Note ABES Propriétés émergentes dans un réseau de réactions enzymatiques et dans des systèmes chimiques compartimentés Emergent properties in an enzymatic reaction network and in compartmentalized chemical systems Chimie des systèmes Complexité Réseau de réactions enzymatiques Oscillations Coacervats Auto-assemblage Systems chemistry Complexity Enzymatic reaction network Oscillations Coacervates Self-assembly 572.8 Oscillations Autoassemblage Systèmes complexes Chimie Biologie de synthèse La cellule illustre comment des comportements dynamiques et adaptatifs peuvent émerger d’interactions moléculaires simples opérant loin de l’équilibre. Cette thèse étudie comment nous pouvons reproduire ces comportements dans des systèmes chimiques synthétiques afin d’apporter un éclairage sur la complexité cellulaire. Elle présente trois approches distinctes qui capturent des aspects essentiels des fonctions cellulaires dynamiques. La première concerne un réseau enzymatique de phosphorylation–déphosphorylation présentant un comportement oscillatoire. La deuxième met en œuvre des compartiments à base de coacervats maintenus dans des conditions hors d’équilibre grâce à un contrôle enzymatique, montrant leur désassemblage transitoire et leurs transformations contrôlées. La troisième explore des assemblages moléculaires photo-réactifs confinés dans ces compartiments, démontrant comment le confinement spatial contrôle les changements structuraux induits par la lumière. Ensemble, ces études démontrent comment des systèmes chimiques simples peuvent être organisés pour présenter des propriétés émergentes ressemblant à la complexité de la matière vivante. The cell illustrates how dynamic and adaptive behaviors can emerge from simple molecular interactions operating far from equilibrium. This thesis investigates how we can mimic these behaviors in synthetic chemical systems to provide insight into cellular complexity. It presents three distinct approaches that capture key aspects of dynamic cellular functions. The first involves a phosphorylation–dephosphorylation enzymatic network that exhibits oscillatory behaviour. The second uses coacervate-based compartments maintained in out-of-equilibrium conditions via enzymatic control, showing their transient disassembly and controlled transformations. The third explores light-responsive molecular assemblies confined within these compartments, demonstrating how spatial confinement can control light-induced structural changes. Together, these studies demonstrate how simple chemical systems can be organized to exhibit emergent properties resembling the complexity of living matter. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 14079916 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2025/VALAPRA_Shana_Shirin_2025_ED222.pdf http://www.theses.fr/2025STRAF065/abes Valapra Shana Shirin 1997-01-06 IN 294484329 203186552CH 22024884 4200003 https://theses.fr/2025STRAF065 2025STRAF065 https://doi.org/10.70675/1f89391fz90b2z4c4ez9892z72fb79b35946 2025-12-17 Chimie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Hermans Thomas MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 3100 200309323 Ferlay-Charitat Sylvie MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 132416778 Dhiman Shika MADS_PRESIDENT_DU_JURY 294484787 Martin Nicolas MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 182123995 Bonfio Claudia MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 267290780 Monreal Santiago Guillermo MADS_MEMBRE_DU_JURY_3 273086235 Dhiman Shika MADS_RAPPORTEUR_1 294484787 École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 222 156504081 Chimie de la matière complexe (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 403339 157547027 ddc:570 Hermans Thomas Ferlay-Charitat Sylvie Dhiman Shika Martin Nicolas Bonfio Claudia Monreal Santiago Guillermo Dhiman Shika École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....) Chimie de la matière complexe (Strasbourg) PDF 14079916 confidentialité 2025-12-17 2027-12-31 confidentialité 2025-12-17 2027-12-31 confidentialité 2025-12-17 2027-12-31 confidentialité 2025-12-17 2027-12-31