Synthèse enzymatique d'ARN et ADN sur micromatrices – METAL

L'approche chimique de la synthèse des acides nucléiques est actuellement remise en question par une nouvelle technologie qui utilise des enzymes indépendantes de la matrice. Cette approche enzymatique promet de surmonter les limites de la chimie des phosphoramidites et de réduire considérablement la quantité de déchets de synthèse. L'activité des polymérases doit être limitée à l'addition d'une seule base pour contrôler la composition de la séquence. L'objectif de ce projet est de développer une approche enzymatique de synthèse contrôlée d’ADN et ARN dans laquelle la résolution d'une seule base est obtenue en utilisant un groupe protecteur photosensible. Ce groupe peut être enlevé à l'aide de la lumière UV pour permettre l'insertion du nucléotide suivant. Non seulement cela devrait permettre la synthèse de novo de l'ADN et de l'ARN, mais le processus devrait pouvoir être multiplexé et produire des centaines de milliers de séquences uniques en parallèle. Cette approche, appelée photolithographie enzymatique, permettrait d'obtenir des bibliothèques d'acides nucléiques très complexes dans des conditions strictement aqueuses. Pour atteindre cet objectif, deux partenaires de recherche situés en France et en Autriche s'associent et combinent leurs expertises respectives. Le partenaire français sera chargé de synthétiser des dNTP et rNTP photosensibles et d'évaluer la tolérance des polymérases TdT et PUP vis-à-vis de ces nouveaux substrats. Parallèlement, des essais d'incorporation médiés par les mêmes polymérases seront réalisés sur des brins d'ADN et d'ARN initiateurs immobilisés sur une surface de verre. La photolithographie enzymatique sera réalisée à l'aide d'un synthétiseur d'ADN chargé de solutions de triphosphate/polymérase aux ports appropriés et dans des conditions de synthèse de réseaux. Le multiplexage ajoute une dimension entièrement nouvelle au projet et permettrait de réaliser pour la première fois une synthèse enzymatique à haute densité et à haut débit.