Letteratura scientifica selezionata sul tema "Flexibilité de l'ARN"

This article presents an innovative project that allows a global and decompartmentalized approach to the Shoah and genocides in the plural sense. This new tool integrates an immersive exhibition with educational and thematic files. The flexibility of its use and documentary richness both meet subjects that merge into encouraging the literary and artistic creativity of students. History thus proves to be a catalyst and revealing tool to meet the learner and encourage him or her to work on his or her personal history.

AbstractMarie-Dominique-Joseph Engramelle's treatise La tonotechnie, ou l'art de noter les cylindres (1775) claimed that automated instruments driven by pinned cylinders would grant listeners direct access to music as the composer conceived it. Standard notation was insufficient, as it did not capture the music's mouvement – its temporal flexibility from moment to moment. Denis Diderot provided an aesthetic justification for automated instruments in terms that linked them to materialist philosophy. Like android automata, which simulated life through automated motion, automated musical instruments encoded live music to simulate the ideal performance of a composer. Yet Engramelle's collaboration with the composer Claude Balbastre, which resulted in a pinned-cylinder notage of one of Balbastre's keyboard pieces, raises crucial questions about the effectiveness of the technology and its notation, and about Engramelle's claims and his own musical skill. Engramelle's project is best understood as a performance unto itself – a manifestation of the cultures of public science that were widespread in the European Enlightenment.

Résumé En 1988 et 1989 la RFA a connu une croissance d'une vigueur inattendue. Portée par une forte demande étrangère, celle-ci a été favorisée par une politique économique devenue moins contraignante. Le redressement de l'épargne, engagé plus vigoureusement qu'à l'étranger depuis bientôt sept ans, a permis à l'Allemagne de dégager un excédent croissant des paiements courants, culminant l'an passé. La faiblesse des progrès de la demande intérieure, en comparaison de ceux des autres pays développés, vient avant tout de la consommation des ménages. Ceux-ci se singularisent, au sein de l'OCDE, par la constance de leur effort d'épargne au cours des années quatre-vingt, et ce en dépit d'un partage des revenus relativement défavorable. Cependant, la consommation individuelle allemande reste la plus élevée des grands pays après celle des Etats-Unis. Les entreprises affichent un comportement d'investissement plus dynamique en accord avec une situation financière en progrès régulier. Alors que de nombreux indicateurs suggéreraient une certaine inertie des capacités de production celles-ci sont peut- être plus adaptables qu'il n'y paraît. Ce constat n'est pas neutre à l'heure de la réunification économique et monétaire des deux Allemagnes. Celle-ci renforcera d'autant plus la demande de produits ouest-allemands que le potentiel productif de la RDA se trouvera affaibli. Si la poussée des biens de consommation est en partie transitoire, celle de biens d'équipement s'avère devoir être permanente. D'autres éléments nourriront une demande accrue dans les deux années à venir : réforme fiscale et fort courant d'immigration cumulent ainsi leurs effets. Le maintien d'une demande supérieure au potentiel de production peut créer un réel risque de surchauffe. L'incertitude réside au moins autant dans la plus ou moins grande flexibilité des capacités de production que dans l'ampleur du surcroît de demande. L'extension des facteurs de production qui est en cours incite à penser que l'appareil productif allemand peut capter en grande partie ce surplus de demande. Toutefois, une réduction de l'excédent courant et une reprise de l'inflation paraissent inévitables pour 1991 . A plus long terme les efforts entrepris pour reconstruire la RDA ouvrent d'importants débouchés aux entreprises ouest-allemandes, ce qui ne manquera pas de réorienter leurs décisions d'investissement. Cependant, les pressions sociales pour une réduction des inégalités entre l'Ouest et l'Est, se heurtant à une rareté durable du capital productif à l'Est, pourraient rendre plus délicat le partage des revenus à l'Ouest et porter atteinte à l'efficacité économique.

Les molécules d'ARN sont devenues des cibles thérapeutiques majeures, et le ciblage par petites molécules se révèle particulièrement prometteur. Cependant, malgré leur potentiel, le domaine est encore en développement, avec un nombre limité de médicaments spécifiquement conçus pour l'ARN. La flexibilité intrinsèque de l'ARN, bien qu'elle constitue un obstacle, introduit des opportunités thérapeutiques que les outils computationnels actuels ne parviennent pas pleinement à exploiter malgré leur prédisposition. Le projet de cette thèse est de construire un cadre computationnel plus complet pour la conception rationnelle de composés ciblant l'ARN. La première étape pour toute approche structure-based est l'analyse des connaissances structurales disponibles. Cependant, il manquait une base de données complète, organisée et régulièrement mise à jour pour la communauté scientifique. Pour combler cette lacune, j'ai créé HARIBOSS, une base de données de toutes les structures expérimentalement déterminées des complexes ARN-petites molécules extraites de la base de données PDB. Chaque entrée de HARIBOSS, accessible via une interface web dédiée (https://hariboss.pasteur.cloud), est annotée avec les propriétés physico-chimiques des ligands et des poches d'ARN. Cette base de données constamment mise à jour facilitera l'exploration des composés drug-like liées à l'ARN, l'analyse des propriétés des ligands et des poches, et en fin de compte, le développement de stratégies in silico pour identifier des petites molécules ciblant l'ARN. Lors de sa sortie, il a été possible de souligner que la majorité des poches de liaison à l'ARN ne conviennent pas aux interactions avec des molécules drug-like. Cela est dû à une hydrophobicité moindre et une exposition au solvant accrue par rapport aux sites de liaison des protéines. Cependant, cela résulte d'une représentation statique de l'ARN, qui peut ne pas capturer pleinement les mécanismes d'interaction avec de petites molécules. Il était nécessaire d'introduire des techniques computationnelles avancées pour une prise en compte efficace de la flexibilité de l'ARN. Dans cette direction, j'ai mis en œuvre SHAMAN, une technique computationnelle pour identifier les sites de liaison potentiels des petites molécules dans les ensembles structuraux d'ARN. SHAMAN permet d'explorer le paysage conformationnel de l'ARN cible par des simulations de dynamique moléculaire atomistique. Dans le même temps, il identifie efficacement les poches d'ARN en utilisant de petits fragments dont l'exploration de la surface de l'ARN est accélérée par des techniques d'enhanced sampling. Dans un ensemble de données comprenant divers riboswitches structurés ainsi que de petits ARN viraux flexibles, SHAMAN a précisément localisé des poches résolues expérimentalement, les classant les régions d’interaction préférées. Notamment, la précision de SHAMAN est supérieure à celle d'autres outils travaillant sur des structures statiques d'ARN dans un scénario réaliste de découverte de médicaments où seules les structures apo de la cible sont disponibles. Cela confirme que SHAMAN est une plateforme robuste pour les futures initiatives de conception de médicaments ciblant l'ARN avec de petites molécules, en particulier compte tenu de sa pertinence potentielle dans les campagnes de criblage virtuel. Dans l'ensemble, ma recherche contribue à améliorer notre compréhension et notre utilisation de l'ARN en tant que cible pour les médicaments à petites molécules, ouvrant la voie à des stratégies thérapeutiques plus efficaces dans ce domaine en évolution
RNA molecules have recently gained huge relevance as therapeutic targets. The direct targeting of RNA with small molecule drugs emerges for its wide applicability to different classes of RNAs. Despite this potential, the field is still in its infancy and the number of available RNA-targeted drugs remains limited. A major challenge is constituted by the highly flexible and elusive nature of the RNA targets. Nonetheless, RNA flexibility also presents unique opportunities that could be leveraged to enhance the efficacy and selectivity of newly designed therapeutic agents. To this end, computer-aided drug design techniques emerge as a natural and comprehensive approach. However, existing tools do not fully account for the flexibility of the RNA. The project of this PhD work aims to build a computational framework toward the rational design of compounds targeting RNA. The first essential step for any structure-based approach is the analysis of the available structural knowledge. However, a comprehensive, curated, and regularly updated repository for the scientific community was lacking. To fill this gap, I curated the creation of HARIBOSS ("Harnessing RIBOnucleic acid - Small molecule Structures"), a database of all the experimentally-determined structures of RNA-small molecule complexes retrieved from the PDB database. HARIBOSS is available via a dedicated web interface (https://hariboss.pasteur.cloud), and is regularly updated with all the structures resolved by X-ray, NMR, and cryo-EM, in which ligands with drug-like properties interact with RNA molecules. Each HARIBOSS entry is annotated with physico-chemical properties of ligands and RNA pockets. HARIBOSS repository, constantly updated, will facilitate the exploration of drug-like compounds known to bind RNA, the analysis of ligands and pockets properties and, ultimately, the development of in silico strategies to identify RNA-targeting small molecules. In coincidence of its release, it was possible to highlight that the majority of RNA binding pockets are unsuitable for interactions with drug-like molecules, attributed to the lower hydrophobicity and increased solvent exposure compared to protein binding sites. However, this emerges from a static depiction of RNA, which may not fully capture their interaction mechanisms with small molecules. In a broader perspective, it was necessary to introduce more advanced computational techniques for an effective accounting of RNA flexibility in the characterization of potential binding sites. In this direction, I implemented SHAMAN, a computational technique to identify potential small-molecule binding sites in RNA structural ensembles. SHAMAN enables the exploration of the target RNA conformational landscape through atomistic molecular dynamics. Simultaneously, it efficiently identifies RNA pockets using small probe compounds whose exploration of the RNA surface is accelerated by enhanced-sampling techniques. In a benchmark encompassing diverse large, structured riboswitches as well as small, flexible viral RNAs, SHAMAN accurately located experimentally resolved pockets, ranking them as preferred probe hotspots. Notably, SHAMAN accuracy was superior to other tools working on static RNA structures in the realistic drug discovery scenario where only apo structures of the target are available. This establishes SHAMAN as a robust platform for future drug design endeavors targeting RNA with small molecules, especially considering its potential applicability in virtual screening campaigns. Overall, my research contributed to enhance our understanding and utilization of RNA as a target for small molecule drugs, paving the way for more effective drug design strategies in this evolving field

L'etude mecanique des acides desoxyribonucleiques presentee dans ce travail de these, montre comment leurs etonnantes proprietes mecaniques de flexibilite structurale sont particulierement bien adaptees a l'interaction avec les autres molecules biologiques avoisinantes. Nous avons developpe un appareil de mesure de forces pour etudier l'elasticite d'une molecule d'adn unique. L'elasticite des molecules est utilisee comme sonde pour nous renseigner sur l'etat du systeme a des echelles trop petites pour permettre l'observation par microscopie optique. Le premier chapitre de cette these explore la richesse des changements structuraux que l'on peut induire sur l'adn en contraignant mecaniquement cette molecule par micromanipulation. Si l'on cherche a l'etirer, a l'enrouler ou le derouler, l'adn se deforme et adopte de nouvelles structures differentes de la structure canonique en double helice. Toutes les nouvelles structures d'adn observees sont assez proches energetiquement de la forme canonique. Les deformations imposees a une molecule entiere par micromanipulation pourraient etre localement induites simplement par agitation thermique. Ces conformations doivent apparaitre naturellement par fluctuation thermique. Nous avons essaye de mesurer directement la frequence de ces fluctuations thermiques de l'adn dans le deuxieme chapitre. Les cadences obtenues (de l'ordre de plusieurs dizaines de nanosecondes) sont lentes, laissant ainsi le temps aux interactions adn-proteine de s'effectuer. Le troisieme chapitre aborde l'etude explicite de l'interaction adn-proteine a l'aide d'experiences de micromanipulation. Beaucoup de complexes adn-proteine dont les structures ont ete resolues par cristallographie ou rmn presentent des molecules d'adn tres deformees. Nous montrons en quoi la flexibilite structurale intrinseque de l'adn lui permet de se plier aux exigences des autres molecules avec lesquelles il interagit.

Ayant a notre disposition un algorithme, jumna, specifiquement adapte a l'etude des acides nucleiques par optimisation d'energie en coordonnees helicoidales, nous avons aborde la premiere partie de ce travail par une etude approfondie de la structure stable et de la flexibilite d'un ensemble de six oligomeres de sequences regulieres contenant les dix dinucleotides uniques. Nous avons etudie deux allomorphes de l'adn, l'adn-b et l'adn-a. Dans le cas de l'adn-b, a l'exception des sequences homopolymeriques, nous avons caracterise des sous-etats conformationnels en termes de plissement des sucres. Ils se distinguent en trois familles representees par les symboles: s (c2-endo, phase elevee et amplitude faible), x (c2-endo, phase faible et amplitude elevee) et e (01-endo). Les conformations s et x sont associees aux bases puriques et pyrimidiques, la conformation e est associee aux bases pyrimidiques. La situation pour les memes oligomeres en forme a differe nettement de celle de l'adn-b. Nous n'avons pu mettre en evidence qu'une seule conformation optimale pour chaque sequence. La deuxieme partie de ce travail concerne la deformation de la double helice par sur enroulement/sous-enroulement ou par etirement/compression. Les resultats obtenus indiquent que les allomorphes a et b ont des flexibilites similaires sous ces types de deformation. La deformation de l'adn-a depend peu de la sequence bien que les conformations stables en dependent nettement. Celle de l'adn-b depend de la sequence et depend peu des sous-etats conformationnels decrits ci-dessus

Dans cette thèse, nous avons d’abord mis au point la première méthode connue de raffinement RMN d’ADN-B à partir des déplacements chimiques du phosphore. Nous montrons que cette approche permet d’obtenir une description détaillée des propriétés d’oligomères d’ADN, à partir d’expériences de routine sur des molécules non marquées, en ayant l’avantage de réduire le temps expérimental d’acquisition des données classiquement utilisées dans les raffinements. Ayant raffiné deux oligomères d’ADN avec notre nouveau protocole, nous avons ensuite élucidé le rôle de leur flexibilité séquence dépendante dans la formation et l’activité du complexe DNase I/ADN. La DNase I, en concentration modérée, clive les jonctions phosphodiester le long de l’ADN avec des probabilités variables. Nous montrons que les pas flexibles dans l’ADN engendrent en aval un élargissement du petit sillon, ce qui, en favorisant la fixation de la DNase I, a pour résultat d’augmenter le taux de coupure à ce site. Ces résultats soulignent l’importance d’obtenir une représentation réaliste de la structure et de la dynamique de l’ADN pour mieux comprendre les mécanismes d’interaction ADN/protéines.

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
My PhD dissertation deals with the application of atomic-scale computer simulation (Molecular Dynamics) on different aspects of the conformational flexibility of Nucleic Acids. I have used diverse statistical and computational methods such as Umbrella Sampling and Replica Exchange to extract entropic properties, e. G. Free energy, characterising (i) the bending of DNA on short length-scale, (ii) the folding of recently discovered RNA ribosomal motifs (the kink-tum motif) and (iii) backbone dihedral conformations accessible to damaged DNA. One achievement is the reproduction of the experimental curve for the probability of very high bend angles observed for short fragment of DMA which demonstrates a non linear (softer) bending flexibility of DMA. Indeed the results of my thesis predict that DMA kinks (local defects unstacking neighbour basepairs) occur in vivo and some of them induce a 90°-turn in the hélix. They are associated with a systematic decrease of the local DMA stiffness constant (half an order of magnitude) which was quite unexpected. DNA bending up to 150° on the 5 nm length scale requires on average 12 kcal/mol. It is slightly less expensive, -10 kcal/mol when a run of consecutive adenines is present. Methodological development of Hamiltonian replica exchange sampling techniques enables to characterize several competing DNA backbone conformations accessible to damaged DNA (an abasic site). More generally the PhD thesis presents the development of new methods to tackle the accurate sampling of particular nucleic acid helical propensities, and this is closed with a brief section on an original effort to create a self-learning approach in the context of replica exchange sampling with molecular dynamics

Ce travail porte sur l'etude structurale et dynamique, par resonance magnetique nucleaire (rmn), de sequences d'adn en solution. L'acetylaminofluorene (aaf) est un puissant cancerigene qui se fixe principalement en position c8 des guanines. Il induit, avec des frequences elevees, des mutations par deletion de 1 ou 2 paires de bases en des points chauds de mutagenese particuliers. La mise en place de la mutation pourrait intervenir soit par l'action d'un groupe d'enzymes qui reconnaitrait, sur l'adn endommage, une structure particuliere, soit au cours de la replication de l'adn avec formation d'intermediaires glisses. Afin de tester ces deux hypotheses, des etudes de rmn ont ete entreprises sur deux oligonucleotides mono-modifies par l'aaf, la modification de l'un n'entrainant pas de mutation, la modification de l'autre conduisant a un fort taux de mutagenese. Tres peu de differences tant structurales que dynamiques ont ete observees. D'autre part, l'etude par rmn d'intermediaires glisses a mis en evidence une forte stabilisation de l'intermediaire modifie fortement mutagene, laissant penser que le mecanisme de mutagenese est certainement replicatif. L'etude de la dynamique, par mesure de temps de relaxation dans le referentiel tournant, a montre qu'un fragment d'adn portant un site promoteur bacterien est soumis, a 25c, a un phenomene d'echange a deux sites dans la gamme de temps de la milliseconde. Cet equilibre a ete relie a l'hydratation de l'adn: a basse temperature, une gangue d'eau est fortement organisee autour de l'adn, alors qu'a haute temperature, elle a disparu. La temperature de 25c correspond a la temperature a laquelle l'eau d'hydratation se detache. L'equilibre conformationnel semble jouer un role biologique important: en dessous de 25c, la transcription ne peut pas demarrer

L'intégrase (IN) du VII 1 1 catalyse l'insertion de l'ADN viral dans le génome de la cellule infectée en deux étapes: le 3' processing et le transfert de brins. Nous avons déterminé le mode de liaison d'inhibiteurs de l'IN (des dérivés des Styrylquinoléines) au domaine central de la protéine, en corrélation avec leur mécanisme d'action in vitro. Afin de comprendre les effets d'analogues de l'ADN viral sur l'activité de 3' processing et donc sur l'interaction séquence spécifique IN/ADN, nous avons prédit la structure et la flexibilité de nucléosides modifiés en 2' et d'analogues de l'extrémité LTR U5 de l'ADN viral.

L’objectif de cette thèse est de déterminer l’étendue de la variabilité épigénétique, plus particulièrement du polymorphisme de méthylation de l’ADN, non liée à la variabilité génétique dans les populations asexuées en milieu naturel. Cette évaluation nous a permis de mieux cerner l’importance que peuvent avoir les processus épigénétiques en écologie et en évolution. Le modèle biologique utilisé est l’hybride clonal du complexe gynogénétique Chrosomus eos-neogaeus. Malgré une homogénéité génétique, une importante variabilité phénotypique est observée entre les hybrides d’une même lignée clonale mais retrouvés dans des environnements différents. L’influence des processus épigénétiques apporte une explication sur ce paradoxe. L’épigénétique se définit comme une modification de l’expression des gènes sans changement de la séquence d’ADN. La diversité des phénotypes peut entre autre s’expliquer par des patrons de méthylation différentiels des gènes et/ou des allèles des gènes entre les hybrides génétiquement identiques. La diversité des lignées épiclonales peut quant à elle s’expliquer par la colonisation de plusieurs lignées épiclonales, s’établir en réponse à l’environnement ou de façon aléatoire. Plusieurs méthodes seront utilisées afin de survoler le génome des hybrides clonaux pour mettre en évidence le polymorphisme de méthylation de l’ADN à l’échelle de l’individu et entre les individus de différentes populations.
The aim of the thesis is to determine the extent of epigenetic variation, more specifically DNA methylation polymorphism, not linked to genetic variation in natural populations of an asexual vertebrate. This evaluation enables to better understand the importance that plays epigenetics processes in ecology and evolution. The biological model used is the clonal hybrid of the gynogenetic Chrosomus eos-neogaeus complex. Even in absence of genetic difference, an important phenotypic variability is observed among hybrids of the same clonal lineage living in different environments. Epigenetics, a modification of genes expression without a change at the DNA sequence, provides an explanation to this paradox. The diversity of phenotypes may be explained by differential methylation patterns of genes and/or alleles among genetically identical hybrids. The diversity of epiclonal lineages may be explained by the colonisation of many epiclonal lineages, established in response to the environment or stochastically. Many methods were used for screening the genome of clonal hybrids in order to highlight DNA methylation polymophism at the scale of an individual and among individuals of different populations.