L'adn : une flexibilite structurale adaptee aux interactions avec les autres macromolecules de son environnement

• Auteur / Autrice : JEAN-FRANCOIS LEGER
• Direction : Didier Chatenay
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Strasbourg 1

Résumé

L'etude mecanique des acides desoxyribonucleiques presentee dans ce travail de these, montre comment leurs etonnantes proprietes mecaniques de flexibilite structurale sont particulierement bien adaptees a l'interaction avec les autres molecules biologiques avoisinantes. Nous avons developpe un appareil de mesure de forces pour etudier l'elasticite d'une molecule d'adn unique. L'elasticite des molecules est utilisee comme sonde pour nous renseigner sur l'etat du systeme a des echelles trop petites pour permettre l'observation par microscopie optique. Le premier chapitre de cette these explore la richesse des changements structuraux que l'on peut induire sur l'adn en contraignant mecaniquement cette molecule par micromanipulation. Si l'on cherche a l'etirer, a l'enrouler ou le derouler, l'adn se deforme et adopte de nouvelles structures differentes de la structure canonique en double helice. Toutes les nouvelles structures d'adn observees sont assez proches energetiquement de la forme canonique. Les deformations imposees a une molecule entiere par micromanipulation pourraient etre localement induites simplement par agitation thermique. Ces conformations doivent apparaitre naturellement par fluctuation thermique. Nous avons essaye de mesurer directement la frequence de ces fluctuations thermiques de l'adn dans le deuxieme chapitre. Les cadences obtenues (de l'ordre de plusieurs dizaines de nanosecondes) sont lentes, laissant ainsi le temps aux interactions adn-proteine de s'effectuer. Le troisieme chapitre aborde l'etude explicite de l'interaction adn-proteine a l'aide d'experiences de micromanipulation. Beaucoup de complexes adn-proteine dont les structures ont ete resolues par cristallographie ou rmn presentent des molecules d'adn tres deformees. Nous montrons en quoi la flexibilite structurale intrinseque de l'adn lui permet de se plier aux exigences des autres molecules avec lesquelles il interagit.