Le transfert de charge dans des structures de type ADN : Synthèses, propriétés et applications

Charge transfer in DNA-like structures: Synthesis, properties, applications

• Auteur / Autrice : Kevan Perez de carvasal
• Direction : François Morvan, Michael Smietana
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Ingénierie Biomoléculaire
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 01/12/2022
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-….)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques Balard (Montpellier ; 2003-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IBMM - Institut des Biomolécules Max Mousseron
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : B3. ChemBioNAC
• Jury : Président / Présidente : Magali Phaner-goutorbe
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Morvan, Michael Smietana, David Canevet, Gad Fuks
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : David Canevet, Gad Fuks

Mots clés

Mots clés libres

Foldamères

Synthèse sur suAssemblages supramoléculairespport solide

Oligonucléotides

Aptamères pseudo-cycliques

Tranfert de charge

Nouvelle ligation d’ADN

Oligonucleotides

Supramolecular assemblies

Foldamers

Pseudocyclic aptamers

Charge transfer

Novel DNA ligation method

Résumé

Le transfert de charge entre aromatiques est un type d’interaction moléculaire qui a été oublié par les chimistes. Celui-ci fait intervenir un composé aromatique électro déficitaire appelé ''accepteur'' et un composé aromatique riche en électrons appelé ''donneur''. Pour la remettre au goût du jour, nous incorporons ces deux éléments dans des oligomères hydrosolubles basés sur la synthèse d’ADN. Cette forte interaction est utilisée pour de nombreuses applications. Dans la première d’entre elles, nous avons utilisé le transfert de charge dans ces oligomères hydrosoluble pour réaliser dans l’eau des assemblages supramoléculaires, allant du nanotube, en passant par la vésicule sans oublier des hydrogels. Par la suite, cette interaction a été utilisée pour améliorer les propriétés pharmacologiques d’aptamères à thrombine (TBA). Nous avons conçu des analogues d’aptamères dits pseudo-cycliques plus résistants aux nucléases et capables de mieux inhiber la thrombine, qui est responsable de la coagulation. Pour finir, nous avons utilisé la reconnaissance entre les donneurs et les accepteurs entre des oligomères différents pour élaborer une nouvelle stratégie de ligation d’ADN, la ligation d’ADN par transfert de charge. Cette dernière est capable de rapprocher des fonctions réactives et améliore la vitesse de réaction à basse concentration et sans influence du milieu.

Charge transfer between aromatics is a type of molecular interaction that has been forgotten by chemists. It involves an electro-deficient aromatic compound called ''acceptor'' and an electron-rich aromatic compound called ''donor''. To bring it back to the forefront, we incorporated these two elements into water-soluble oligomers based on DNA synthesis. This strong interaction was used for many applications. In the first of them, we used the charge transfer in these water-soluble oligomers to realize supramolecular assemblies in water, ranging from nanotubes and vesicles to hydrogels. Subsequently, this interaction was used to improve the pharmacological properties of thrombin binding aptamers (TBA). We were able to describe pseudocyclic aptamer analogues that are more resistant to nucleases and capable of better inhibiting thrombin, which is responsible for coagulation. Finally, we used the recognition between donors and acceptors between different oligomers to develop a new DNA ligation strategy, charge transfer templated DNA ligation (CTTL) which is able to bring reactive functions closer together and improves the reaction rate at low concentration and without influence of the medium.