Mise au point d'une paire de bases d'ADN artificielle basée sur des liaisons halogènes
Une paire de bases artificielles entièrement nouvelle fonctionne selon un nouveau principe chimique
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Pour la première fois, des chercheurs ont réussi à mettre au point une paire de bases d'ADN artificielle qui repose sur une force chimique différente de celle du matériel génétique naturel. Alors que les éléments constitutifs de l'ADN naturel sont maintenus ensemble par des liaisons hydrogène, la nouvelle paire de bases s'appuie sur des liaisons halogènes comme force d'attraction centrale. Celles-ci agissent comme de minuscules "sites d'amarrage" alignés avec précision entre les molécules. L'étude démontre pour la première fois que ces liaisons alternatives permettent également de créer des structures d'ADN stables. Elle a été publiée sous le titre "Investigating Halogen Bonds as Pairing Force in an Artificial DNA Base Pair" dans le Journal of the American Chemical Society.
Au cours des dernières décennies, de nombreuses paires de bases artificielles ont été développées pour imiter ou compléter le principe de la liaison hydrogène. "Notre approche va plus loin : nous avons mis au point une paire de bases artificielles de conception entièrement nouvelle qui utilise les liaisons halogènes comme force d'attraction alternative", explique le professeur Stephanie Kath-Schorr de l'Institut de chimie organique de l'université de Cologne, principal chercheur de l'étude. Pour ce faire, l'équipe a conçu des éléments chimiques spéciaux contenant un atome d'halogène, en l'occurrence l'iode. À l'aide de simulations informatiques, les chercheurs ont d'abord calculé comment ces éléments devaient être agencés de manière optimale. Ils ont ensuite produit les molécules en laboratoire et vérifié si elles formaient les liaisons prévues. Les expériences ont confirmé que les nouveaux éléments de construction se reconnaissent de manière fiable et forment une paire stable.
Il est particulièrement intéressant de noter qu'une enzyme naturelle accepte les éléments de construction artificiels. Les ADN polymérases sont des enzymes qui fonctionnent comme des "machines à copier" de la cellule, synthétisant de nouveaux brins d'ADN. Au cours des expériences, les chercheurs ont démontré qu'une ADN polymérase peut incorporer les nouveaux blocs de construction dans un brin d'ADN en croissance. Ainsi, la paire de bases artificielle fonctionne non seulement dans un tube à essai, mais aussi dans un contexte biologique.
"L'ADN ne repose pas exclusivement sur le principe chimique connu", déclare Kath-Schorr. "Nos résultats élargissent l'alphabet génétique et nous permettent de mieux comprendre à quel point la molécule de la vie est flexible. À long terme, ces éléments constitutifs supplémentaires de l'ADN pourraient ouvrir de nouvelles possibilités dans le domaine de la biologie synthétique, par exemple pour le développement de nouvelles approches diagnostiques et thérapeutiques.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Robert Dörrenhaus, Philip K. Wagner, Leonie Wilczek, Sophie Lüggert, Tobias A. Behn, Martin Breugst, Stephanie Kath-Schorr; "Investigating Halogen Bonds as Pairing Force in an Artificial DNA Base Pair"; Journal of the American Chemical Society, 2026-2-12
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