Etude de la spéciation des radionucléides avec les molécules d’intérêt biologique par approche spectrométrique

par Valérie Lourenço

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Gérard Cote.


  • Résumé

    Les mécanismes de complexation et d'accumulation des radionucléides au niveau cellulaire et moléculaire sont complexes et mal connus car les études sur ces sujets sont peu nombreuses. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié les interactions de ces cations avec des molécules biologiques d'intérêt. Nous avons choisi d’étudier un actinide : l’uranium (VI) ainsi que l’europium en tant qu’analogue des actinides trivalents. Les molécules biologiques choisies sont les phytochélatines, dont le rôle est de protéger les cellules contre les intrusions de métaux lourds non essentiels (donc toxiques). Ces protéines sont donc susceptibles d’être impliquées dans les mécanismes de séquestration des radionucléides chez le vivant. Elles ont toutefois une structure complexe, c’est pourquoi, afin de mieux comprendre leur réactivité, nous avons étendu nos études aux sous entités qui les constituent (acides aminés : glycine, acide glutamique et cystéine ; polypeptides : glutathion réduit et oxydé). Nous avons en particulier déterminé la spéciation en solution (stœchiométrie, structure) ainsi que les constantes d’équilibre associées à la formation de ces espèces. Ces études ont été menées par Spectrofluorimétrie Laser à Résolution Temporelle (SLRT), ElectroSpray-Spectrométrie de Masse (ES-SM), Résonance Magnétique Nucléaire (RMN), spectroscopie Infra-Rouge à Transformée de Fourier (IRTF) et Spectroscopie d’Absorption X (EXAFS). La complexation directe de l’europium par des molécules de phytochélatines et de métallothionéines a été évaluée à pH acide. Outre les travaux menés sur des solutions synthétiques reproduisant les conditions « biologiques », des tests de contamination cellulaire ont été réalisés.

  • Titre traduit

    Study of radionuclides speciation with biological molecules of interest by spectrometric techniques


  • Résumé

    Mechanisms of complexation and accumulation of the radionuclides at the cellular and molecular level are complex and poorly known because the studies on these subjects are scarce. Within the framework of this thesis, we studied the interactions of these cations with biological molecules of interest. We chose to focus on an actinide: uranium (VI) as well as europium as an analogue of trivalent actinides. The selected biological molecules are the phytochelatins: their role is to protect cells against intrusions from nonessential heavy metals (thus toxic). These proteins are likely to be implied in the mechanisms of sequestration of radionuclides in living organisms. However, their structure is complex, this is why, in order to better include/understand their reactivity, we extended our studies to lower entities which constitute them (amino acid: glycine, glutamic acid and cysteine; polypeptides: glutathion reduced and oxidized forms). In particular, we determined solution speciation (stoichiometry, structure) as well as the complexing constants associated with the formation with these species. These studies were undertaken by Time Resolved Laser induced Fluorescence (TRLIF), ElectroSpray-Mass Spectrometry (ES-MS), Nuclear Magnetic Resonance (NMR), Fourier Transform Infra-Rouge spectroscopy (FTIR) and Extended X-ray Absorption Fine Structure Spectroscopy (EXAFS). The direct complexation of europium with phytochelatins and metallothioneins was estimated at acidic pH. In addition to studies undertaken on synthetic solutions reproducing the "biological" conditions, tests of cellular contamination were realized

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Informations

  • Détails : 1 vol. (IX-200 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.XXIV-XXXIX

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2007)122
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