Chimie dynamique : reconnaissance de nucléobases par des récepteurs synthétiques et isomérie cis-trans d'hydrazones acylées

Dynamic chemistry : nucleobase recognition by synthetic receptors and cis-trans acylhydrazone isomerism

• Auteur / Autrice : Tracey Marshall
• Direction : Ivan Huc, Frédéric Godde
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance le 27/01/2012
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie et Biologie des Membranes et des Nanoobjets (Bordeaux ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Michel Laguerre
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Mihai Barboiu, Jerome Lacour

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hydrazones

Chimie combinatoire

Mots clés libres

Chimie dynamique

Ccd

Auto-assemblage

Templates

Transfert d'informations

Récepteurs synthétiques

Solubles dans l'eau

Reconnaissance nucléobase

Acide nucléique

Adn

Simple brin

Acylhydrazone pyridine

Dimère

Trimère

Pentamère

Isomérie cis trans

Rmn

Cd

Uv

Études de température de fusion

Dynamic chemistry

Dcc

Self-assembly

Templating

Information transfer

Synthetic receptors

Water soluble

Nucleobase recognition

Nucleic acid

Dna

SsDNA

Acylhydrazone pyridine

Dimer

Trimer

Pentamer

Cis trans isomerism

Nmr

Cd

Uv

Melting temperature studies

Résumé

Chimie dynamique: reconnaissance de nucléobases par des récepteurs synthétiques et isomérie cis-trans d'hydrazones acylées.Ce travail traite du développement des systèmes moléculaires qui peuvent s'adapter à l'addition de substances qui agissent comme un gabarit. Cette approche permet d'isoler une espèce majeure à partir d'un mélange de composés par le biais de la chimie combinatoire dynamique (CCD). La première partie de ma thèse de doctorat inclus l'utilisation d'un ADN simple brin (ADNsb) comme un gabarit pour le transfert d'information par auto-assemblage de récepteurs sans avoir besoin d'enzyme. De nouveaux récepteurs de l'adénine et de la guanine (pinces A et G) solubles dans l'eau ont été conçues dans ce but. Une approche utilisant la résonance magnétique nucléaire (RMN) a été utilisée pour déterminer l'affinité de liaison comme preuve d'une reconnaissance spécifique et efficace. Une évaluation dans l'eau par dichroïsme circulaire (CD) et mesure de la température de fusion par UV (Tm) a été réalisée. Cela a permis de tester respectivement la capacité d'auto-assemblage entre les pinces et un modèle ADNsb, et la force du processus de coopérativité. La deuxième partie de ce travail est axée sur le tri spontanné de motifs pyridine acylhydrazone et sur les configurations intéressantes qu'ils adoptent. Nous avons étudié la synthèse d'une série de motifs pyridine acylhydrazone: dimère, trimères et pentamères. Des études RMN ont permis d'évaluer les changements dans l'équilibre configurationnel cis / trans de ces systèmes dynamiques. Les études ont montré que l'équilibre attendu est biaise la cis acylhydrazone pyridine isomère a été observée par diffraction des rayons X.

Dynamic chemistry: nucleobase recognition by synthetic receptors and cis-trans acylhydrazone isomerism. This work deals with the development of molecular systems which can adapt upon the addition of substances that act as templates. This approach enables one major species to be identified from a mixture of compounds through the use of dynamic combinatorial chemistry (DCC). The first part of my PhD included the use of a single stranded DNA (ssDNA) as a template for information transfer via the self-assembly of receptors without the need for enzymes. New water soluble adenine and guanine receptors (A and G clamps) were designed and synthesised for this purpose. Nuclear magnetic resonance (NMR) titration studies were carried out to calculate the binding affinity and as a proof of specific and efficient recognition. An assessment in water via circular dichroism (CD) and UV temperature melting (Tm) studies was carried out. This tested the ability for self-assembly between the clamps and a ssDNA template and the strength of the cooperative process respectively. The second part of my PhD focused on the self-sorting of acylhydrazone pyridine motifs and the interesting configurations they adopt. The feasibility to synthesise these acylhydrazone pyridine motifs (dimer, trimers and pentamers) was investigated. X-ray and NMR studies showed that the equilibrium was found to be biased in an unusual way, and the cis acylhydrazone pyridine isomer was observed.