Un peptide accro à la magnétite
Publié par Redbran le 16/11/2019 à 14:00
Source: CEA

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En recherchant parmi les gènes impliqués dans la formation de magnétosomes de forme allongée, les chercheurs du Biam ont identifié un peptide présentant une très grande affinité pour la magnétite qui pourrait être un excellent candidat pour de nouvelles applications biotechnologiques.

Les magnétosomes sont des micro-aimants minéralisés par des bactéries qui sont, outre leur intérêt scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) pur, utilisés pour des applications biotechnologiques et médicales. La plupart des bactéries magnétotactiques synthétisent des magnétosomes symétriques en forme de cubo-octaèdres, mais certaines souches produisent des magnétosomes allongés. Cette propriété est très intéressante pour des applications biotechnologiques, notamment pour les agents de contraste en IRM. Elle a amené des chercheurs à s'intéresser à la formation de ces magnétosomes particuliers.

Des chercheurs du Biam, associés à des collègues de la Sorbonne (La Sorbonne est un complexe monumental du Quartier latin de Paris. Elle tire son nom du théologien du XIIIe siècle Robert de Sorbon, le fondateur du collège...), d'Allemagne, de Pologne et des Etats-Unis, ont travaillé sur une série de gènes présents chez les bactéries formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue est haute et inversement. Chaque voyelle se caractérise par...) des magnétosomes allongés et absents des bactéries formant des magnétosomes cubo-octaédriques. Ils ainsi ont identifié Mad10, le gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un acide ribonucléique...) le mieux conservé dans cette série, et ont travaillé sur un peptide issu de ce gène. Ils ont en particulier étudié l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui...) de ce peptide avec les différentes faces des cubo-octaèdres de magnétite dans l'espoir d'observer une interaction différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide de la trace, dans l'anneau des...) qui pourrait expliquer la formation de magnétosomes allongés. Le peptide s'avère avoir une affinité très forte pour la magnétite quelle que soit la face ciblée. Cela fait de lui un excellent candidat pour fonctionnaliser les cristaux de magnétite, à savoir leur accrocher une molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui peut exister à l'état libre, et qui représente la plus petite quantité...) d'intérêt, en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) d'applications biotechnologiques.

Cette propriété est en soi une belle découverte, même si la question de l'origine de la morphologie allongée reste ouverte. Les investigations continuent car l'anisotropie (L'anisotropie (contraire d'isotropie) est la propriété d'être dépendant de la direction. Quelque chose d'anisotrope pourra présenter différentes...) de forme est une porte d'entrée vers une anisotropie magnétique, qui pourrait être exploitée dans des applications de spintronique, comme la production de mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) quantique.


Vue d'un magnétosome de la bactérie Desulfamplus magnetvalliomortis fonctionnalisé par le peptide Mad10. © CEA

Références publication:
Decoding Biomineralization: Interaction of a Mad10-Derived Peptide with Magnetite Thin Films | Nano Letters
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