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Doctorant (H/F) en synthèse organique/chimie théorique

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

Date Limite Candidature : mardi 30 juillet 2024 23:59:00 heure de Paris

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Informations générales

Intitulé de l'offre : Doctorant (H/F) en synthèse organique/chimie théorique
Référence : UMR7196-YVEJAN-001
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : PARIS 05
Date de publication : mardi 9 juillet 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Chimie du vivant et pour le vivant : conception et propriétés de molécules d'intérêt biologique

Description du sujet de thèse

Ce projet de recherche est focalisé sur l’étude de nouveaux systèmes bioluminescents et vise notamment la compréhension des facteurs influençant la couleur émise. Celui-ci réunira un travail de modélisation/simulation informatique et un travail de synthèse organique. Il résultera d’une collaboration entre la professeure Isabelle Navizet de l’UMR 8208 (rattachement à l’INSIS) et le docteur Yves Janin de l’UMR 7196 (rattachement à l’INC). Au départ de données déjà disponibles, un travail de simulation par ordinateur, portant notamment sur la longueur d’onde de ces signaux, visera à établir un système prédictif. Une méthodologie, développée au laboratoire, permet aujourd’hui de simuler les spectres d’absorption et d’émission. Elle combine dynamique moléculaire et calculs de transition électroniques du système protéique (au niveau QM/MM). Les résultats de ce travail de modélisation seront alors très utiles pour élaborer des luciférines originales susceptibles d’aboutir à des systèmes bioluminescents plus performants. Plusieurs de voies de synthèse de cette classe de luciférines (les imidazopyrazines) ont déjà été mises au point au laboratoire. Un travail de recherche en synthèse organique visera leurs extensions aux composés visés et permettra ainsi la constitution d’une chimiothèque de luciférines disponible pour son évaluation sur un ensemble de luciférases.

La partie chimie théorique de ce projet aura lieu au sein de l’UMR 8208 laboratoire Modélisation et Simulation Multi-Échelles (MSME) qui est située à l'Université Gustave Eiffel, Marne-la-Vallée. Isabelle Navizet a beaucoup travaillé sur la simulation de ces systèmes chimi- et bio-luminescents. Elle a ainsi mis en place des protocoles de simulation des spectres d’émission et d’absorption pour les systèmes des lucioles, des champignons, des méduses et des crevettes (Chem. Rev. 2022, 122, 13207 ; Phys. Chem. Chem. Phys. 2020, 22, 82 ; J. Phys. Chem. B 2020, 124, 2539). Ces deux dernières espèces catalysent d’ailleurs l’oxydation de la cœlentérazine et sont donc dotées d’une bioluminescence bleue. Les travaux d’Isabelle Navizet, basés sur des simulations par méthodes dites hybrides (QM/MM), ont ainsi permis de modéliser les spectres d’émissions observés.
La partie synthèse organique de ce projet aura lieu au sein de l’UMR 7196 Structure et Instabilité des Génomes qui est située au Muséum National d’Histoire Naturelle, Paris. Yves Janin a acquis une solide expertise dans la synthèse d’analogues de la cœlentérazine qui sont devenu très utiles dans de nombreuses applications (Chem. Eur. J. 2020, 26, 948). Plus récemment, un travail d’élaboration de sondes chimiques mimant la cœlentérazine a permis des études structurales pour trois des nombreuses luciférases consommant cette luciférine (Nat. Catal. 2023, 6, 23-38 ; Nat. Commun. 2023, 29, 7864 ; Biochim. Biophys. Acta Proteins Proteom. 2023, 3, 100068). Si ses résultats ont permis d’améliorer grandement la compréhension des mécanismes enzymatiques conduisant à de la bioluminescence, ce n’est pas encore le cas pour une rationalisation des intensités et durées des signaux observées pour ces systèmes.

Contexte de travail

Thèse en co-tutelle entre le Muséum National d'Histoire Naturelle et l'Université Gustave Eiffel.
Le candidat/la candidate doit avoir des compétences en synthèse organique (M2) et des appétences pour se familiariser avec la modélisation.
Plusieurs collaborations en cours permettront l'évaluation des systèmes rapporteurs obtenus au cours du travail de thèse