Une équipe de chercheurs de l'IOCB Prague dirigée par le Dr Tomáš Slanina a développé une nouvelle méthode de marquage des molécules avec des colorants fluorescents qui surpasse les approches existantes en termes de précision et de stabilité. Le nouveau marqueur fluorescent reste lié de manière covalente à sa molécule cible et ne se désagrège pas, même dans des conditions exigeantes à l'intérieur des cellules vivantes. Cela permet aux scientifiques de suivre les molécules marquées sur de longues périodes avec une grande fiabilité – un avantage pour la recherche en biologie, en chimie et en médecine. L'étude a été publiée dans Angewandte Chemie International Edition.
Le marquage fluorescent des protéines et des peptides permet aux scientifiques de déterminer où se trouve une molécule dans une cellule et comment son comportement change au fil du temps. Les méthodes actuelles présentent cependant des limites évidentes. L’étiquette s’attache souvent à un site involontaire de la molécule, perturbant potentiellement sa structure et, dans les cas extrêmes, même sa fonction biologique. De plus, les molécules ainsi marquées ont tendance à être instables et peuvent facilement se démarquer dans l’environnement cellulaire.
« Dans notre travail, nous avons appliqué une approche de marquage peptidique très précise qui utilise une réaction chimique en deux étapes déclenchée par la lumière. Cela nous permet de créer des molécules marquées par fluorescence exceptionnellement stables. » dit Tomáš Slanina.
La nouvelle méthode de l'IOCB Prague combine les meilleures caractéristiques des stratégies existantes, à savoir la précision et la stabilité moléculaire exceptionnelle. L'étiquetage fluorescent se déroule en deux étapes. Premièrement, le colorant se fixe à la molécule à une position précisément définie. Ensuite, lors de l'exposition à la lumière, l'étiquette attachée est « collée » en place, transformant une liaison temporaire en une liaison permanente et chimiquement robuste.
« Nous appelons la méthode Stick and Glue ! » explique Lucie Šálková, première auteure de l'étude et doctorante. « Imaginez quelqu'un dansant avec un bâton lumineux. Si le bâton n'est pas activé, vous ne pouvez pas le voir et ils disparaissent dans la foule – ils pourraient même le laisser tomber. Mais une fois qu'ils l'auront clipsé et attaché à leur poignet, ils ne le perdront pas et vous pourrez facilement repérer où ils se trouvent. Notre méthode fonctionne de la même manière. Tout d'abord, nous attachons le colorant fluorescent, et ce n'est qu'après l'avoir éclairé avec de la lumière que nous le stabilisons – nous le collons à la molécule cible. À partir de là, la molécule peut être facilement suivie sans le colorant. Contrairement à d'autres méthodes, nos bâtons lumineux ne finissent pas éparpillés sur le sol à la fin de la nuit. ajoute-t-elle.
La méthode de marquage innovante développée à l'IOCB Prague offre une manière universelle, précise, douce et permanente de fixer des colorants fluorescents – adaptée aux petites molécules ainsi qu'aux gros peptides et protéines. Ces marqueurs hautement stables permettent aux scientifiques de surveiller le mouvement de biomolécules sélectionnées dans les cellules et d'étudier leurs interactions avec leur environnement. La technologie élargit les possibilités de recherche en biologie, en chimie et en science des matériaux et pourrait contribuer au développement de nouveaux outils diagnostiques et thérapeutiques.
