Une étude théorique des vibrations de la structure hélicoi͏̈dale de l'ADN B et de la transition de dénaturation

par Simona Cocco

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées. Sciences médicales

Sous la direction de Michel Peyrard.

Soutenue en 2000

à École normale supérieure (Lyon) .


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  • Résumé

    Dans cette thèse un modèle très simple de l'ADN est introduit. Il représente la double hélice de Watson et Crick (ADN B) avec deux degrés de liberté pour chaque paire de bases: le rayon de la paire et son angle de rotation hélicoi͏̈dal. Les solutions de petites amplitudes de la dynamique non linéaire du modèle à température nulle sont des ouvertures couplées avec des déroulements, localisées et qui se propagent le long de la double hélice. Une approche a été developpée sur ce modèle pour étudier les modes collectifs de vibration de la double hélice d'ADN b en solution et a température ambiante. Les résultats obtenus, en particulier le spectre, les relations de dispersion et la longueur de cohérence des modes sont compares avec les données de spectroscopie Raman et de diffusion de neutrons. La mécanique statistique du modeler, grâce à la méthode de l'intégrale de transfert, permet d'étudier la transition de dénaturation. On décrit cette dernière comme une transition de phase du premier ordre, de la phase fermée ADN B a la phase ouverte ADN D, qui peut être induite par l'augmentation de la température t ou par un couple de torsion t applique sur un bout de la molécule en tenant l'autre bout fixe. La région de coexistence des phases ADN B et ADN D est paramétrisée par le degré de déroulement de l'hélice. On obtient en fonction de T, l'énergie libre de dénaturation, le diagramme de phase dans le plan T, et les isothermes dans le plan. Ces résultats sont en bon accord avec les données expérimentales classiques obtenues sur une solution de molécules d'ADN (par l'électrophorèse sur gel, des mesures calorimétriques et par la spectroscopie UV) et avec les données, récemment obtenues par la micromanipulation d'une seule molécule d'ADN soumise a une force de tension et un couple de torsion.

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Informations

  • Détails : 176 p.
  • Annexes : 146 ref.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Bibliothèque Diderot Sciences (Lyon).
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