Vers une meilleure compréhension des interactions ARN/ligands : méthodes, outils et applications

Toward a better understanding of RNA/ligands interactions : methods, tools and applications

• Auteur / Autrice : Yaser Hashem
• Direction : Pascal Auffinger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acides nucléiques

Aminosides

Reconnaissance moléculaire

Ligands (biochimie)

ARN ribosomiques

Résumé

L’objectif de cette thèse est d’essayer de mieux comprendre les interactions ARN/ligand, et plus particulièrement, les interactions entre le site-A de l’ARN ribosomal bactérien 16S et différents antibiotiques de la famille des aminoglycosides, en utilisant les données théoriques et expérimentales des simulations de DM et de bases de données structurales. Ainsi, un ensemble d’outils et de méthodes ont été développés visant, entre autres, à mettre en relation les données des simulations de DM avec les données structurales issues des expériences de diffraction de rayons X. Cette mise en relation permet de valider les données des simulations de DM ainsi que de combler certaines des carences des structures expérimentales. En effet, ce travail prend en compte un certain nombre d’aspects de développement et d’aspects méthodologiques comprenant, entre autres, la conception du « web service » SwS, l’élaboration de méthodes de détection des positions des atomes d’hydrogène et de techniques de cartographie des sites de solvatation basées sur les données expérimentales (structures RX) et théoriques (simulations de DM). Les outils et méthodes développés ont été mis à profit dans l’étude de différents complexes site-A/aminoglycosides, révélant, entre autres, certains de leurs aspects dynamiques intéressants.

The objective of this thesis is to try to better understand RNA/ligands interactions and especially the interactions between the A-site, part of the bacterial 16S ribosomal RNA, and various antibiotics of the aminoglycosides family, using theoretical MD simulations data and experimental structural databases. Thus, a set of tools and methods have been developed aiming, among other things, to link data from MD simulations with the structural data derived from X-ray diffraction experiments. This link allows validating MD simulations data and addressing some of experimental structures shortcomings. Indeed, this work involves a number of development and methodological aspects including, among other things, the programming of the SwS web service, the development of methods for detecting hydrogen atoms positions and mapping techniques of solvation sites based on experimental (structures RX) and theoretical data (MD simulations). The tools and methods developed have been used in the study of various A-site/aminoglycosides complexes revealing, among other things, some of their interesting dynamic aspects.