Développement d'outils d'analyse de fluorescence appliqués au génotypage sur puce à ADN : de l'acquisition à l'analyse d'images, mesures de cinétique d'hybridation en temps réel basées sur le transfert d'énergie

Implementation of tools for fluorescence analysis applied to genotyping with DNA microarrays, from acquisition to image analysis, real time measurement of hybridization kinetics based on fluorescence resonance energy transfer

• Auteur / Autrice : Edouard Vnuk
• Direction : Jean-Pierre Cloarec
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique, électrotechnique et automatique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'électronique, optoélectronique et microsystèmes (Ecully, Rhône ; 1995-2006)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement d'images

Cinétique chimique

Biopuces

Mots clés libres

Fret

Cinétique d'hybridation

Résumé

Le cadre de ces travaux était d'améliorer la fiabilité des puces à ADN de typage sans augmenter le nombre de répétition des mesures. A partir d'une réflexion sur le phénomène de fluorescence à la surface d'une puce, nous avons développé un programme permettant de segmenter les signaux de fluorescence et une stratégie de conception et de validation empirique de puces dont la mise en place a été complétée par un logiciel liant les différents outils du laboratoire. Pour mieux comprendre les phénomènes d'hybridation à l'interface liquide/solide, nous avons créé un procédé de détection de l'hybridation sur support solide basé sur le FRET (''Fluorescence Resonance Energy Transfer''). Les résultats ont montré que nous étions capables : de mesurer et d'analyser des cinétiques d'hybridations de manière spécifique, d'accéder localement la densité relative en sondes immobilisées et au rendement d'hybridation, de contrôler la qualité de chaque plot.

The scope of this work was to improve the reliability of DNA microarrays without to increase the number of measurement repetitions. A software, allowing to analyze signals of fluorescence and set up a general strategy of conception of DNA microarrays, was developed from physical considerations about fluorescence at the surface of microarrays. Its implementation was completed by a software providing a link between the various tools of our laboratory. In order to further understand the phenomena of hybridization at solid/liquid interface, we have developed a methodology aimed at detecting hybridization on microarrays using Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET). The results showed that we can be : measured and analysed kinetics of specific hybridization, given information on the local relative density of probes imobilized and on hybridization yield, controlled the quality for individual spots.