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Portail > Offres > Offre UMR8237-ANDEST-007 - Post-doc en matière active moléculaire programmable (H/F)

Post-doc en matière active moléculaire programmable (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : samedi 2 octobre 2021

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Informations générales

Référence : UMR8237-ANDEST-007
Lieu de travail : PARIS 05
Date de publication : vendredi 27 août 2021
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 18 mois
Date d'embauche prévue : 1 décembre 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 32-47 k€ selon l'expérience du/de la candidat.e
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

L'objectif du projet est la réalisation de matériaux synthétiques qui miment l'auto-organisation à l'oeuvre lors du développement d'un embryon. Il s'agira ainsi de coupler les deux grands types de mécanismes d'auto-organisation moléculaire mis en oeuvre au laboratoire, à savoir réaction-diffusion et matière active. Les systèmes moléculaires utilisés seront à base d'ADN et d'enzymes pour le premier, de microtubules et moteurs moléculaires pour le second.
En couplant ces auto-organisations biochimique et mécanique, on cherchera à développer des transductions chimio-mécaniques et mécano-chimiques au sein d'un « matériau ». Ces solutions actives seront éventuellement compartementalisées dans des gouttes communicantes, ou bien intégrées dans un matériau hôte, un hydrogel par exemple. On s'orientera ainsi vers des matériaux synthétiques originaux, capables de spatialisation, d'auto-organisation, de croissance ou encore de déformation.

Activités

Concevoir et mettre en oeuvre des expériences (préparation de solutions biochimiques, PCR temps réel, microscopie de fluorescence)
Exploiter les résultats (analyse de données, traitement d'images)
Valoriser les résultats (écriture d'articles et présentations en conférence).

Compétences

Il s'agit d'un projet expérimental combinant programmation moléculaire à ADN et matière active microtubules/kinésines. Une expertise pour l'un des deux domaines est nécessaire. Des compétences en expression et purification de protéines recombinantes serait un plus.
Rigueur, autonomie, fiabilité.
Niveau d'anglais avancé à l'oral et à l'écrit.

Contexte de travail

Localisé au Laboratoire Jean Perrin, sur le campus Pierre et Marie Curie de Sorbonne Université (Paris 05), notre groupe de recherche s'intéresse aux mécanismes moléculaires responsables de la génération d'ordre spatio-temporel dans le vivant. Avec un double objectif : mieux comprendre les règles qui permettent l'émergence de cet ordre moléculaire et utiliser cela pour mettre au point des matériaux novateurs inspirés du vivant.

Pour cela, nous suivons une approche « bottom up » qui consiste à développer des mécanismes moléculaires dissipatifs capables d'auto-organisation, en particulier :
- un mécanisme de type réaction-diffusion, à base d'ADN et d'enzymes, qui génèrent des structures spatiales de concentration, par exemple des ondes chimiques (Zadorin et al, Phys Rev Lett, 2015), ou encore des générateurs de bandes (Zadorin et al, Nature Chemistry, 2017).
- un mécanisme de type matière active à base de microtubules et de moteurs moléculaires, capable de générer des forces mécaniques (Senoussi et al, PNAS, 2019 et Senoussi et al, bioRxiv, 2021).

Ce contrat s'inscrit dans le cadre du projet ERC "Metabolic soft matter with life-like properties ».

Contraintes et risques

Risques associés à la manipulation d'intercalants d'ADN, potentiellement cancérigènes, et à la manipulation de substances chimiques potentiellement nocives (solvants, etc.).

Informations complémentaires

Ce contrat s'inscrit au sein du projet ERC "Metabolic soft matter with life-like properties" dont les objectifs sont:

Une différence fondamentale entre la matière synthétique et la matière vivante est le métabolisme: la capacité de dissiper l'énergie chimique pour entraîner de nombreux processus chimiques différents hors de l'équilibre. Le métabolisme confère aux systèmes chimiques des organismes vivants des propriétés standard en biologie mais étranges en chimie: la capacité de traiter l'information, de se déplacer et de réagir au monde extérieur.

Mon objectif est de doter les matériaux souples de propriétés dynamiques et vivantes. J'en ai choisi quatre: calcul moléculaire, mouvement, auto-construction et capacité à entretenir des conversations chimiques complexes avec des cellules vivantes. Pour ce faire, j'intégrerai des matériaux sensibles aux stimuli avec un métabolisme synthétique biocompatible capable de soutenir des boucles de rétroaction chimique autonomes qui traitent les informations et effectuent des actions macroscopiques autonomes. Mon approche combine des concepts issus de la chimie des systèmes, de la biologie synthétique et de la programmation moléculaire de l'ADN avec des matériaux mous et utilise un système biochimique que j'ai contribué à innover: des solutions actives ADN / enzyme qui restent hors d'équilibre en consommant un carburant chimique avec une cinétique de réaction non triviale . Ce système possède trois propriétés uniques: programmabilité, biocompatibilité et autonomie métabolique à long terme.

La matière métabolique sera assemblée en deux étapes: i) activer les matériaux métaboliques avec des réponses chimiques, biologiques et mécaniques dynamiques, et ii) créer des matériaux métaboliques aux propriétés sans précédent, en particulier la capacité d'auto-construction, que je rechercherai en émulant l'embryogenèse et la capacité de structurer de manière autonome une communauté de cellules vivantes. En faisant cela, je créerai pour la première fois une matière chimique qui est à la fois dynamique et structurellement complexe, introduisant ainsi dans le domaine de la chimie de synthèse des comportements qui, jusqu'à présent, n'existaient que dans les systèmes biologiques. À long terme, la matière métabolique pourrait fournir des solutions révolutionnaires pour la robotique douce et l'ingénierie tissulaire.

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