Academic literature on the topic 'Interaction à l'ADN'

Le diabète a atteint des proportions épidémiques dans le monde entier. Des éléments de preuves suggèrent qu’il y a une interaction complexe entre les gènes et l'environnement pouvant ainsi jouer un rôle majeur dans la pathogénie multifactorielle de cette maladie et ses complications évoquant ainsi, un résultat de l'implication des facteurs épigénétiques. De récentes études montrent que les facteurs épigénétiques, y compris la méthylation de l'ADN et les modifications de l’histone, peuvent affecter la sensibilité ainsi que l’évolution des complications du diabète de type 2. Toutefois, nos connaissances sur les mécanismes moléculaires reliés aux facteurs environnementaux et le diabète de type 2 restent limitées.

La formamidopyrimidine-adn glycosylase (fpg ou mutm) tient une place originale parmi les systemes de reparation de l'adn par excision de base chez e. Coli et constitue un antimutateur puissant de la transversion spontanee g. C. T. A. Fpg est une metalloproteine a zinc multifonctionnelle qui assure l'elimination des purines a cycle imidazole ouvert (residus formamidopyrimidiques ou fapy) et de la 8-oxoguanine (8-oxog), lesions genotoxiques et promutagenes induites dans l'adn par les radiations ionisantes et par l'oxygene singulet. A cote de ses activites fapy- et 8-oxog-adn glycosylase, la proteine fpg est associee a une activite ap endonuclease de classe i. Nous avons applique la methode des gels retards pour l'etude de l'interaction entre fpg et l'adn et nous avons pu mettre en evidence que: 1) un oligonucleotide contenant un site abasique reduit ou un site 1,3-propanediol (analogues de site ap) n'est pas metabolisable par l'enzyme mais se comporte comme un inhibiteur fort des deux activites de l'enzyme. Il forme un complexe abortif stable avec fpg et constitue un ligand de haute affinite pour celle-ci (k#dapp=2,610#1#0m); 2) le site de coordination du zinc dans la proteine est associe au motif conserve -cys-x#2-cysx#1#6-cys-x#2-cys- et est replie sous la forme d'un doigt a zinc necessaire a la fixation de la proteine a l'adn; 3) l'excision de la 8-oxog par l'enzyme est fonction de la base qui est appariee a la lesion et les vitesses d'excision de la 8-oxog dans les paires 8-oxog. N (ou n=c,t,g, ou a) refletent une affinite differente de l'enzyme pour ces differents substrats, 4) fpg interagit avec un facteur cellulaire contenu dans un extrait brut de e. Coli. Il ne se fixe au complexe binaire (fpg/adn) que quand l'adn cible est porteur d'une lesion 8-oxog et n'interfere pas dans la reconnaissance d'un analogue de site ap. Nous proposons que ce facteur est implique, in vivo, dans la reconnaissance specifique de la paire de bases 8-oxog. C

La nétropsine est un antibiotique d'origine naturelle qui se lie spécifiquement aux bases Adénine et Thymine du petit sillon de l'ADN. Des modèles synthétiques où le motif N-méthylpyrrole de la nétropsine est remplacé par un thiazole différemment substitué ont été élaborés. Le mode de liaison à l'ADN de ces analogues de la nétropsine a été étudié par de nombreuses techniques physicochimiques (spectroscopie d'absorption UV, fluorescence, viscosimétrie, dichroïsme linéaire électrique) et de biologie moléculaire (footprinting) pour l'un d'entre eux. En prenant comme molécules de référence l'amsacrine et la bléomycine, substances antitumorales utilisées en clinique, des hybrides répondant au concept peptide à liaison spécifique-intercalant ont été réalisés: ils comprennent dans leur structure une partie pseudopeptidique thiazolique analogue de la nétropsine et l'élément intercalant constitutif de l'amsacrine ou de la bléomycine. Le mode d'interaction à l'ADN et l'activité biologique de tels hybrides ont été étudiés. Cette étude a permis d'élaborer dans un premier temps un composé (Thia-Nt) se liant dans le petit sillon à une séquence oligonucléotidique spécifique et dans un second temps de composés hybrides hybrides possédant une activité antitumorale en partie due au noyau acridinique intercalant de l'amsacrine qu'on leur a greffé

Nous avons développé la synthèse de pyridoacridines, analogues d'alcaloïdes naturels et évalué leurs propriétés (physico-chimiques et biologiques). D'une part, nous avons préparé des conjugués entre le motif pyridoacridone et des amines par addition de Michael sur une fonction quinone, ainsi que des conjugués entre le chromophore pyridoacridine et des sucres par lien oxime. Dans un deuxième temps, nous avons élaboré deux voies de synthèse pour accéder à une structure octacyclique. L'étape clé est la condensation d'ortho-diamines sur un bis-électrophile, la phendione. Cette même condensation a été utilisée pour élaborer une nouvelles famille de composés polycycliques fonctionnalisés par des amines (heptacycles). Les propriétés des produits ont été étudiées : D'abord la cytotoxicité des pyridoacridines (ones) avec une IC50 de l'ordre du micromolaire pour les plus actifs. Ensuite, l'électroactivité de certaines pyridoacridones a servi à élaborer un biocateur (détection de l'hybridation de l'ADN). Finalement, deux complexes de ruthénium (II) ont été préparés et caractérisés. Les ligands heptacycliques introduits dans ces complexes modifient fortement l'émission de fluorescence des complexes. De plus, ils interagissent fortement avec le double brin d'ADN et produisent des photocoupures sous illumination<br>We have prepared new pyridoacridines, analogues of natural alcaloids and evaluate their properties (physico-chemical and biological). Firstly, we have prepared conjugates between the pyridoacridone moiety and amines by Michael addition onto a quinone function. Conjugates between pyridoacridine chromophore and sugars have also been prepared using oxime bond formation. Secondly, a new octacyclic structure has been made and the key step is the condensation of ortho-diamines with the bis-electrophile phendione. The same condensation has been used to prepared a new family of amino functionalized heptacycles. The properties of the products have been investigated : Cytotoxicity of pyridoacridines (ones) with an IC50 in the micromolar scale for the most active compounds. Further more, pyridoacridones electroactivity has been used to build a biosensor (DNA hybridisation detection). Finally, two Ru (II) complexes have been prepared and characterized. The heptacyclic ligand has a strong influence on the emission behaviour of the complexes. Its interact strongly with double strand DNA et are responsible of photocleavage under illumination

Les molécules se trouvent très rarement isolées, ceci implique qu'une modélisation de leur environnement doit être faite lors du calcul de propriétés physiques ou chimiques. Il est possible de considérer l'environnement par plusieurs méthodes de chimie théorique. Le modèle du continuum polarisable est un exemple dont les premières applications ont maintenant plus de 30 ans. Ce modèle permet de reproduire l'influence d'un solvant mais n'est pas capable de représenter des milieux fortement anisotropes tels que les macro-molécules. Afin de représenter de tels environnements, des méthodes couplant la mécanique quantique, pour le traitement de la partie d'intérêt chimique ou physique, et la mécanique moléculaire pour la représentation de l'environnement, ont été développées. Cette thèse est consacrée à l'étude de complexes de ruthénium en interaction avec l'ADN. Leurs spectres d'émission présentent des particularités trés intéressantes dues à cette interaction. Nous montrons que les propriétés photophysiques calculées doivent prendre en compte l'environnement. En particulier, nous avons utilisé une méthode permettant de modéliser la réponse électronique de l'environnement lors de transitions électroniques verticales. Les états triplets de ces complexes intercalés entre deux paires de bases de l'ADN sont également étudiés. En effet, les propriétés d'émission sont liées à la nature de ces derniers et il est important de modéliser de façon correcte le double-brin pour comprendre les mécanismes mis en jeu. Nous avons ainsi donné une interprétation physique à l'effet light-switch<br>Molecules are rarely isolated and a modelisation of their environment must be carried out when computing their physical or chimical properties. Quantum chemistry offers various ways to take into account this environment. For instance, polarizable continuum model is available for more than 30 years. This model is able to reproduce the influence of a solvent upon a solute but while the environment is becoming less isotropic, serious limitations are found for the model. In order to represent such environments, methods coupling quantum mechanics, for the treatment of the physically or chemically interesting part, and molecular mechanics for the environment have been developped. This thesis is dedicated to the study of ruthenium complexes in interaction with DNA. Moreover, their emission spectra are strongly modified by this interaction. We show that the photophysical properties calculated must take into account the environment. Eventually, we used a methodology able to include effects linked to the electronic response of the surroundings when computing vertical transitions. Triplets of these complexes intercalated between 2 DNA base pairs are also studied. Indeed, emission properties are linked to the nature of these and it is necessary to modelize correctly the double-strand to better understand mecanisms involved. The light-switch effect is then elucidated

L'objectif du travail presente concerne l'etude de nouveaux photosensibilisateurs potentiellement utilisables en phototherapie, ayant pour cible l'adn. Dans une premiere partie, l'etude a porte sur des porphyrines liees a un motif intercalant ellipticine. Sous irradiation, ces composes photosensibilisent les coupures d'adn, via un mecanisme de type 2 et avec une efficacite identique ou inferieure a celle de la porphyrine seule. Pourtant ces composes presentent des constantes d'affinites plus fortes, calculees par les methodes de scatchard et de mac ghee et von hippel. Ces constantes dependent du rapport porphyrine/adn. Lorsque ce rapport est faible, les deux chromophores interagissent avec l'adn la constante d'affinite et la taille de site grande, alors que lorsque ce rapport est eleve, la constante et la taille du site sont plus faibles. . . .

Notre travail s'inscrit dans le cadre de l'etude par resonance magnetique nucleaire (rmn) d'une des lesions majeures de l'adn : le site abasique. Celui-ci resulte de la perte d'une base nucleique conduisant a la formation du 2-desoxyribose ou de sa forme oxyde, la 2-desoxyribonolactone. La 2-desoxyribonolactone fait l'objet de nombreux travaux mais reste une lesion mal connue, tant d'un point de vue chimique, biologique que structural. Nous avons determine par rmn et modelisation moleculaire, la premiere structure d'un oligonucleotide contenant cette lesion. Par comparaison avec la structure du duplex de reference non modifie et caracterise de la meme facon, nous avons mis en evidence les deformations specifiques induites par la 2-desoxyribonolactone. Une deuxieme partie est consacree a la determination par rmn du mode d'interaction de composes qui reconnaissent specifiquement le site 2-desoxyribose. L'interet majeur de ces molecules est qu'elles pourraient inhiber le systeme de reparation de l'adn dans la cellule. L'etude a ete realisee sur un oligonucleotide contenant un residu tetrahydrofurane, analogue stable du 2-desoxyribose. Nous avons montre qu'une molecule de type base-chaine-intercalant qui potentialise in vitro et in vivo l'effet cytotoxique d'un agent alkylant anticancereux (le bcnu), se complexe de facon specifique avec l'adn. La base de la drogue s'insere notamment dans la loge abasique et forme des liaisons hydrogene de type watson-crick avec la thymine qui fait face a lesion. Par ailleurs, l'etude de l'interaction entre un macrocycle de type bisacridine et ce meme oligonucleotide a montre que la molecule traverse l'adn, une acridine s'intercalant dans la loge abasique, l'autre a une paire de base cote 3, et les chaines polyaminees se positionnent chacune dans un sillon. Une telle molecule constitue ainsi un bon module de reconnaissance du site 2-desoxyribose et pourrait servir de modele a la conception de molecules inhibitrices du systeme de reparation. Ce travail apporte des informations nouvelles sur les lesions abasiques de l'adn et devrait, contribuer a une meilleure comprehension des phenomenes biologiques s'y rapportant ainsi qu'au developpement d'autres molecules a activite anticancereuses.

La famille des protéines THAP est caractérisée par la présence d'un motif protéique, le domaine THAP, conservé au cours de l'évolution et retrouvé dans une centaine de protéines chez l'homme et les organismes animaux modèles. La protéine THAP1 humaine est impliquée dans la régulation du cycle cellulaire dans la voie pRb/E2F et dans la prolifération cellulaire. Le domaine THAP de THAP1 est un motif de liaison à l'ADN de type C-X2-4-C-X35-50-C-X2-H, séquence-spécifique et dépendant du zinc. Nous avons déterminé la structure tridimensionnelle du domaine THAP de THAP1 par Résonance Magnétique Nucléaire en solution. Ce doigt de zinc atypique de ~ 80 résidus se distingue par la présence d'un long motif ΒΑΒ entre les deux paires de ligands de coordination au zinc C2CH. Nous avons étudié la liaison du domaine THAP de THAP1 à sa séquence ADN spécifiquement reconnue en déterminant une constante de dissociation spécifique par Résonance Plasmonique de Surface et en réalisant des expériences d'empreinte RMN de façon à identifier les résidus impliqués dans la liaison à l'ADN. La combinaison des données de variation de déplacement chimique avec des données de mutagénèse dirigée nous a permis de localiser l'interface de liaison à l'ADN du domaine, correspondant à une zone chargée positivement, et de construire un modèle d'interaction protéine-ADN rendant compte d'une reconnaissance originale.