Pliage et auto-assemblage de l’ADN pour créer des nanostructures

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La nanofabrication ’bottom-up’ cherche à exploiter les propriétés intrinsèques des atomes et molécules pour contrôler leur auto-organisation de façon à obtenir des structures plus complexes. Paul W K. Rothemund du California Institute of Technology a développé une technique d’auto-assemblage à partir de molécules d’ADN qui lui permet de réaliser des nanostructures bidimensionnelles de forme arbitraire. La première étape est conceptuelle et consiste à bâtir un modèle géométrique en mettant en place les brins d’ADN pour qu’ils s’assemblent en respectant la forme souhaitée. La structure se compose d’un long brin d’ADN qui sert de trame et de nombreux brins courts qui jouent le rôle "d’agrafes" pour maintenir l’ensemble. Un algorithme aide à la conception du pliage (le chemin suivi par le long brin d’ADN pour former la trame) et au choix des bases pour les "agrafes" qui fournissent les compléments Watson-Crick du brin principal. L’étape expérimentale, qui consiste à mettre ensemble les brins d’ADN pour l’auto-assemblage, s’avère étonnement facile et concluante. P. Rothemund a pu synthétiser des formes aussi variées que des étoiles à 5 branches, des ’smileys’, une carte des Amériques et d’autres figures d’origami complexes comme le montrent les images AFM haute-résolution qu’il a pu obtenir. Une structure de 100 nm de large présente typiquement plusieurs centaines de plis de la trame qui est maintenue par plusieurs centaines d’agrafes. Elle peut facilement être synthétisée par milliers d’exemplaires si assez d’ADN est présent. Selon l’auteur, ces structures peuvent être adaptées et complexifiées (en 3 dimensions par exemple) et servir de nanoplateforme à laquelle divers éléments pourraient venir s’accrocher. Il envisage des applications en biologie moléculaire ou en physique des dispositifs.

Source :

California Institute of Technology - http://pr.caltech.edu/media/Press_Releases/PR12807.html

Pour en savoir plus, contacts :

W K. Rothemund - email : pwkr@dna.caltech.edu
Code brève
ADIT : 32832

Rédacteur :

Rémi Delville, science@consulfrance-houston.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….