Thèse soutenue

Sondes fluorogenes dimérisés brillantes pour l’imagerie d’acide nucléique et de proteines
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Auteur / Autrice : Tkhe Kyong Fam
Direction : Andrey Klymchenko
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie - biologie
Date : Soutenance le 13/12/2019
Etablissement(s) : Strasbourg
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de bioimagerie et pathologies (Strasbourg)
Jury : Président / Présidente : Alain Wagner
Examinateurs / Examinatrices : Andrey Klymchenko, Alain Wagner, Maria Duca, Arnaud Gautier
Rapporteurs / Rapporteuses : Maria Duca, Arnaud Gautier

Résumé

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La dimérisation est un processus courant en biologie des protéines qui permet d’accéder à de nouvelles fonctionnalités. Inspirés par la nature, nous avons utilisé une approche de dimérisation afin d’enrichir la panoplie de sondes fluorogènes pour l’imagerie sélective d’événements biologiques en cellules vivantes. La stratégie repose sur une homodimérisation du fluorophore via une liaison courte et connecté à un ligand cible. Nous avons développé une famille de fluorogènes à base de rhodamines, dont l’émission de fluorescence va du vert au rouge lointain, nommée Gemini. Nous avons développé en collaboration, un fluoromodule photostable et brillant, Gemini-561/o-Coral, pour l'imagerie d’ARN dans les cellules vivantes. D’autre part, grâce à une analyse systématique de la relation structure-activité dans la conception de sondes dimérisées, nous avons développé des sondes pour la discrimination des cellules cancéreuses exprimant des récepteurs membranaires à la biotine. Tout en étant modulaire, l’approache du quenching par dimérisation fournit une réponse brillante et spécifique de la sonde à un événement biologique d’intérêt. Nous avons montré sa large applicabilité dans le domaine des technologies semi-synthétiques à base d'ARN et de peptide ainsi que pour l'imagerie ciblée de protéines. L'expansion des sondes fluorogènes dimérisées contribuera de manière significative à la compréhension de la complexité des processus biologiques dans les systèmes vivants.