Visualisation et simulations numériques avancées en biologie : applications au complexe SNARE impliqué dans la fusion membranaire

par Alex Tek

Thèse de doctorat en Bioinformatique Structurale

Sous la direction de Marc Baaden.

Soutenue en 2012

à Paris 6 .


  • Résumé

    La simulation moléculaire est un outil couramment utilisé pour l'étude des molécules du vivant. Cependant, la récente augmentation massive de données nécessite des approches innovantes de modélisation moléculaire. La première partie porte sur l’étude, par simulation de dynamique moléculaire, des protéines SNARE, impliquées dans la fusion membranaire. Ces protéines forment une tresse de quatre hélices-α qui s’insère dans les membranes à fusionner. Le modèle simulé comporte la tresse, deux patchs de membrane et du solvant, pour un total de 400 000 atomes. Six simulations de 100 ns ont été effectuées afin d’étudier la capacité du complexe à déformer les membranes pour les rapprocher et initier la fusion. Cette étude a mis en avant l’extrême stabilité du complexe et la robustesse de l’ancrage des domaines transmembranaires qui permettent de maintenir des courbures importantes sur les membranes. D’autre part, l’analyse des interactions impliquant des ions calcium a montré que ces derniers renforcent les contacts entre les protéines et les lipides. Afin de faciliter la construction et l’analyse de systèmes de grande taille tels que le complexe SNARE, un programme de simulation interactive a été conçu. Il permet de visualiser une simulation en cours et d’interagir avec le modèle pour le déformer et réaliser des assemblages de façon intuitive. Afin de pouvoir interagir avec des millions de particules, une méthode de visualisation très performante a été développée. Un prototype de programme de visualisation moléculaire a également été développé, dans le but d’explorer les facilités de développement offertes par un moteur de jeu vidéo conçu pour le grand public.

  • Titre traduit

    Advanced visualisation and simulation for biology : study of the SNARE proteins complex in the context of membrane fusion


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Informations

  • Détails : 1 vol. ([200] p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 159-172. 193 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : T Paris 6 2012 544
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