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Exploration électrochimique de la dynamique de brins courts d’ADN ancrés sur une surface
Orateur :
Christophe Demaille, Equipe Systèmes Biomacromoléculaires - Transport d’électrons, Laboratoire d’électrochimie moléculaire, UMR CNRS - Paris 7
Salle :
C023 (RDC LR6 côté CECAM)
Sujet :
Nous avons établi que la dynamique du mouvement de chaînes linéaires de polymère, ancrés sur une surface d’électrode, pouvait être caractérisée de manière quantitative par des techniques électrochimiques, à la seule condition que l’extrémité libre de la chaîne soit au préalable marquée par une sonde rédox [1]. Cette démarche est ici appliquée à l’exploration de la dynamique de brins d’ADN de longueur nanométrique (oligonucleotides), marqués en 3’ par une sonde rédox ferrocène et « thio »-ancrés sur une surface d’or par leur extrémité 5’. Le comportement du système à ADN a tout d’abord été analysé par voltamétrie cyclique : le potentiel électrochimique de la surface d’or (substrat) est balayé linéairement en fonction du temps jusqu’à provoquer un transfert d’électron entre la « tête » rédox du brin d’ADN et le substrat. Ce transfert nécessitant que la tête ferrocène vienne au « contact » de la surface du substrat, le signal en courant recèle, à vitesse de balayage suffisamment élevé, des informations relatives à la dynamique du brin d’ADN. Il est ainsi possible de montrer que si la dynamique de l’ADN simple brin est trop rapide pour être accessible de la sorte, l’ADN double brin présente quant à lui un comportement remarquable, puisqu’il se traduit par l’extinction du signal à haute vitesse de balayage ! Ce résultat indique que la dynamique observée est celle du mouvement de flexion du duplex d’ADN amenant la tête rédox au contact du substrat. L’analyse des signaux de voltamétrie cyclique, sur la base d’un simple modèle de flexion élastique, permet de rendre compte du comportement expérimental et aboutit à la détermination de la longueur de persistance du duplex [2]. Nous présenterons également des résultats récents de microscopie électrochimique à force atomique (AFM-SECM), une technique électrochimique à sonde locale développée au laboratoire [3], et qui permet d’accéder simultanément à la conformation et à la dynamique des chaînes d’ADN à tête rédox, simples et doubles brins.
1 - A. Anne ; C. Demaille ; J. Moiroux ; Macromolecules 2002, 35, 5578-5586. 2 - A. Anne ; C. Demaille ; J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 542-557. 3 - J. Abbou ; A. Anne ; C. Demaille ; J. Am. Chem. Soc. 2004, 126,10095-10108.
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