Estimer la quantité d’ADN ou d’ARN présente dans un échantillon est l’un des premiers contrôles de presque toutes les procédures de biologie moléculaire, avant le clonage, le séquençage, la PCR ou la transfection. Les spectrophotomètres modernes et les appareils NanoDrop rendent cette mesure rapide, mais l’interprétation correcte des résultats suppose de comprendre A260, le facteur de conversion et le rapport de pureté 260/280.

Pourquoi A260 mesure la concentration en acides nucléiques

L’ADN et l’ARN absorbent le plus fortement la lumière ultraviolette autour de 260 nanomètres, principalement en raison des cycles aromatiques de leurs bases nucléotidiques. Selon la loi de Beer-Lambert, l’absorbance est directement proportionnelle à la concentration pour un trajet optique donné. Une mesure spectrophotométrique à 260 nm (A260) peut donc être convertie en concentration si l’on connaît la constante de proportionnalité adaptée au type d’acide nucléique mesuré.

Pourquoi le facteur varie selon le type d’acide nucléique

Le facteur de conversion — 50 µg/mL par unité A260 pour l’ADN double brin, 33 µg/mL pour l’ADN simple brin et 40 µg/mL pour l’ARN — varie parce que ces molécules n’absorbent pas exactement de la même façon à 260 nm par unité de masse. L’empilement des bases dans la double hélice réduit quelque peu l’absorbance de l’ADNdb par rapport aux brins simples moins structurés ; c’est pourquoi l’ADNsb et l’ARN, généralement moins appariés en solution, ont des facteurs massiques plus faibles. Employer un facteur inadapté au type d’échantillon est une cause fréquente d’estimation erronée de la concentration.

Interpréter le rapport de pureté 260/280

Les protéines absorbent le plus fortement la lumière UV autour de 280 nm en raison d’acides aminés aromatiques comme le tryptophane et la tyrosine, tandis que les acides nucléiques absorbent surtout à 260 nm. Comparer les deux absorbances (A260/A280) donne donc une estimation rapide de la contamination protéique résiduelle dans un échantillon extrait. Un rapport proche de 1.8 est considéré comme pur pour l’ADN double brin ; pour l’ARN pur, il est proche de 2.0. Des valeurs nettement plus basses indiquent généralement des protéines ou du phénol résiduels issus de l’extraction, tandis que des valeurs nettement plus élevées peuvent signaler une contamination de l’ADN par l’ARN ou un échantillon dégradé.

Pourquoi la dilution améliore la précision des mesures

La relation entre l’absorbance mesurée au spectrophotomètre et la concentration reste fiable jusqu’à un A260 d’environ 1.0 à 2.0, selon l’appareil. Les échantillons plus concentrés doivent être dilués avant la mesure ; il faut ensuite multiplier la concentration calculée à partir de la mesure diluée par le facteur de dilution pour retrouver celle de la solution mère. C’est précisément ce que fait automatiquement l’onglet Dilution de ce calculateur.

Limites des estimations fondées sur A260

Les estimations fondées sur A260/A280 sont rapides et pratiques, mais moins précises que les méthodes de quantification par fluorescence (comme les tests PicoGreen ou Qubit), qui se lient spécifiquement à l’ADN double brin et sont bien moins sensibles à l’ARN contaminant, aux nucléotides libres ou aux protéines. Pour les applications exigeant une quantification précise, comme la préparation de bibliothèques de séquençage de nouvelle génération, les laboratoires confirment souvent une estimation NanoDrop par un test de fluorescence avant de poursuivre.