Reconnaissance spécifique d'ADN double brins : développement de sondes luminescentes

L'ADN est la biomolécule qui contient l'information génétique. De nombreuses maladies sont liées à des mutations de l'ADN qui entraîne l'expression de gènes dysfonctionnelles. Au cours des vingt dernières années, de nombreux efforts ont été déployés en biochimie pour développer de nouveaux outils de détection de ces mutations qui pourraient trouver un intérêt pour la recherche en biologie ou en médecine.Ce projet de thèse s'inscrit dans cette dynamique avec pour but de développer des sondes luminescentes permettant la détection séquence-spécifique d'ADN double brin, en établissant une preuve de concept pour la reconnaissance d'un ADN double brin de 12 paires de bases choisies. Il repose sur la mise au point d'un système de deux protéines à doigts de zinc capable de se lier à l'ADN cible, chacune reconnaissant une moitié de la séquence. Pour la détection par luminescence, ces protéines sont équipées d'une paire de luminophores permettant un transfert d'énergie résonant de type Fôrster (FRET) actif uniquement lorsque les protéines sont fixées à l'ADN. Dans un premier temps, la synthèse par voie chimique d'une paire de protéines sans luminophore a été mise au point en utilisant un assemblage par ligation chimique native et la reconnaissance de la séquence choisie a été démontrée par des expériences de gel-retard (EMSA). Puis la synthèse de plusieurs complexes de lanthanides bioconjugables a été mise au point et ceux présentant les meilleurs propriétés photophysiques ont été retenus pour être greffés sur une des deux protéines, jouant le rôle de donneur pour ce système FRET. La deuxième protéine a été fonctionnalisée avec un fluorophore organique jouant le rôle d'accepteur FRET. Enfin, nous avons étudié par luminescence et gel-retard l'interaction de ces protéines avec des ADN de séquences différentes et obtenu une première preuve de concept de la détection séquence-spécifique par luminescence d'un ADN double brin de 12 paires de bases.