La rigidité de l’ADN double brin joue un rôle majeur dans la structuration du chromosome et donc l’expression des gènes, ainsi qu’en nanotechnologie où l’ADN est utilisé comme brique de construction. Mais comment cette rigidité est-elle influencée par la présence d’ions de types différents ?  Dans ce travail, des équipes de l’Institut de pharmacologie et biologie structurale (IPBS – CNRS/UT3 Paul Sabatier) et du Laboratoire de physique théorique (LPT-IRSAMC – CNRS/UT3 Paul Sabatier) ont répondu à la fois expérimentalement et théoriquement à cette question.

Basée sur un principe très simple, le suivi d’une nanoparticule attachée à l’extrémité libre d’une molécule d’ADN immobilisée sur un support par son autre extrémité, la technique Tethered Particle Motion (TPM) révèle la dynamique de conformations de la molécule d’ADN. Grâce à la parallélisation massive de cette méthode d’expérimentation à molécule unique, les chercheurs ont mesuré la dépendance de la longueur de persistance, permettant de caractériser la rigidité du polymère l’ADN, sur une large gamme d’ions et de concentration en sels. Ils ont alors mis en évidence une décroissance unique pour les ions métalliques monovalents ou divalents, parfaitement décrites par des théories récentes qui prennent en compte les effets électrostatiques non-linéaires ainsi que le diamètre fini de l’ADN. Cette étude permettra ainsi de prédire certains changements conformationnels de structures complexes formées par l’ADN aussi bien in vitro que in vivo. Ce travail a été publié dans Physical Review Letters, le 18 janvier 2019.