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Proposition de stage de Master 2: Evaluation biologique de ligands de l’ADN en i-Motif
Les structures secondaires non usuelles des acides nucléiques (G-quadruplexes, R-loops,…) ont été décrites in vitro depuis plusieurs décennies et de nombreux travaux ont permis d’identifier leur importance cellulaire dans les mécanismes de régulation du métabolisme des acides nucléiques. Ces avancées ont été possibles grâce à la mise au point d’outils biomoléculaires (ligands spécifiques, anticorps,…) et à l’étude des protéines interagissant avec ces structures dans différents organismes modèles. Les structures G-quadruplexes, découvertes initialement aux télomères, sont essentielles dans le contrôle de l’activité transcriptionnelle des gènes et de l’épissage des ARN messagers, pour ne citer que quelques exemples. Les i-motifs, qui correspondent à des structures d’ADN à quatre-brins riches en cytosines dans lesquelles des cytosines sont intercalées grâce à des paires de bases C-C hémi-protonées, peuvent se former théoriquement au niveau des séquences génomiques complémentaires à celles des G-quadruplexes. Les i-motifs ont été principalement étudiés in vitro, en raison de leur formation à pH acide, mais des travaux récents montrent que la dépendance au pH n’est pas aussi stricte et que des i-motifs peuvent se former dans le noyau de cellules humaines. Contrairement aux G-quadruplexes, peu de molécules sont connues pour interagir de façon sélective avec l’i-motif in vitro et leurs effets intracellulaires sont mal connus.
Notre projet de recherche porte sur caractérisation et la compréhension des fonctions biologiques des i-motifs comparativement aux G-quadruplexes, en utilisant des ligands spécifiques comme outils capables de moduler la stabilité de ces structures.
L’objectif du stage de Master est de caractériser l’activité cellulaire de plusieurs dérivés décrits dans la littérature comme ligands de i-motifs et de nouvelles molécules synthétisées en collaboration avec des équipes de chimistes. L’effet du pH intracellulaire, du cycle cellulaire, du prétraitement par des ligands G4 seront étudiés à l’aide de plusieurs lignées cellulaires humaines en culture sur la formation de cassures double-brins de l’ADN et des i-motifs intracellulaires.
Les techniques abordées seront principalement la culture cellulaire, la cytométrie de flux, l’immunofluorescence et la biologie moléculaire.
Références:
Mergny JL & Sen D. Chem Rev 2019, 119: 6290-6325
Sedghi Masoud S & Nagazawa K. Chem Pharm Bull 2018, 66: 1091-1103
Varshney D et al. Nat Rev Mol Cell Biol 2020, 21: 459-474
Zeraati M et al. Nat Chem 2018, 10: 631-637
Laboratoire:
Structure et Instabilité des Génomes CNRS UMR 7156-INSERM 1154
Muséum National d’Histoire Naturelle – 43 rue Cuvier 75005 Paris.
Directeur Jean-Baptiste Boulé
Équipe d’accueil:
SANTÉ - Structure des Acides Nucléiques, Télomères et Evolution
Responsable de l’Équipe : Jean-François Riou
Responsables de l’encadrement : Jean-François Riou – Virginie Hossard
jean-francois.riou[at]mnhn.fr, virginie.hossard[at]mnhn.fr