Description du sujet de thèse

Cartographie structurale de la régulation génétique par photochimie ultrarapide : une approche multidisciplinaire de la dynamique conformationnelle de l'ADN.
Résumé :
Ce projet interdisciplinaire développe une méthode innovante pour étudier la structure tridimensionnelle de l’ADN et son rôle dans la régulation des gènes. En combinant une irradiation laser ultrarapide (5 nanosecondes) et le séquençage par nanopore, nous "figeons" la conformation locale de l’ADN en induisant des modifications moléculaires sensibles à sa géométrie. Ces altérations structurales sont ensuite détectées via des variations subtiles du courant électrique généré lors du passage de l’ADN dans des nanopores, permettant une cartographie haute résolution. Nos résultats préliminaires sur des plasmides bactériens révèlent une sensibilité aux changements de torsion et d’enroulement de l’ADN, essentiels pour l’activité des gènes. L’approche intègre des modèles d’intelligence artificielle et des simulations moléculaires pour relier structure, dynamique et fonction. Applicable à des génomes entiers, cette méthodologie ouvre des perspectives en recherche fondamentale (mécanismes de régulation allostérique) et en médecine personnalisée (étude des altérations épigénétiques en cancérologie). Le projet s’appuie sur un consortium pluridisciplinaire réunissant physiciens, biologistes et experts en science des données, visant à établir un nouveau paradigme pour comprendre l’expression génétique à l’échelle moléculaire.

Collaboration :
L'étude sera menée en collaboration avec une chercheuse du laboratoire CQSB CNRS/Sorbonne Université.

Contexte de travail

Laboratoire Structures, Propriétés et Modélisation des Solides. Unité Mixte CentraleSupélec/CNRS UMR8580
Ecole Doctorale Interface, Université Paris-Saclay
Thème : Physique des complexes Macromoléculaires d’intérêt biologiques