L'ADN contient les instructions qui font de nous qui nous sommes. Si nous voulons lire ces instructions, dites pour comprendre notre prédisposition aux troubles génétiques, nous devons soigneusement «dézip» la structure emblématique de l'ADN à double hélice. Ce n'est ni facile ni rapide, et le processus implique un chauffage intense et des produits chimiques qui peuvent endommager l'ADN.
Maintenant, dans une nouvelle étude publiée dans Nano ACSune équipe de recherche dirigée par l'Université d'Osaka a développé une nouvelle technologie pour faciliter le processus de décompression. Leur invention utilise un radiateur miniature pour décompresser avec précision et doucement la double hélice d'ADN.
L'appareil utilise une bobine de platine de taille nanique. Alors que le brin d'ADN atteint le «nanopore», un trou nano-taille sur l'appareil, une tension est appliquée à la bobine. La chaleur ouvre l'ADN, permettant à un brin d'être lu à la fois.
Un avantage clé de la nouvelle méthode est que nous n'avons pas à chauffer l'ensemble de l'échantillon, seulement une très petite partie de celui-ci. Cela signifie que le processus n'a besoin que de quelques milliwatts de puissance, les dommages à l'ADN sont minimisés et nous pouvons lire plus précisément les informations de l'ADN. «
Makusu Tsutsui, auteur principal
L'équipe a testé la nouvelle méthode en utilisant une longue molécule d'ADN à partir d'un virus, qui contenait près de 50 000 paires de bases, ainsi qu'un plasmide circulaire plus petit. Une quantité étonnamment petite de chaleur était suffisante pour décompresser à la fois le plasmide et la molécule d'ADN plus longue.
La méthode de chauffage précise de l'équipe a également permis à l'équipe de contrôler quand et comment la molécule d'ADN s'est dézippé, réguler sa vitesse et détecter son passage à travers le nanopore à l'aide de signaux électriques. Ces informations détaillées ont permis à l'équipe de déduire comment le mouvement de la molécule d'ADN est affecté par les forces électriques, la traînée visqueuse du fluide et de la température environnantes, qui sont toutes de précieuses données pour des améliorations supplémentaires du séquençage de l'ADN.
« Notre appareil devrait être facile à fabriquer et, nous l'espérons, deviendra une technologie de base pour un séquençage de nouvelle génération rapide et précis », a déclaré l'auteur principal Tomoji Kawai. « L'appareil est microscopique et consomme très peu de puissance, il pourrait donc être incorporé dans des dispositifs de diagnostic portables, permettant un accès sur place à des informations génétiques qui peuvent guider le diagnostic et le traitement. »
Le système minuscule et puissant alimenté par chauffage représente une étape vers des dispositifs de test génétiques portables, qui pourraient être utilisés pour déterminer rapidement et facilement la présence de gènes responsables du cancer ou d'autres maladies. Cela pourrait également aider à stimuler la médecine personnalisée, permettant aux médecins de recommander des traitements en fonction des informations génétiques uniques d'une personne.
