Puces à ADN et photolithographie – récents progrès sur la synthèse d’acides nucléiques à très haut débit et extension du champ des possibles
Séminaire Chimie ED459
Dr. Jory
Le Jeudi 17 Novembre 2022 à 14h
CNRS, Amphithéâtre Balard (bâtiment Balard RdC, 1919 route de Mende)
Date de début : 2022-11-17 14:00:00
Date de fin : 2022-11-17 15:30:00
Lieu : CNRS amphi Balard
Intervenant : Dr. Jory
Faculty of Chemistry, University of Vienna, Austria
Les puces à ADN sont des plateformes extrêmement utiles pour étudier et explorer le champ d’interactions entre acides nucléiques, protéines et petites molécules. La fabrication de ces puces par photolithographie est une méthode de choix en ce qu’elle permet de préparer des bibliothèques de séquences très complexes : plus de 780000 séquences uniques synthétisées en parallèle et sur la même surface. Comme la synthèse d’acides nucléiques par photolithographie est in situ, elle exploite la chimie au phosphoramidite des méthodes de synthèse plus conventionnelles et, de fait, est capable d’accueillir la même palette de nucléosides et de modificateurs et offre ainsi une grande variété dans la synthèse d’oligonucléotides. Atteindre une telle diversité structurelle au sein d’une seule puce permet d’étudier ces interactions à très haut débit, un niveau inaccessible à d’autres voies de synthèse.
Par exemple, nous avons récemment adapté le processus de fabrication de puces à ADN à l’ARN,[1] créant ce faisant la seule approche de fabrications de puces à ARN à haute densité, et les bibliothèques d’ARN ainsi produites ont servi à identifier la préférence pour des séquences bien particulières de certaines enzymes reconnaissant et dégradant l’ARN.[2] En outre, nous avons intégré 2ʹF-ANA, un analogue de nucléoside précieux dans la conception d’oligonucléotides à visée thérapeutique, sous la forme de bibliothèques d’analogues d’oligonucléotides sur puces afin d’accélérer le processus d’identification de médicaments potentiels.
Parallèlement, nous utilisons la puissance de synthèse brute de la photolithographie pour des applications plus portées sur la nanotechnologie. En particulier, nous tirons avantage de la fluorescence sur puces pour façonner des images moléculaires faites uniquement d’ADN et jusqu’en 256 couleurs.[3,4] Ces images peuvent être chargées de pixels supplémentaires content de l’ADN en série L, orthogonal à son énantiomère naturel D, permettant ainsi de dissimuler un message sous la forme de L-ADN, une technique aussi connue en sciences de l’information sous le nom de stéganographie.[5] Nous touchons aussi aux sciences de l’information en étudiant le stockage de l’information numérique sur ADN.[6,7]
Cet exposé a ainsi pour but de présenter un nouveau champ d’investigation pour les puces à oligonucléotides, bien au-delà de leur usage traditionnel pour interroger l’expression des gènes, entre recherche biomédicale, chimie bioorganique et nanobiotechnologie.
[cf. illustration dans la version imprimable PDF]
Références
1. J. Lietard, D. Ameur, M. Damha, M.M. Somoza, Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 15257–15261.
2. J. Lietard, M.J. Damha, M.M. Somoza, Biochemistry 2019, 58, 4389–4397.
3. T. Kekić, J. Lietard, Nanoscale, under review.
4. K. Holz, E. Schaudy, J. Lietard, M.M. Somoza, Nat. Commun. 2019, 10, 3805.
5. E. Schaudy, M.M. Somoza, J. Lietard, Chem. Eur. J. 2020, 26, 14310–14314.
6. P.L. Antkowiak, et al, Nat. Commun. 2020, 11, 5345.
7. J. Lietard, et al, Nucleic Acids Res. 2021, 49, 6687–6701.
Contact local IBMM : Dr. Françoise
