d'ADN pour les former.
Le collage montre certaines des techniques et des conceptions utilisées dans l'origami à ADN.
La technique de l'origami à ADN a été la premièreCalifornia Institute of Technology en 2006, a attiré des centaines de nouveaux chercheurs au cours de la dernière décennie, cherchant à créer des récepteurs et des capteurs capables de détecter et de traiter les maladies du corps humain, d'évaluer l'impact des polluants sur l'environnement et d'aider à une foule d'autres applications biologiques.
Bien que les principes de l'origami ADN soient simples, les outils etles techniques de cette technique de création de nouvelles structures ne sont pas toujours faciles à comprendre et n'ont pas été bien documentées. De plus, les scientifiques novices dans cette méthode n'avaient pas une seule référence vers laquelle se tourner pour trouver le moyen le plus efficace de construire des structures d'ADN et pourraient éviter les écueils qui auraient pu prendre des mois, voire des années de recherche.
"Nous voulions rassembler tous les instruments,développés par des personnes, en un seul endroit, et expliquent ce qui ne peut pas être dit dans un article de revue traditionnel. Les articles de synthèse peuvent vous dire tout ce que tout le monde a fait, mais ils ne vous diront pas comment les gens l'ont fait. »
Jacob Majikes, chercheur au National Institute of Standards and Technology (NIST).
L'origami ADN est basé sur la capacitépaires de bases complémentaires de molécules d'ADN pour se lier les unes aux autres. Parmi les quatre bases de l'ADN - adénine (A), cytosine (C), guanine (G) et thymine (T) - A se lie à T et G à C. Cela signifie qu'une certaine séquence d'As, Ts, Cs et Gs trouvera et se liera à son add-on.
La liaison permet des brins d'ADN courtsagissent comme des agrafes, tenant des sections de longues chaînes pliées ou reliant des chaînes individuelles. Un design origami typique peut nécessiter 250 agrafes. Ainsi, l'ADN peut s'auto-organiser sous diverses formes, formant un cadre nanométrique auquel un ensemble de nanoparticules peut être attaché, dont beaucoup sont utilisées pour le traitement, la recherche biologique et la surveillance de l'environnement.
Selon Magix, l'utilisation de l'origami ADNfait face à deux problèmes. Premièrement, les chercheurs créent des structures tridimensionnelles à l'aide des paires de bases A, G, T et C. En outre, ils utilisent ces agrafes de paires de bases pour tordre et dérouler la double hélice familière des molécules d'ADN afin qu'elles se plient en formes spécifiques. Cela peut être difficile à concevoir et à visualiser. Majike et Liddle exhortent les chercheurs à consolider leur intuition de conception en créant des maquettes 3D, telles que des sculptures faites avec des aimants en barre, avant leur mise en production. Ces modèles, qui peuvent montrer quels aspects du processus de pliage sont critiques et lesquels sont moins importants, doivent ensuite être aplatis en 2D pour être compatibles avec les outils de CAO d'origami ADN, qui utilisent généralement des représentations 2D.
Le pliage de l'ADN peut être effectué de différentes manièresd'une manière dont certaines sont moins efficaces que d'autres, note Magix. En fait, certaines stratégies peuvent être vouées à l'échec. Liddle et Magikes prévoient d'ajouter quelques manuscrits supplémentaires à leur travail qui détaillent comment créer avec succès des dispositifs nanométriques avec de l'ADN.
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