Bertrand Ducos, Jessica Valle-Orero, Martin Rieu, Vincent Croquette, Jean-François Allemand, Institut de biologie de l'ENS Paris (IBENS), Département de Biologie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ABCD : Biophysique des Biomolécules, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL), This study was supported by the ANR CLEANMD grant (ANR-14-CE10-0014) and ANR G4-CRASH (ANR-19-CE11-0021-01) from the French Agence Nationale de la Recherche (to V.C.) and by the European Research Council grant Magreps [267 862] (to V.C.). Work in the group of V.C.is part of 'Institut Pierre-Gilles de Gennes' ('Investissements d’Avenir' program ANR-10-IDEX-0001-02 PSL and ANR-10-LABX-31) and the Qlife Institute of Convergence (Université PSL), ANR-14-CE10-0014,CLEANMD,Mécanismes moléculaires et impact de la voie de dégradation des ARNm nonsense (NMD) sur le transcriptome eucaryote.(2014), ANR-19-CE11-0021,G4-crash,Collision entre moteurs moléculaires et structures G4 seules ou liées à des protéines de liaison observée à l'échelle de la molécule unique en pinces magnétiques(2019), ANR-10-LABX-0031,IPGG_LABEX,Pierre-Gilles de Gennes Institute for microfluidics(2010), ANR-10-IDEX-0001,PSL,Paris Sciences et Lettres(2010), HAL-SU, Gestionnaire, Appel à projets générique - Mécanismes moléculaires et impact de la voie de dégradation des ARNm nonsense (NMD) sur le transcriptome eucaryote. - - CLEANMD2014 - ANR-14-CE10-0014 - Appel à projets générique - VALID, Collision entre moteurs moléculaires et structures G4 seules ou liées à des protéines de liaison observée à l'échelle de la molécule unique en pinces magnétiques - - G4-crash2019 - ANR-19-CE11-0021 - AAPG2019 - VALID, Pierre-Gilles de Gennes Institute for microfluidics - - IPGG_LABEX2010 - ANR-10-LABX-0031 - LABX - VALID, Initiative d'excellence - Paris Sciences et Lettres - - PSL2010 - ANR-10-IDEX-0001 - IDEX - VALID, Institut de biologie de l'ENS Paris (UMR 8197/1024) (IBENS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Département de Biologie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)
Fluorescence-free micro-manipulation of nucleic acids (NA) allows the functional characterization of DNA/RNA processing proteins, without the interference of labels, but currently fails to detect and quantify their binding. To overcome this limitation, we developed a method based on single-molecule force spectroscopy, called kinetic locking, that allows a direct in vitro visualization of protein binding while avoiding any kind of chemical disturbance of the protein’s natural function. We validate kinetic locking by measuring accurately the hybridization energy of ultrashort nucleotides (5, 6, 7 bases) and use it to measure the dynamical interactions of Escherichia coli/E. coli RecQ helicase with its DNA substrate., Rieu et al. present a magnetic tweezers based single-molecule manipulation method, called kinetic locking, for direct detection of biomolecular binding without use of fluorescent probes. By measuring dynamical interactions of E. coli RecQ helicase with its DNA substrate, authors show that this method holds promise for studying DNA-DNA and DNA-protein interactions while avoiding the need for labelling.