Développement d'un environnement bioinformatique dédié à la construction d'architectures d'ARN
Langue Français
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Auteur : Ludwig, Thomas
Date de soutenance : 17-09-2008
Directeur(s) de thèse : Westhof, Eric
Établissement de soutenance : Université Louis Pasteur (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
Discipline : Sciences de la vie et de la santé
Classification : Sciences de la vie, biologie, biochimie, Génie chimique, technologies alimentaires
Mots-clés libres : ARN , développement logiciel , modélisation moléculaire , structure tridimensionnelle , analyse structurale
Mots-clés :
- ARN
- Thèses et écrits académiques
- Modélisation tridimensionnelle
- Thèses et écrits académiques
- Bioinformatique
- Thèses et écrits académiques
Résumé : Les découvertes de ces dernières années suggèrent que la complexité et le degré d'évolution d'un organisme sont reliés à l'existence de centaines de milliers d'ARN non codants, de petites et de grandes tailles. Ainsi, de simple acteur dans les mécanismes de traduction (via les ARNm, ARNt et ARNr), l'ARN se retrouve être un élément clé dans un nombre toujours croissant de mécanismes régulant les grandes fonctions biologiques et, par voie de conséquence, de mécanismes les perturbant et impliqués dans les phénomènes de cancer, d'infections virales et d'affections neurologiques. En conséquence, on assiste depuis quelques années au développement de nombreux outils permettant l'identification de nouveaux ARN non codants au sein des génomes séquencés. Ils ont permis de découvrir un nombre très important de nouveaux candidats dans les organismes modèles. La validation expérimentale de ces candidats et la compréhension de leur fonction biologique passe par la détermination de leur architecture tridimensionnelle. Malheureusement, les limites des approches expérimentales actuelles ne permettent pas de répondre assez rapidement à ce besoin de validation. Dans ce contexte, nous avons décidé de développer un environnement bioinformatique permettant d'optimiser la construction et la compréhension des architectures d'ARN. La première partie de cette thèse se focalise sur la description de cette infrastructure nommée P.A.R.A.DIS.E (Platform to Analyze RNA Annotations over a Distributed Environment). Son développement peut se subdiviser en trois grands axes : un moteur de gestion des annotations d'ARN (structures secondaires et tertiaires, alignements de séquences, . . .) une couche de communication permettant d'utiliser de manière transparente des algorithmes produisant ces annotations. une couche graphique facilitant la visualisation et la manipulation des ces annotations au moyen de représentations adaptées. La seconde partie est plus particulierment dédiée à la description du module graphique nommé Assemble permettant de construire un modèle de structure tridimensionnelle pour une molécule d'ARN dont la structure secondaire est connue. Assemble dispose d'un grand nombre d'outils automatiques permettant de réaliser un modèle le plus rapidement possible en rendant possible la génération automatique d'un premier jet de structure tertiaire, l'application de motifs structuraux sur certaines régions du modèle et l'affinement des coordonnées du modèle en accord avec des contraintes structurales. L'utilisateur a également la possibilité d'afficher une carte de densité électronique, servant de repère dans le processus de modélisation. Enfin, la troisième et dernière partie du manuscrit s'attache à la validation des outils que nous avons développés, en décrivant de façon détaillée leurs applications concrètes à des problématiques biologiques d'actualité autour de l'ARN.
Entrepôt d'origine : 
Identifiant : ecrin-ori-296889
Type de ressource : Thèse
