Etude de la structure et de la dynamique de l'ADN en fonction de sa séquence de bases par deux approches de modélisation moléculaire

par Delphine Flatters

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Biomathématiques

Sous la direction de Richard Lavery.

Soutenue en 1998

à Paris 7 .


  • Résumé

    Le développement récent des techniques d'études structurales montre que la conformation de l'ADN en solution est bien plus complexe que la structure symétrique décrite par Watson et Crick. L'ADN est flexible et présente des conformations locales très différentes dépendantes de sa séquence de bases. Sa capacité a se déformer joue un rôle majeur dans son activité biologique, en particulier dans le cas de la reconnaissance protéine-ADN. Dans cette étude, nous avons utilisé deux approches théoriques de mécanique moléculaire (Jumna) et de dynamique moléculaire (Amber), pour aborder le rôle des propriétés intrinsèques de la séquence d'ADN dans ces mécanismes de reconnaissance. Afin de créer une passerelle entre ces deux types d'approches, une comparaison des champs de forces de chacun des programmes a été effectuée au sein de Jumna en utilisant différentes représentations implicites du solvant. Les résultats montrent un comportement très similaire entre le champ de forces de Jumna et le nouveau champ de forces d’Amber, avec un même choix optimal des conditions électrostatiques. La flexibilité de l'ADN en fonction de sa séquence de bases a ensuite été abordée par dynamique moléculaire sur une séquence biologiquement importante. Elle contient la séquence cible de la tata-box binding protein (TBP) impliquée dans l'initiation de la transcription. Les études cristallographiques décrivent des déformations majeures de cet ADN dans son complexe (déroulement local de l'hélice, courbure de 90 vers le grand sillon). Les résultats des simulations sur cette séquence ont montré que sa partie centrale présente une préférence intrinsèque pour une conformation a et une tendance à courber spontanément vers le grand sillon comme le montre le complexe cristallographique TBP-ADN. Cette technique a également permis de montrer une différence de comportement dynamique avec une séquence présentant seulement deux modifications de bases et dont l'affinité pour la TBP est très réduite.

  • Titre traduit

    Structure and dynamics study of DNA in function of its base sequence by two molecular modelisation approaches


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  • Détails : 1 vol. (224 p.)
  • Annexes : 258 réf. bibliogr.

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  • Cote : TS (1998) 055

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