PMSM – Architectures bio-inspirées

Animateur de l'axe : Giuseppe SICOLI
Autres chercheurs : Hervé VEZIN, Ludovic DUPONCHEL

Cet axe est centré sur les acides nucléiques utilisés dans deux domaines émergents.

Nous étudions en premier lieu l’ADN comme catalyseur de réactions chimiques (ligation et cleavage) pour différents brins d’ADN (self-cleaving) ou pour des brins d’ARN (systèmes hybrides ARN/ADN pour la réaction de ligation).  Des études RPE (onde continue et pulsée) sont menées sur l’ADN catalytique en nous focalisant sur les nombreux cofacteurs inorganiques et paramagnétiques identifiés de ces systèmes biologiques que sont les lanthanides et les métaux. Plus précisément, ces études ont pour but d’identifier le rôle de chaque cofacteur pouvant être, soit coordonné au site actif de l’assemblage, soit dans une position distante en ayant seulement un rôle stabilisateur de la structure 3D. Il est aussi à noter que les signaux RPE de différentes espèces radicalaires peuvent être détectés simultanément mais aussi que les distributions de distances entre spins peuvent également indiquer la présence de plusieurs conformères. Cette recherche est fortement soutenu par des méthodes de chimie computationnelle, de traitements statistiques des données (chimiométrie) et par le développement de séquences à impulsions adaptés aux différents substrats.

Le second domaine émergeant que nous explorerons est l’assemblage 3D d’architectures à base d’ADN utilisé comme unité élémentaire pour la construction de biomatériaux. Nous mettons ainsi en place des études RPE (principalement de mesure de distances spin-spin à longue distance) sur les systèmes ADN-tétraèdres et d’autres systèmes de plus grandes complexités structurales afin d’élucider les mécanismes d’assemblage mais aussi de cerner les facteurs pouvant expliquer l’homogénéité ou l’hétérogénéité des différents produits, avec une attention particulière portée sur la formation des agrégats supramoléculaires.

Les thématiques de l'équipes PMSM: