5a. Résumé
Un biocapteur à effet de champ novateur a récemment été développé pour mesurer la cinétique de protéines et d’acides nucléiques, en mode molécule unique, sur des échelles de temps étendues, ce qui est difficile à faire avec les dispositifs actuels. Ses avantages distinctifs émergent du nanomatériau en son cœur, soit un nanotube de carbone sur lequel on vient greffer la biomolécule d’intérêt. En effet, l’expérience montre que le courant électrique traversant le nanotube est directement influencé par les variations du potentiel électrostatique à sa surface lorsque l’état de la biomolécule change. Les mécanismes moléculaires en jeu ne sont cependant pas complètement bien cernés.
Nous avons donc effectué des simulations sur deux systèmes biomoléculaires typiques, soit une protéine (ici, le lysozyme) et un acide nucléique (ici, un 10-nt d’ADN), liés à un nanotube de carbone, tel que précédemment fait en laboratoire avec le biocapteur. Nos dynamiques moléculaires lèvent le voile sur : (1) les interactions en jeu entre la biomolécule et le nanotube et (2) sur la dépendance du potentiel électrostatique à la surface du nanotube envers la structure de la biomolécule. Dans le cas du lysozyme, ces résultats permettent de bien expliquer les variations de courant électrique observées expérimentalement. Dans le cas du 10-nt d’ADN, nous observons des particularités qui soulèvent des questions intéressantes sur les mécanismes réellement en jeu en cœur de ce biocapteur.
