Synthèse et optimisation de séquences de poly(phosphodiester)s à haute capacité de stockage d’information et à lecture facilitée
Langue Français
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Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse confidentielle jusqu'au 05/11/2021.
  • Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 05/11/2021 (communication intranet).
 
Auteur : Laurent, Eline
Date de soutenance : 05-11-2020

Directeur(s) de thèse : Lutz, Jean-François

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut Charles Sadron (Strasbourg ; 1985-....)
École doctorale : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
 
Discipline : Chimie des polymères
Classification : Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres : Polymères à séquence contrôlées, Macromolécules contenant de l’information, Chimie de la phosphoramidite automatisée, Haute capacité de stockage
Mots-clés :
  • Polymères
  • Macromolécules
Résumé : Cette thèse porte sur la synthèse de poly(phosphodiester)s numériques. Ces polymères non-naturels sont créés à l’aide d’un alphabet de monomères permettant d’écrire un message binaire à l’échelle moléculaire. Ces polymères sont lus par une analyse de spectrométrie de masse de type peuso-MS3. Une optimisation du design de ces séquences a été effectuée. Des polymères à haute capacité de stockage ont ainsi été synthétisés. Tout d’abord, des alphabets augmentés compatibles avec la chimie de la phosphoramidite ont été créés. Ils contiennent 4 et 8 symboles et permettent respectivement de coder 2 et 3 bits/monomère, ce qui augmente considérablement la densité de stockage d’un monomère par rapport aux systèmes décrits au préalable. De plus, la lecture des données encodées a été facilitée grâce à l’utilisation d’un espaceur optimisé dont la structure a été élaborée avec nos collaborateurs. Le design comprenant un motif benzyle en chaîne principale a été validé par à la synthèse de séquences modèles et de séquence plus complexes codant de l’information. Finalement, l’utilisation simultanée des alphabets augmentés et de l’espaceur optimisé a permis la synthèse de longues séquences numériques. Pour augmenter encore plus la capacité de stockage de ces séquences, des outils informatiques ont été utilisés pour compresser le message. Pour permettre la lecture de cette longue séquence, l’utilisation de dix marqueurs moléculaires a été nécessaire. Ils ont pour but d’aider lors de l’analyse par spectrométrie de masse. Une étude a permis de trouver lesquels étaient optimaux pour la synthèse de ces longs polymères numériques. Grâce à l’utilisation du design optimisé développé durant cette thèse, il a été possible de synthétiser et de décrypter un poly(phosphodiester) numérique contenant 441 bits.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2020STRAF052
Type de ressource : Thèse