Libérer le potentiel de l’ADN fabriqué en laboratoire, connu sous le nom d’ADN synthétique, détient la clé des avancées révolutionnaires dans plusieurs domaines, selon des biologistes quantiques de l’Université de Surrey.
Contrairement à l’ADN naturel, l’ADN synthétique pourrait permettre aux scientifiques de concevoir de nouveaux gènes ou d’améliorer ceux qui existent déjà, ouvrant ainsi la voie à des possibilités de transformation en médecine et en biotechnologie. L’ADN synthétique pourrait également soutenir l’évolution darwinienne, ouvrant la voie à des avancées passionnantes dans la compréhension des systèmes génétiques.
Dans une étude unique, des biologistes quantiques de Surrey ont étudié comment les protons se déplacent dans l’ADN hachimoji, qui est une forme synthétique d’ADN qui n’a pas encore été trouvée dans la vie naturelle.
À l’aide d’une méthode appelée théorie de la fonctionnelle de la densité, l’équipe de Surrey a calculé la vitesse de transfert des protons et comment elle est affectée par la température. Ils ont découvert que le transfert de protons se produit plus facilement dans l’ADN hachimoji que dans l’ADN ordinaire. Plus précisément, certaines paires de bases dans l’ADN hachimoji permettent aux protons de se déplacer 30% plus rapidement que dans l’ADN ordinaire. Cela suggère que l’ADN hachimoji pourrait avoir un risque plus élevé de mutations par rapport à l’ADN normal.
Le Dr Louie Slocombe, chercheur principal du projet à l’Université de Surrey, a commenté : « L’exploration de l’ADN hachimoji et de ses propriétés distinctives présente des perspectives passionnantes pour la biologie synthétique et la recherche génétique. Notre étude fournit des informations inestimables sur la dynamique du transfert de protons au sein du hachimoji. ADN, mettant en lumière ses implications potentielles pour les taux de mutation.
« Cette connaissance a le potentiel de guider les futurs progrès de l’ingénierie de l’ADN et d’élargir notre compréhension des systèmes génétiques ici sur notre planète et au-delà. »
L’ADN Hachimoji est un ADN synthétique créé dans un laboratoire qui étend le code génétique au-delà des quatre lettres habituelles (A, T, C, G). Il intègre quatre blocs de construction supplémentaires (Z, P, S, B), permettant des possibilités plus diversifiées dans l’information génétique et, surtout, ouvrant de nouvelles voies dans la recherche génétique, la biologie synthétique et la nanotechnologie. L’ADN de Hachimoji est considéré comme un candidat prometteur pour concevoir des organismes dotés de capacités uniques et pour développer des médicaments innovants.
Le Dr Marco Sacchi, co-auteur de l’étude de l’Université de Surrey, a déclaré : « L’Université de Surrey reste engagée dans la recherche scientifique pionnière et la conduite de découvertes transformatrices. L’enquête sur l’ADN hachimoji illustre l’excellence de l’Université en biologie quantique et le potentiel de ce nouveau domaine de recherche pour démêler les subtilités des systèmes génétiques et exploiter la puissance des technologies innovantes. »
Plus d’information:
Harry Warman et al, Comment le transfert de protons affecte l’ADN hachimoji, Avances RSC (2023). DOI : 10.1039/D3RA00983A