Description du sujet de thèse
Domaine
Sciences du vivant
Sujets de thèse
Ajustement de structures moleculaires flexibles dans des films topographiques d'AFM a haute vitesse
Contrat
Thèse
Description de l'offre
La biologie structurale cherche à comprendre la fonction des macromolécules en déterminant la position précise de leurs atomes. Ses méthodes traditionnelles (cristallographie aux rayons X, RMN, microscopie électronique), bien qu'efficaces, offrent une vision statique des macromolecules, limitant l'étude de leur dynamique. Un nouveau paradigme émerge : la biologie structurale intégrative, combinant plusieurs techniques pour capturer, entre autre, la dynamique moléculaire. Cependant, malgré les améliorations apportées à la cristallographie sérielle femtoseconde, aux simulations de dynamique moléculaire et à la cryo-tomographie électronique, les méthodes actuelles peinent à atteindre l'échelle temporelle fonctionnelle (millisecondes à secondes).
L'avènement de la nouvelle microscopie à sonde à balayage, et en particulier, le développement récent de la microscopie à force atomique à haute vitesse (HS-AFM), permet d'observer des mouvements moléculaires à l'échelle de la milliseconde, mais manque de résolution atomique pour révolutionner la biologie structurale. L'objectif du sujet proposé est d'exploiter plus en avant l'utilisation de la HS-AFM en modélisant des structures atomiques détaillées au cœur des images obtenues. Les taches seront à la fois biophysique et informatique par l'amélioration de l'outils AFM-Assembly existant qui permet l'ajustement spatial direct de coordonnées atomiques de la molécule cible sous la topographie AFM. Le but est d'appliquer ce protocole à un nouveau type de données massives que sont les films topographiques obtenues par l'AFM à haute vitesse.
La thèse sera menée à l'Institut de biologie structurale de Grenoble, au sein du groupe Microscopie électronique et méthodes (MEM) de l'Institut de recherche interdisciplinaire de Grenoble (IRIG). Elle se fera en collaboration avec le laboratoire DyNaMo de Marseille, spécialisé dans l'acquisition de données haute vitesse en AFM, dans le cadre d'une demande de financement ANR commune.
L'intérêt scientifique du projet est majeur pour la biologie structurale intégrative moderne. Le grand défi scientifique des années à venir en biologie structurale est l'étude et l'analyse de la dynamique des molécules, afin de sortir du paradigme actuel (photographie instantanée) et de participer à l'émergence d'un nouveau paradigme (le film en temps réel).
Université / école doctorale
Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Demandeur
Personne à contacter par le candidat
Pellequer Jean-Luc < e-mail verwijderd om veiligheidsredenen >
CEA
DRF/IRIG//IBS
71, avenue des Martyrs
CS 10090
38044 Grenoble Cedex 9
0457428756
Tuteur / Responsable de thèse
Pellequer Jean-Luc < e-mail verwijderd om veiligheidsredenen >
CEA
DRF/IRIG//IBS
71, avenue des Martyrs
CS 10090
38044 Grenoble Cedex 9
0457428756
En savoir plus
https://www.ibs.fr/fr/recherche/assemblage-dynamique-et-reactivite/groupe-microscopie-electronique-et-methodes-g-schoehn/equipe-pellequer/
https://www.ibs.fr/fr/recherche/assemblage-dynamique-et-reactivite/groupe-microscopie-electronique-et-methodes-g-schoehn/
Domaine
Sciences du vivant
Sujets de thèse
Ajustement de structures moleculaires flexibles dans des films topographiques d'AFM a haute vitesse
Contrat
Thèse
Description de l'offre
La biologie structurale cherche à comprendre la fonction des macromolécules en déterminant la position précise de leurs atomes. Ses méthodes traditionnelles (cristallographie aux rayons X, RMN, microscopie électronique), bien qu'efficaces, offrent une vision statique des macromolecules, limitant l'étude de leur dynamique. Un nouveau paradigme émerge : la biologie structurale intégrative, combinant plusieurs techniques pour capturer, entre autre, la dynamique moléculaire. Cependant, malgré les améliorations apportées à la cristallographie sérielle femtoseconde, aux simulations de dynamique moléculaire et à la cryo-tomographie électronique, les méthodes actuelles peinent à atteindre l'échelle temporelle fonctionnelle (millisecondes à secondes).
L'avènement de la nouvelle microscopie à sonde à balayage, et en particulier, le développement récent de la microscopie à force atomique à haute vitesse (HS-AFM), permet d'observer des mouvements moléculaires à l'échelle de la milliseconde, mais manque de résolution atomique pour révolutionner la biologie structurale. L'objectif du sujet proposé est d'exploiter plus en avant l'utilisation de la HS-AFM en modélisant des structures atomiques détaillées au cœur des images obtenues. Les taches seront à la fois biophysique et informatique par l'amélioration de l'outils AFM-Assembly existant qui permet l'ajustement spatial direct de coordonnées atomiques de la molécule cible sous la topographie AFM. Le but est d'appliquer ce protocole à un nouveau type de données massives que sont les films topographiques obtenues par l'AFM à haute vitesse.
La thèse sera menée à l'Institut de biologie structurale de Grenoble, au sein du groupe Microscopie électronique et méthodes (MEM) de l'Institut de recherche interdisciplinaire de Grenoble (IRIG). Elle se fera en collaboration avec le laboratoire DyNaMo de Marseille, spécialisé dans l'acquisition de données haute vitesse en AFM, dans le cadre d'une demande de financement ANR commune.
L'intérêt scientifique du projet est majeur pour la biologie structurale intégrative moderne. Le grand défi scientifique des années à venir en biologie structurale est l'étude et l'analyse de la dynamique des molécules, afin de sortir du paradigme actuel (photographie instantanée) et de participer à l'émergence d'un nouveau paradigme (le film en temps réel).
Université / école doctorale
Chimie et Sciences du Vivant (EDCSV)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Demandeur
Personne à contacter par le candidat
Pellequer Jean-Luc < e-mail verwijderd om veiligheidsredenen >
CEA
DRF/IRIG//IBS
71, avenue des Martyrs
CS 10090
38044 Grenoble Cedex 9
0457428756
Tuteur / Responsable de thèse
Pellequer Jean-Luc < e-mail verwijderd om veiligheidsredenen >
CEA
DRF/IRIG//IBS
71, avenue des Martyrs
CS 10090
38044 Grenoble Cedex 9
0457428756
En savoir plus
https://www.ibs.fr/fr/recherche/assemblage-dynamique-et-reactivite/groupe-microscopie-electronique-et-methodes-g-schoehn/equipe-pellequer/
https://www.ibs.fr/fr/recherche/assemblage-dynamique-et-reactivite/groupe-microscopie-electronique-et-methodes-g-schoehn/
