Etude des contraintes physico-chimiques des modèles cellulaires primitifs : catalyse ARN sous hautes pressions et réplication génétique en compartiment lipidique

par Sylvia Tobé

Thèse de doctorat en Biochimie

Sous la direction de Marie-Christine Maurel.

Soutenue en 2010

à Paris 6 .


  • Résumé

    Pour l’obtention d’une protocellule autonome, les réactions de réplication génomique doivent être considérablement accélérées et couplées au cycle réplicatifs des compartiments vésiculaires via une membrane lipidique sélectivement perméable. Si l’on envisage l’apparition de formes cellulaires primitives au sein d’environnements extrêmes, les macromolécules essentielles doivent également être capables de maintenir leur activité dans ces conditions. Notre travail a d’abord consisté à mesurer l’efficacité de catalyseurs ARN en milieu extrême par l’étude de l’activité catalytique du ribozyme en épingle à cheveux sous hautes pressions. Ces expériences révèlent d’importantes informations thermodynamiques sur le mécanisme de la catalyse. La deuxième partie du projet visait à adapter la réplication non-enzymatique d’acides nucléiques aux contraintes supramoléculaires des compartiments vésiculaires, et pallier au problème de faible permeabilité membranaire en favorisant l’insertion de substrats à travers la bicouche lipidique par activation avec des groupements hydrophobes. Dans un tel système, les nucléotides activés s’insèrent spontanément et basculent vers la partie interne de la membrane, puis réagissent avec le génome encapsulé dans des réactions de polymérisation. La réactivité de nucléotides activés avec ces groupes hydrophobes est de plus considérablement accélérée dans les réactions au sein de vésicules lipidiques. Afin de mieux comprendre ce phenomène, nous avons enfin étudié la co-localisation des nucléotides et oligonucléotides matrices près de la surface membranaire. Ces résultats mettent en évidence un système réplicatif associé à la surface membranaire

  • Titre traduit

    Understanding the physico-chemical constraints in primitive cellular models : RNA catalysis under high pressures and surface-assisted genomic replication in lipid compartments


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Informations

  • Détails : 1 vol. (187 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 168-187. 177réf. bibliogr.

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