Olha Tkach et les membres de l’équipe Biophotonique des Interactions Moléculaires et Cellulaires dirigée par Yves Mély, en collaboration avec l’Instituto de Química Física Blas Cabrera (IQF-CSIC) de Madrid, le Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto Biostrutture e Bioimmagini, le Department of Chemistry and Biochemistry- University of California et l’Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS) ont étudié le potentiel d’un analogue fluorescent innovant de la guanosine.
Cet article publié dans Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) explore les propriétés photochimiques de l’isothiazologuanosine (tzG).
L’objectif ? Mieux comprendre et exploiter cette sonde fluorescente, capable d’imiter la structure et les propriétés de la guanosine, tout en apportant une fenêtre d’observation unique sur l’ADN et l’ARN.
Ce qu’ils ont découvert:
- Un suivi précis sur de larges échelles de temps et de pH : grâce à des techniques ultrarapides (de la femtoseconde à la nanoseconde) et à des calculs quantiques, ils ont cartographié les réactions de transfert de protons de tzG entre pH –0,6 et 12.
- Des mécanismes inédits à pH acide : la molécule change rapidement de forme à l’état excité, révélant une différence marquée entre les propriétés acido-basiques de l’état fondamental et celles de l’état excité.
- Une grande sensibilité au pH : selon sa forme protonée ou déprotonée, tzG présente des spectres, des durées de fluorescence et des rendements quantiques distincts, ce qui en fait un outil particulièrement réactif aux variations d’environnement.
Pourquoi est-ce important ?
Ces résultats ouvrent la voie à l’utilisation de tzG comme une sonde de pointe pour l’étude des acides nucléiques et de leurs interactions avec des protéines. En particulier, sa capacité à réagir à des changements locaux d’acidité ou de charges électrostatiques pourrait permettre de mieux comprendre :
- les mécanismes de repliement de l’ARN et de l’ADN,
- les interactions avec certaines protéines,
- et des dynamiques biomoléculaires essentielles à la vie.
Félicitations à tous les auteur.es !
Exploring excited-state proton transfer reactions in isothiazologuanosine, an isofunctional fluorescent analogue of guanosine. Olha Tkach, Lara Martinez-Fernandez, Atzin Esmeralda Ruiz-Lera, Nicolas Humbert, Ludovic Richert, Dmytro Dziuba, Elisa Bombarda, Aurélie Bourderioux, Fabien Hanser, Pascal Didier, Yitzhak Tor, Roberto Improta, Jérémie Léonard and Yves Mély
