Conformational sampling by molecular mechanics and dynamics simulations applied to the flexibility of Nucleic acid

par Jeremy Curuksu

Thèse de doctorat en Biophysique théorique

Sous la direction de Martin Zacharias et de Krystyna Zakrzewska.

Soutenue en 2009

à Paris 7 .


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  • Résumé

    Les thématiques adressées dans ma Thèse de Doctorat sont d'une part la flexibilité conformationelle des Acides Nucléiques étudiée par simulations en Dynamique Moléculaire. D'autre part, mes travaux de Thèse adressent deux problèmes principaux rencontrés lors de la pratique des simulations en dynamique moléculaire, à savoir l'échantillonnage limité et le champ de force spécifique utilisé. Trois issues scientifiques à propos de la flexibilité des molécules d'ADN et d'ARN font l'objet de trois chapitres distincts. Premièrement la possibilité d'une dynamique spontanée formant un coude flexible dans les motifs d'ARN ribosomales appelés kink-turns. Deuxièmement la formation spontanée d'un motif coudé très local dans les molécules d'ADN fortement courbées (« kink » entre deux paires de bases). Troisièmement un équilibre entre plusieurs sous états meta-stables dans les angles dièdres du squelette phosphodiester des molécules d'ADN endommagées, dans le cas présent un site abasique (base qui n'a pas de partenaire dans la double hélice d'ADN). Sur le niveau méthodologique nous avons implémenté une coordonnée de réaction spécifique pour chaque projet utilisant la méthode d'Echantillonnage Parapluie (Umbrella Sampling), et développé une nouvelle méthode d'échantillonnage dans le domaine des techniques dites en échange de réplicas (Replica Exchange). Finalement nous montrons qu'en combinant ces deux approches (donc « échantillonnage parapluie en échange de réplicas ») il en résulte un échantillonnage plus efficace et plus précis. Nos résultats permettent d'avoir une meilleure idée sur les coûts d'énergie libre impliqués dans le repliement et la courbure de divers motifs d'acide nucléique, en particulier les kinks dans l'ADN.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (207 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 296 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2009) 013
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