Nanotechnology Now - Communiqué de presse : Des chercheurs développent des éléments artificiels de la vie

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Comparaison structurelle de l'ADN et du TNA artificiel, un acide nucléique Xeno avec les paires de bases naturelles AT et GC et une paire de bases supplémentaire (XY).

CRÉDIT
Stéphanie Kath-Schorr

Résumé:
L'ADN transporte l'information génétique de tous les organismes vivants et se compose de seulement quatre éléments constitutifs différents, les nucléotides. Les nucléotides sont composés de trois parties distinctes : une molécule de sucre, un groupe phosphate et l'une des quatre bases nucléiques adénine, thymine, guanine et cytosine. Les nucléotides sont alignés des millions de fois et forment la double hélice d’ADN, semblable à un escalier en colimaçon. Des scientifiques du Département de chimie de l'UoC viennent de montrer que la structure des nucléotides peut être modifiée dans une large mesure en laboratoire. Les chercheurs ont développé ce qu’on appelle l’acide nucléique thréofuranosyl (TNA) avec une nouvelle paire de bases supplémentaire. Ce sont les premières étapes vers des acides nucléiques entièrement artificiels dotés de fonctionnalités chimiques améliorées. L'étude « Élargissement de l'horizon de l'espace des acides nucléiques Xeno : acides nucléiques threose avec stockage d'informations accru » a été publiée dans le Journal of the American Chemical Society.

Des chercheurs développent des éléments artificiels de la vie

Cologne, Allemagne | Publié le 8 mars 2024

Les acides nucléiques artificiels diffèrent par leur structure de leurs originaux. Ces changements affectent leur stabilité et leur fonction. « Notre acide nucléique thréofuranosyl est plus stable que les acides nucléiques naturels ADN et ARN, ce qui apporte de nombreux avantages pour une utilisation thérapeutique future », a déclaré le professeur Dr Stephanie Kath-Schorr. Pour l’étude, le sucre désoxyribose à 5 carbones, qui constitue le squelette de l’ADN, a été remplacé par un sucre à 4 carbones. De plus, le nombre de bases nucléiques est passé de quatre à six. En échangeant le sucre, le TNA n'est pas reconnu par les propres enzymes de dégradation de la cellule. Cela constitue un problème avec les thérapies à base d'acide nucléique, car l'ARN produit synthétiquement et introduit dans une cellule est rapidement dégradé et perd son effet. L’introduction de TNA dans des cellules non détectées pourrait désormais maintenir l’effet plus longtemps. "De plus, la paire de bases non naturelle intégrée permet des options de liaison alternatives pour cibler les molécules dans la cellule", a ajouté Hannah Depmeier, auteur principal de l'étude. Kath-Schorr est convaincue qu'une telle fonction peut être utilisée notamment dans le développement de nouveaux aptamères, de courtes séquences d'ADN ou d'ARN, qui peuvent être utilisées pour le contrôle ciblé de mécanismes cellulaires. Les TNA pourraient également être utilisés pour le transport ciblé de médicaments vers des organes spécifiques du corps (administration ciblée de médicaments) ainsi que pour le diagnostic ; ils pourraient également être utiles pour la reconnaissance de protéines virales ou de biomarqueurs.

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