Modelisation moleculaire et simulation des proprietes conformationnelles et dynamiques d'acides ribonucleiques : representation electrostatique et influence de l'environnement

Molecular modelling and simulation of conformational and dynamics properties of ribonucleic acids: electrostatic representation and effects of the environment

• Auteur / Autrice : CHANTAL RUBIN-CARREZ
• Direction : Eric Westhof
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Strasbourg 1

Résumé

Le comportement dynamique du bras de l'anticodon de l'acide ribonucleique de transfert specifique de l'acide aspartique a ete modelise par dynamique moleculaire, sous forme libre puis sous forme complexee au codon complementaire. Les simulations en phase gazeuse avec representation implicite de l'environnement moleculaire conduisent invariablement a la destructuration du systeme. Seules les simulations en phase aqueuse avec representation explicite des contre-ions et des molecules d'eau permettent de generer des trajectoires dynamiques coherentes. L'analyse energetique, structurale et dynamique de ces trajectoires revele la flexibilite intrinseque de la boucle de l'anticodon. Une caracterisation complete de l'environnement aqueux met a jour le role primordial du solvant. L'eau remplit les depressions moleculaires, empechant l'effondrement du systeme sur lui-meme. Parallelement, le solvant participe de maniere effective a la stabilisation enthalpique de l'arn en faisant ecran aux repulsions electrostatiques interphosphates et en etablissant des ponts aqueux stables entre les sites polaires de l'acide nucleique. Les simulations apportent un eclairage complementaire a la cristallographie et confortent dans l'idee que l'eau stabilisee dans des sites specifiques fait partie integrante de la structure de l'acide nucleique