En associant de l’ADN à un catalyseur métallique sensible à la lumière (photocatalyseur), des scientifiques ont conçu une enzyme artificielle capable de contrôler avec précision des réactions chimiques sous lumière visible, une performance que les métalloenzymes à base de protéines ne parviennent pas encore à atteindre. Des travaux publiés dans Nature Communications, qui pourraient transformer la conception des catalyseurs chiraux en chimie et biotechnologie.

Longtemps considéré comme une simple molécule de stockage de l’information génétique, l’ADN révèle aujourd’hui des propriétés insoupçonnées. Des équipes du Laboratoire de chimie de coordination (CNRS/Université de Toulouse) et de l’Institut des biomolécules Max Mousseron (CNRS/Université de Montpellier – ENSCM) ont conçu une photoDNAzyme artificielle, combinant les propriétés de l’ADN à celles d’un photocatalyseur métallique.

Ce système hybride utilise l’énergie de la lumière visible pour déclencher des réactions chimiques non naturelles dans l’eau, avec une énantiosélectivité élevée (préférence pour l’un des deux énantiomères, ces molécules images l’une de l’autre dans un miroir). En inversant la chiralité de l’hélice de l’ADN, les chercheurs peuvent même contrôler et inverser cette sélectivité, une flexibilité inédite par rapport aux enzymes naturelles à base de protéines.

Publiés dans Nature Communications, ces résultats ouvrent la voie à de nouvelles réactions photochimiques énantiosélectives et à des biocatalyseurs hybrides programmables, activables par la lumière et compatibles avec des environnements aqueux. Une avancée prometteuse pour la biotechnologie.

Cette publication a fait l’objet d’une Actualité de CNRS Chimie.