Amélioration et criblages de propriétés d'ARN aptamères fluorogènes en systèmes microfluidiques
Screening and improving light-up RNA aptamer properties using droplet-based microfluidics
ARN fluorogènes
Biosenseur
Microfluidique en gouttelettes
Sélection
Criblage haut débit
Séquençage haut-débit
Light-up RNA aptamers
Biosensors
Droplet-based microfluidics
Selection
Ultrahighthroughput
High-throughput sequencing
572.8
660.6
Régulation génétique
Gènes marqueurs
Microfluidique
Criblage pharmacologique
Tests de criblage à haut débit
Les ARN (Acide RiboNucléique) remplissent de nombreuses fonctions clés dans le vivant. Ils peuvent être support de l'information génétique, régulateurs de celle-ci. Visualiser ces molécules au sein d'une cellule représenterait une étape importante vers une meilleure compréhension de la régulation de l'expression des gènes. Les ARN fluorogènes tels que Spinach et Mango sont des outils extrêmement prometteurs pour atteindre cet objectif. Cependant ces deux ARN fluorogènes présentent une brillance limitée. La Compartimentation in vitro assistée par microfluidique (µCIV) est un outil très prometteur dont notre groupe a démontré l’efficacité pour l’évolution d’ARN. Dans le cadre de cette thèse, la µCIV a été adaptée à la sélection d'aptamères d'ARN fluorogènes pour en améliorer les propriétés (surtout la brillance). De plus, l’utilisation conjointe du séquençage haut débit a permis l’optimisation très rapide et semi-automatisée à la fois d’aptamères mais aussi de biosenseurs fluorogènes. Ainsi, cette thèse a permis de mettre en place et d’exploiter des technologies de criblage robustes pour la découverte de nouveaux aptamères d'ARN et de biosenseurs.
RNA is a key molecule in gene expression and its regulation. Therefore, being able to monitor RNA through live-cell imaging would represent an important step toward a better understanding of gene expression regulation. RNA-based fluorogenic modules are extremely promising tools to reach this goal. To this end, two light-up RNA aptamers (Spinach and Mango) display attractive properties but they suffer from a limited brightness. Since previous work in the group demonstrated the possibility to evolve RNA using microfluidic-assisted in vitro compartmentalization (µIVC), this technology appeared to be well suited to improve light-up aptamers properties by an evolution strategy. Therefore, the µIVC procedure was adapted to fluorogenic RNA aptamers to improve their properties (especially the brightness). Finally, using µIVC in tandem with high-throughput sequencing (NGS) allowed further developing the technology into a more integrated and semi-automatized approach in which RNAs and biosensors are selected by µIVC screening and the best variants identified by a bioinformatics process upon NGS analysis. To summarize, this thesis allowed establishing robust µIVC screening workflows for the discovery of novel efficient light-up RNA aptamers as well as metabolites biosensors.
Electronic Thesis or Dissertation
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51790373
Université de Strasbourg
Strasbourg
2019-12-31
https://theses.hal.science/tel-02918164
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29663468
https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2018/AUTOUR_Alexis_2018_ED414.pdf
http://www.theses.fr/2018STRAJ057/abes
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https://theses.hal.science/tel-02918164
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Autour
Alexis
1989-08-25
FR
237528606
https://theses.fr/2018STRAJ057
2018STRAJ057
https://doi.org/10.70675/575c94f4ze9f5z4420z8a10z5a3d243d0c1f
2018-09-17
Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
Strasbourg
131056549
Doctorat
Docteur es
non
oui
Ryckelynck
Michaël
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
103497919
Riveline
Daniel
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
110726499
Descroix
Stéphanie
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070116172
Suess
Beatrix
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237528754
École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
MADS_ECOLE_DOCTORALE_1
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Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg ; 1992-....)
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157545687
93780
ddc:570
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Ryckelynck
Michaël
Riveline
Daniel
Descroix
Stéphanie
Suess
Beatrix
École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg)
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