Le FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) exploite le transfert d’énergie de l’état d’un fluorophore 1 (donneur) vers un autre fluorophore 2 (accepteur) uniquement lorsque ce couple de fluorophores est à une distance comprise entre 10 et 100 Å.
L’énergie associée à l’état excité du fluorophore 1 est en effet transférée par résonnance sur l’orbitale moléculaire excité du fluorophore 2, c'est-à-dire que l’électron de la molécule excité induit un champ électrique oscillant qui entre en résonnance avec les électrons de la molécule réceptrice si celle-ci possède la transition énergétique convenable. L’accepteur se trouve alors dans un état excité et son retour vers l’état fondamental peut s’effectuer avec l’émission d’un photon.
En pratique, l’excitation du fluorophore donneur d’énergie conduit à une atténuation de l’émission du donneur qui s’accompagne d’une apparition de l’émission du fluorophore accepteur d’énergie.
De plus, le choix du couple de fluorophores donneur-accepteur constitue l’étape clé de cette méthode. En effet, la condition pour que le transfert d’énergie s'effectue est que le spectre de fluorescence du donneur et le spectre d’absorption de l’accepteur se recouvrent (ou se chevauchent).
Le transfert d’énergie de fluorescence offre plusieurs avantages:
- sensibilité à de faibles variations de distance entre le donneur et l’accepteur,
- importante résolution temporelle,
- importante sensibilité.
Les applications du FRET sont nombreuses et concernent aussi bien des études portant sur les interactions intermoléculaires (récepteur/ligand) que sur les interactions intramoléculaires (repliement de l’ADN, structure quaternaire d’une protéine).