Etude biophysique du transfert de macromolecules dans les cellules animales par electropermeabilisation

par Muriel Golzio

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Marie-Pierre Rols.

Soutenue en 1999

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    L'electropermeabilisation est basee sur la modulation du potentiel electrique transmembranaire natif de la cellule par un champ electrique externe. Ceci supprime la permeabilite selective de la membrane et permet l'entree de molecules exogenes a l'interieur de la cellule. Les parametres physiques (intensite, nombre et duree des impulsions) modulent le transfert des macromolecules et notamment de l'adn. Son utilisation pour le transfert de genes et de proteines in vivo passe par une meilleure comprehension des mecanismes impliques. De nombreux modeles sont proposes pour expliquer les mecanismes de transfert de l'adn. Nous proposons un modele a 2 etapes, avec une etape d'interaction adn/membrane electropermeabilisee pendant l'application du champ electrique, suivi d'une etape de translocation a travers la membrane plasmique, apres les impulsions. L'expression de l'adn a l'interieur de la cellule est une etape ulterieure. Des variations de la pression osmotique du tampon de pulsation et de post pulsation ainsi que des variations de l'ordre membranaire modulent le taux de transfection. Cette approche thermodynamique montrent que les forces interfaciales d'ondulation et d'hydratation de la membrane controlent le passage des macromolecules. Afin de visualiser ces etapes d'interaction et de translocation, une etude par videomicrocopie de fluorescence a ete realisee. Apres l'application des impulsions electriques, l'adn se retrouve piege au niveau de la membrane dans les zones permeabilisees faisant face a la cathode. Ces resultats montrent que l'adn migre vers l'anode, interagit avec la membrane permeabilisee, la franchit et se retrouve dans le cytoplasme. Ils confirment l'existence d'une etape critique d'interaction adn/membrane pendant les impulsions et d'une etape de translocation apres les impulsions. Le transfert de plasmide ne serait donc pas une injection du plasmide a l'interieur de la cellule sous le seul effet des force electrophoretiques. La presence du plasmide a l'interieur du cytoplasme sous forme d'amas globulaires, nous a conduit a rechercher si le phenomene d'endocytose pouvait intervenir dans l'electrotransfection. Enfin, nous avons etendu l'etude du transfert de gene et de proteine in vivo sur l'animal par electropermeabilisation de melanomes b16 implantes chez la souris.


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Informations

  • Détails : 204 p.
  • Annexes : 263 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1999TOU30093
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