Condensation de l'ADN photoréversible à l'aide de tensioactifs sensibles à la lumière

Un moyen de contrôler la compaction de l'ADN grâce à l'illumination lumineuse a été développé en utilisant l'interaction de l'ADN avec un tensioactif cationique photo-réactif. Le tensioactif subit une photoisomérisation réversible lors de l'exposition à la lumière visible (isomère trans, plus hydrophobe) ou UV (isomère cis, plus hydrophile). En conséquence, la liaison du tensioactif à l'ADN et la condensation de l'ADN résultante peuvent être ajustées avec la lumière. Des mesures de diffusion dynamique de la lumière (DLS) ont été utilisées pour suivre la compaction de l'ADN lambda de la forme coil allongée à la forme globulaire compacte en fonction de l'ajout de tensioactif et de l'illumination lumineuse. Les résultats révèlent que la compaction se produit à un rapport tensioactif-à-base pair d'ADN d'environ 7 sous lumière visible, tandis qu'aucune compaction n'est observée jusqu'à un rapport de 31 sous lumière UV. Lors de la compaction, le coefficient de diffusion mesuré passe d'une valeur de 0,6 x 10(-8) cm2/s (coil allongé avec une distance de bout en bout de 1,27 microm) à une valeur de 1,7 x 10(-8) cm2/s (globule compact avec un rayon hydrodynamique de 120 nm). De plus, les résultats de diffusion lumineuse montrent que le processus de compaction est complètement photoréversible. La microscopie à fluorescence avec de l'ADN T4 a été utilisée pour confirmer davantage les résultats de diffusion lumineuse, permettant la détection de molécules uniques de la transition coil-globule contrôlée par la lumière. Ces études structurelles ont été combinées avec la spectroscopie d'absorbance et de fluorescence du violet cristallin afin d'élucider le mécanisme de liaison du photosurfactant à l'ADN. Les résultats indiquent que les forces électrostatiques et hydrophobes jouent un rôle important dans le processus de compaction. Enfin, un diagramme de phase ADN-photosurfactant-eau a été construit pour examiner les effets de la concentration de l'ADN et du tensioactif sur la compaction de l'ADN. Les résultats révèlent que la précipitation, qui se produit au cours des dernières étapes de la condensation, peut également être contrôlée de manière réversible avec l'illumination lumineuse. Les résultats combinés montrent clairement la capacité de contrôler l'interaction entre l'ADN et l'agent complexant et, par conséquent, la condensation de l'ADN avec la lumière.