Les chercheurs ont créé une « supermolécule puissante » dans une étude interdisciplinaire « énorme », qui, selon eux, a le potentiel de révolutionner la science.
La nouvelle molécule a été décrite comme un mariage entre deux biomolécules cruciales qui sous-tendent la vie : l’ADN et les peptides – bien que ces molécules interagissent rarement dans la nature.
En tant qu’outil moléculaire, la découverte pourrait être utilisée à de multiples fins, notamment pour créer de nouveaux médicaments et des protéines artificielles moins vulnérables que les naturelles à la dégradation.
ADN et peptides
L’ADN est la structure de base pour stocker l’information génétique de l’humanité, tandis que les peptides sont des chaînes d’acides aminés. Les deux molécules sont essentielles à la vie, mais dans la nature, elles sont rarement liées car elles ont une chiralité opposée.
Expliquant la chiralité, le co-auteur, le professeur Hanbin Mao, de la Kent State University aux États-Unis, a déclaré : « Imaginez que vous vouliez empiler vos deux mains en faisant correspondre chaque doigt tandis que les deux paumes sont tournées dans la même direction.
« Vous découvrirez qu’il est impossible de le faire. Vous ne pouvez le faire que si vous pouvez tromper vos deux mains pour qu’elles aient la même chiralité. »
L’ADN et les peptides n’interagissent généralement pas car les peptides sont gauchers tandis que l’ADN est droitier en termes de chiralité.
Mais la nouvelle recherche a réussi à changer la chiralité des peptides, débloquant un « outil moléculaire très puissant », selon le Dr Chenguang Lou, auteur correspondant et professeur agrégé à l’Université du Danemark du Sud.
« Nous vivons dans un monde chiral », a expliqué le Dr Lou à Sky News, « ce qui signifie que chaque biomolécule a sa propre chiralité. Nous avons prouvé que ces deux chiralités peuvent interagir, ce qui n’a jamais été découvert auparavant au niveau de la plus grande molécule. «
La découverte « pourrait conduire à la prochaine génération de nanotechnologies », a ajouté le Dr Lou, permettant potentiellement aux chercheurs de mieux détecter et traiter les maladies.
En remodelant les peptides, l’équipe pense qu’il pourrait remplacer le squelette d’acides aminés utilisé par de nombreuses protéines.
« L’une des directions possibles suivant cette technologie hybride moitié ADN, moitié peptide est d’essayer essentiellement de remplacer ces structures de squelette peptidique en utilisant uniquement les acides nucléiques », a-t-il ajouté.
Ce faisant, ces nouvelles protéines pourraient être plus résistantes à la lumière ultraviolette, à la chaleur et aux réactifs chimiques, et aider les scientifiques « à comprendre comment nous pouvons créer des enzymes artificielles aussi efficaces que les naturelles », a déclaré le Dr Lou.
« Notre prochaine étape sera de déterminer s’il peut être utilisé pour expliquer la cause de la maladie d’Alzheimer dans laquelle les peptides de dysfonctionnement sont responsables », a ajouté le professeur Mao.
Le Dr Lou a déclaré que la recherche était une étude interdisciplinaire en raison de la spécialisation de son équipe en chimie et de l’expertise de l’équipe américaine en biophysique.
« Faire avancer l’activité de recherche au cours de la dernière année et demie, de mon point de vue, est assez énorme », a-t-il ajouté.
« En termes d’applications à venir, nous essaierions de créer des machines moléculaires plus puissantes combinant ces deux briques Lego nano-mondes. »