Thèse soutenue

Synthèse de structure de réaction-diffusion à base d’ADN : vers la génération de structure de Turing

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Auteur / Autrice : Adrian Zambrano Ramirez
Direction : André Estévez Torres
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 26/09/2016
Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Electrical, optical, bio : physics and engineering (Orsay, Essonne ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
Laboratoire : Laboratoire de Photonique et de Nanostructures (Marcoussis, Essonne ; 1984-2016) - Laboratoire Jean Perrin (Paris ; 2009-....)
Jury : Président / Présidente : Jean-Louis Mergny
Examinateurs / Examinatrices : André Estévez Torres, Jean-Louis Mergny, Annette Taylor, Sébastien Michelin, Jean-Christophe Galas
Rapporteurs / Rapporteuses : Annette Taylor, Didier Gasparutto

Résumé

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Cette thèse porte sur la mise en place et le développement d’une approche expérimentale pour l’étude de la dynamique spatio-temporelle de réseaux de réactions à base d’ADN. Nos résultats démontrent la capacité des réseaux d’ADN à se spatialiser sous la forme d’ondes progressives. Nous avons également pu obtenir des motifs stationnaires à base d’ADN et d’assemblages de billes. Ce travail contribue donc à la conception de motifs spatio-temporels de réactions chimiques et de matériaux par le biais de réseaux réactionnels biochimiques programmables. Nous apportons également de nouvelles données sur l’émergence d’ordre spatio-temporel à partir de processus de réaction-diffusion. De ce fait, cette étude contribue à une meilleure compréhension des principes fondamentaux qui régissent l’apparition d’une auto-organisation moléculaire dans un système chimique hors-équilibre. De plus, la combinaison de réseaux synthétiques d’ADN, du contrôle du coefficient de diffusion de plusieurs espèces d’ADN et de la micro-fluidique peut donner lieu à des motifs spatiaux stables, comme par exemple, les fameuses structures de Turing, ce qui tend à confirmer le rôle de celles-ci dans la morphogénèse.