ADN vs. Aptamères ARN

Dans notre "Qu'est-ce qu'un aptamère" dans notre blog, nous avons décrit que les aptamères sont des molécules d'ADN ou d'ARN synthétiquement fabriquées, simples brins. Il existe des différences inhérentes entre l'ADN et l'ARN lorsqu'ils sont trouvés naturellement. L'ADN est typiquement une biomolécule double brin composée de bases A, T, C et G. L'ARN est simple brin et composé de bases A, U, C et G qui ne sont pas aussi stables dans la cellule car il agit généralement comme un messager pour d'autres systèmes. 

Choisir entre les aptamères d'ADN et d'ARN

Lors de la conception d'une stratégie de sélection pour un aptamère se liant à une cible, les différences innées et leurs avantages et inconvénients associés doivent être pris en compte lors de la conception d'une stratégie de sélection pour un aptamère se liant à une cible. La première chose à décider serait l'application de l'aptamère. Cela s'explique par le fait que, comme mentionné ci-dessus, l'ARN agit naturellement comme un système messager pour la cellule, ce qui signifie que l'ARN natif est destiné à être dégradé en quelques secondes dans le plasma. L'ADN natif a une demi-vie plus longue dans le plasma, plus proche de 60 minutes. Il existe des modifications chimiques qui peuvent être apportées à l'ARN, comme la substitution d'un fluor à la place du groupe hydroxyle naturel à la position 2’ sur les bases d'ARN. Cette modification, ainsi que d'autres, peut augmenter la demi-vie de l'ARN pour correspondre, voire dépasser, celle de l'ADN natif. Cela signifie que si un aptamère doit être sans modifications dans votre application, alors l'ADN serait préférable en raison d'une meilleure stabilité.

	ADN	ARN
Stabilité naturelle dans le plasma	60 à 90 minutes	Secondes
Diversité structurale de la bibliothèque	Grande diversité structurale	Grande diversité structurale
Diversité structurale des séquences	Des structures plus stables, donc des liaisons plus fiables	Une plus grande diversité structurelle au sein d'une séquence peut entraîner une liaison faible.
Temps de sélection	Court (comparé à l'ARN)	Long (nécessite une transcription après chaque tour)

 

Différences structurelles

La seule différence structurelle entre le squelette de l'ARN monocaténaire et celui de l'ADN monocaténaire est le groupe hydroxyle en position 5' sur l'ARN. La présence de ce groupe pourrait entraîner une certaine gêne stérique et donc moins de flexibilité au sein de la molécule d'ARN. Bien que plus de structures aient été caractérisées dans l'ARN, c'est parce que l'ARN a été étudié de manière plus approfondie. En raison de cela, on ne peut pas exclure que l'un ou l'autre ait une plus grande diversité structurelle.

En revanche, l'ARN a tendance à présenter un plus grand nombre de conformations au sein d'une séquence, dont seules quelques-unes peuvent participer à la liaison à la cible. Pendant ce temps, l'ADN a tendance à former des structures secondaires plus stables qui sont disponibles pour se lier à la cible. 

 

Temps de Sélection

Lorsque l'on cherche à effectuer une sélection pour une cible, il faut également prendre en compte le temps nécessaire pour effectuer cette sélection. Bien que cela semble être un problème de moindre importance par rapport aux considérations précédemment mentionnées, il existe de grandes différences entre les deux. Une sélection avec l'ARN prendra plus de temps car il y a une étape supplémentaire de conversion de la bibliothèque d'ARN en ADN pour permettre son amplification pour les tours suivants. Ensuite, elle doit être convertie de nouveau en ARN pour le tour de sélection suivant. Cela rend la sélection plus longue que celle de l'ADN, où la bibliothèque doit simplement être amplifiée entre les tours. Chez NeoVentures, ce temps de sélection est considérablement réduit grâce à notre plateforme Neomers. Avec cette nouvelle méthode de sélection reproductible des aptamères, nous pouvons identifier des aptamères hautement spécifiques en une seule étape de sélection. Cela signifie que le temps nécessaire pour la sélection est considérablement réduit pour les bibliothèques d'ARN et d'ADN. 

 

Le succès d'une sélection d'aptamères dépend également fortement de la prise en compte des sélections positives et négatives. Chez NeoVentures, nous avons la plus grande expérience dans la conception de la meilleure stratégie qui fonctionnera pour votre cible et votre application. Contactez notre équipe pour en savoir plus sur celui que vous devriez utiliser pour votre application unique.