Modulation de température en système réactif : application à la titration sélective sous contrôle cinétique et à la détermination de mécanismes réactionnels

par Kais Zrelli

Thèse de doctorat en Chimie - Physique et chimie analytique

Sous la direction de Ludovic Jullien.

Soutenue en 2011

à Paris 6 .


  • Résumé

    Nous avons développé un protocole d’analyse performant qui permet de détecter et de quantifier une espèce réactive donnée au sein d’un mélange. La sélectivité de l’identification de l’espèce repose sur ses propriétés dynamiques d’interaction avec une cible révélées par une modulation thermique. Le système chimique que nous avons choisi d’employer durant nos travaux est une paire d’oligonucléotides complémentaires dont la réponse à la modulation thermique au cours du temps est suivi par microscopie à épifluorescence. La modulation de température, générée par effet Joule grâce à un dispositif microfluidique, a permis de déterminer les constantes cinétiques régissant la réaction d’hybridation. L’analyse de la réponse en quadrature retard du signal d’un mélange soumis à une modulation périodique de la température a permis dans un second temps de doser un brin d’ADN avec une précision très satisfaisante dans un mélange. Cette méthode a en particulier permis de détecter un polymorphisme nucléotidique simple. Nous avons aussi mis en oeuvre un protocole d’analyse mécanistique reposant sur une modulation de température. Nous avons ainsi été en mesure d’étudier le mécanisme réactionnel d’une réaction d’hybridation d’oligonucléotides ainsi que de déterminer les constantes cinétiques et thermodynamique impliqués.

  • Titre traduit

    Temperature modulation on reactive system : application to selective titration under kinetic control in a mixture and determination of reaction


  • Résumé

    We developed a powerful analytical protocol to detect and quantify a given reactive target in a mixture. The selectivity of the species identification relies on the dynamics of interaction between the target and a probe, revealed by thermal modulation. The chemical system that we chose in our work is a pair of complementary oligonucleotides whose temporal response to thermal modulation was followed by epifluorescence microscopy. Temperature modulation which was generated by Joule effect in a microfluidic device led to provide the rate constants involved in the hybridization reaction. The quadrature delayed signal originating from a model reactive mixture submitted to a periodic thermal excitation was subsequently used to titrate a targetted strand of DNA in a mixture of oligonucleotides with a good accurancy. This method is reliable to detect single nucleotide polymorphism. We aditionally introduce a protocol for analysing reactions mechanisms also based on temperature modulation. We were able to determine the mechanisms of hybridization and extract the kinetics and thermodynamic constants.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (250 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 241-250. 217 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2011 650
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