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Nous développons au laboratoire une approche de modélisation moléculaire des macromolécules biologiques d'un point de vue théorique et informatique (stage 1), et d'un point de vue pratique et informatique (stage 2). Cette nouvelle approche appelée BCE pour " Biopolymer Chain Elasticity " s'adapte parfaitement aux macromolécules biologiques (Protéines et Acides Nucléiques). Elle assimile le squelette de la chaîne polymérique de l'ADN ou de l'ARN à un fil flexible déformable au moyen de la théorie de l'élasticité1-2. Elle montre en particulier que le squelette d'oligonucléotides très divers a des propriétés très structurantes à une échelle intermédiaire (" mésoscopique ") pour les conformations de molécules en épingles à cheveux. Elle est la première méthode ab initio qui rend compte de la déformation globale de structures biomoléculaires complexes tout en conservant une description à l'échelle atomique3. Plus récemment, nous avons montré qu'elle permettait de prédire la structure trimensionnelle complète de tri-boucles d'ADN en épingles à cheveux à l'échelle atomique4. Les structures en épingles à cheveux sont les motifs structuraux les plus importants dans l'ADN et l'ARN (et protéines) après les motifs en hélice aussi bien sur le plan de la structure que de la reconnaissance moléculaire. Les boucles d'ADN ou d'ARN interviennent notamment dans la régulation, dans les maladies génétiques à triplet, et les boucles d'intégration des virus, etc....
- " Stage 1 : L'objectif est d'étendre cette approche à un ensemble de structures en épingle à cheveux plus large que celles que nous pouvons prendre en compte actuellement. Il s'agit de développer le formalisme théorique et informatique, et de construire progressivement les modèles nécessaires.
- " Stage 2 : L'objectif est d'étudier et de prédire la structure tridimensionnelle de plusieurs familles de boucles d'ADN et d'ARN d'intérêt biologique par modélisation moléculaire (BCE, mécanique et dynamique moléculaire).
Nous utilisons essentiellement de la programmation et de la modélisation sur stations Silicon Graphics et stations graphiques bi-processeurs Linux.
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G. SANTINI 