Note ABES Caractérisation de la machinerie traductionnelle à l'aide de criblages à ultra haut-débit en goutelettes microfluidiques Characterization of the translation machinery using ultrahigh-throughput droplet-based microfluidic screening Initiation de la traduction Expression in vitro Criblage à ultrahaut-débit Microfluidique en gouttelettes Translation initiation In vitro expression Ultrahigh-throughput screening Droplet-based microfluidics 572.8 571.6 Traduction génétique Expression génique Criblage pharmacologique La traduction est un procédé énergivore finement régulé et ce, majoritairement lors de son initiation. Que ce soit au travers de systèmes procaryotes ou eucaryotes, l’étude de ce mécanisme et de sa régulation nécessitent l’analyse d’un grand nombre de variants rendant ces travaux chronophages et onéreux. Les criblages in vivo à haut-débit étant efficaces mais limités par les variations intercellulaires ou par certaines conditions toxiques ont motivé́ l’emploi de milieux de transcription, traduction in vitro (TTIV). Toutefois, l’analyse de millions de variants par ces approches in vitro est rapidement limitée par le coût, d’où l’intérêt de la microfluidique en gouttelettes qui, par l’utilisation de gouttelettes d’eau dans l’huile de quelques picolitres, permet la réduction du volume, du coût mais aussi du temps de travail. L’ensemble associé au séquençage à haut-débit (NGS) et à l’analyse bio-informatique permet alors une étude rapide et exhaustive des séquences. Dans le cadre de cette thèse, une plateforme de criblage de microfluidique en gouttelettes a été utilisée pour l’analyse de l’initiation de la traduction chez les procaryotes et les eucaryotes ainsi que pour l’étude de certains mécanismes de sa régulation. Plusieurs preuves de principes clefs ont été établies et les perspectives qu’elles ouvrent sont analysées et discutées. The translation is an energy-consuming mechanism finely regulated mainly during the initiation step. To study this mechanism in prokaryotic or eukaryotic systems, a significant number of variants needs to be tested, making such analyses time-consuming and expensive. In vivo high-throughput screening proved to be efficient but limited due to cell-to-cell variability and toxicity issues. As a consequence, in vitro transcription, translation (IVTT) can be used. However, the in vitro analysis of millions of variants is rapidly limited by the cost and thus motivated the development of a dedicated droplet-based microfluidic screening pipeline. The use of picoliter-sized water-in-oil droplets allows the drastic reduction of reaction volumes, the cost, the labor and the working time. Moreover, the combined use of this technology with Next Generation Sequencing and bioinformatics allows the rapid and exhaustive analysis of large sequence libraries. In this work, a droplet-based microfluidic screening pipeline was developed, validated and used to analyze the translation initiation and regulation process in prokaryotic and eukaryotic systems. Several key proof-of-concept have been achieved and the perspectives they open are analyzed and discussed. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 27488488 Université de Strasbourg Strasbourg 2022-12-31 https://theses.hal.science/tel-03703089 application/pdf 28884420 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2021/Dentz_Natacha_2021_ED414.pdf http://www.theses.fr/2021STRAJ027/abes https://theses.hal.science/tel-03703089 https://theses.hal.science/tel-03703089 https://theses.hal.science/tel-03703089 https://theses.hal.science/tel-03703089 Dentz Natacha 1994-03-15 FR 261716395 1505024260K 21504915 4200047 https://theses.fr/2021STRAJ027 2021STRAJ027 https://doi.org/10.70675/e59a4296z3991z473az87fdz71ebdee53744 2021-09-10 Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Ryckelynck Michaël MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 103497919 Becker Hubert MADS_PRESIDENT_DU_JURY 151566704 Faulon Jean-Loup MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 144749580 Guillier Maude MADS_RAPPORTEUR_1 08943353X Gautier Arnaud MADS_RAPPORTEUR_2 112025897 École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 414 156502844 Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg ; 1992-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 157545687 93780 ddc:570 Ryckelynck Michaël Becker Hubert Faulon Jean-Loup Guillier Maude Gautier Arnaud École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg) PDF 27488488