Sondes de fluorescence / études mécanistiques

Sondes de fluorescence / études mécanistiques


Pour obtenir de plus amples informations concernant nos travaux, n’hésitez pas à cliquer sur le lien suivant : http://sondesfluorescentes.unice.fr

L’équipe travaille en particulier sur des thématiques orientées vers la conception et l’application d’analogues de nucléosides et d’oligonucléotides en tant qu’outils thérapeutiques et biologiques. Une des activités importantes concerne le développement d’outils pour étudier les interactions acides nucléiques/protéines. Notre approche est interdisciplinaire : la chimie des processus biologiques est étudiée par des méthodes physiques (spectroscopie) en s’appuyant sur les compétences de chimie organique et de chimie biologique présentes dans l’équipe. Un des défis majeurs de l’ère post-génomique et protéomique concerne la caractérisation et la quantification des interactions protéine/acide nucléique. En plus des aspects fondamentaux de ces études, elles visent aussi à comprendre les bases moléculaires de diverses maladies et à établir des méthodes de diagnostic et de criblage à haut débit. Pour atteindre ces objectifs, il faut néanmoins disposer de nucléobases sensibles aux changements environnementaux qui perturbent à minima la structure et la fonction de ces acides nucléiques. Dans ce contexte nous avons exploré l’accès à de nouveaux outils basés sur différentes approches de marquage des acides nucléiques et en particulier dans le développement de nouvelles sondes de fluorescence

Le GSF est constitué de deux membres permanents dont le Pr. Dr. Alain BURGER (directeur du groupe) et le Dr. Benoit Y. MICHEL, d’un ATER Nicolas P. F. BARTHES (arrivé en Octobre 2012 en tant que thésard) et d’un thésard Janah SHAYA (arrivé en Octobre 2013) et de nombreux stagiaires (essentiellement des Master M2 et M1 et occasionnellement de Licence L3).

Les acides nucléiques et le développement de nouveaux outils sont au cœur de nos activités de recherche. Nous avons introduit un nouveau concept reposant sur les propriétés de sondes fluorescentes à émettre à deux longueurs d’ondes pour un marquage interne et externe des acides nucléiques. Ces outils sont capables de traduire avec une grande sensibilité les interactions acides nucléiques/protéines. Ce projet a été soutenu par une ANR blanche (2007-2011). Il s’inscrit dans le cadre d’une collaboration avec le Pr. Yves Mély (Faculté de Pharmacie, Strasbourg) pour les études photophysiques et d’interactions avec les protéines, le Pr. Alexander Demchenko (Palladin Institute of Biochemistry, Kiev) et le professeur Vasyl Pivovarenko (Kiev National Taras Shevchenko, Chemistry Faculty) pour leur expertise dans la chimie des sondes de fluorescence, et le Dr. Cyril Kenfack (Université de Douala) pour sa contribution dans les études de modélisation et de calculs ab initio.

Notre expertise dans ce domaine nous a permis de proposer ces outils photophysiques pour étudier différents processus biologiques impliquant des interactions acides nucléiques/protéines.

Un de nos projets concerne l’étude du mécanisme de méthylation de l’ADN qui est encore mal connu. Une meilleure compréhension de ce mécanisme à l’échelle moléculaire constitue un enjeu majeur aussi bien d’un point de vue fondamental pour les Sciences du Vivant et la Médecine que pour l’industrie pharmaceutique. Cet axe de recherche est soutenu par la FRM (2012-2015) et l’ANR (2012-2015). Ce projet est développé en partenariat avec l’équipe du Pr. Yves Mély (Faculté de Pharmacie, Strasbourg). 

Un autre projet a été initié en collaboration avec le Pr. Olga Fedorova (Novosibirsk State University) qui s’intéresse à l’étude des mécanismes de réparation de l’ADN. Une meilleure compréhension de ces mécanismes constitue un sujet d’importance pour les Sciences du Vivant et la santé humaine. Ce projet est soutenu par la région PACA au travers d’un projet exploratoire (2014-2015).

2011 - 2016

  • Shaya, J., Fontaine-Vive, F., Michel, B. Y., and Burger, A. (2016) Rational design of push-pull fluorene dyes : synthesis and structure-photophysics relationship. Chem. Eur. J., Accepted DOI : 10.1002/chem.201600581.
  • Barthes, N. P. F., Gavvala, K., Dziuba, D., Bonhomme, D., Karpenko, I. A., Dabert-Gay, A. S., Debayle, D., Demchenko, A. P., Benhida, R., Michel, B. Y., Mely, Y., and Burger, A. (2016) Dual emissive analogue of deoxyuridine as a sensitive hydration-reporting probe for discriminating mismatched from matched DNA from DNA/DNA and DNA/RNA duplexes. J. Mater. Chem. C, 4, 3010–3017.
  • Michel, B. Y., Cuendet, M., Barthes, N. P. F., Burger, A., Bertrand, P., and Martinet, N. (2015) Détection des modifications de la méthylation de l’ADN et de la chromatine. Rev. Franc. Lab., 2015, 55–62.
  • Barthes, N. P. F., Karpenko, I. A., Spadafora, M., Auffret, J., Demchenko, A. P., Mely, Y., Benhida, R., Michel, B. Y., Burger, A., and Dziuba, D. (2015) Development of environmentally sensitive fluorescent and dual emissive deoxyuridine analogues. RSC Adv., 5, 33536–33545.
  • Dziuba, D., Karpenko, I. A., Barthes, N. P. F., Michel, B. Y., Klymchenko, A. S., Benhida, R., Demchenko, A. P., Mely, Y., and Burger, A. (2014) Rational Design of a Solvatochromic Fluorescent Uracil Analogue with a Dual‐Band Ratiometric Response Based on 3‐Hydroxychromone. Chem. Eur. J., 20, 1998–2009.
  • Kuznetsova, A. A., Kuznetsov, N. A., Vorobjev, Y. N., Barthes, N. P. F., Michel, B. Y., Burger, A., and Fedorova, O. S. (2014) New environment-sensitive multichannel DNA fluorescent label for investigation of the protein-DNA interactions. PLoS ONE (Uversky, V. N., Ed.), 9, e100007.
  • Kenfack, C. A., Klymchenko, A. S., Duportail, G., Burger, A., and Mely, Y. (2012) Ab initio study of the solvent H-bonding effect on ESIPT reaction and electronic transitions of 3-hydroxychromone derivatives. Phys. Chem. Chem. Phys., 14, 8910–8918.
  • Dziuba, D., Postupalenko, V. Y., Spadafora, M., Klymchenko, A. S., Guérineau, V., Mely, Y., Benhida, R., and Burger, A. (2012) A universal nucleoside with strong two-band switchable fluorescence and sensitivity to the environment for investigating DNA interactions. J. Am. Chem. Soc., 134, 10209–10213.
  • Martinet, N., Michel, B. Y., Bertrand, P., and Benhida, R. (2012) Small molecules DNA methyltransferases inhibitors. MedChemComm 3, 263–273.
  • Dziuba, D., Benhida, R., and Burger, A. (2011) A Mild and Efficient Protocol for the Protection of 3-Hydroxychromones Under Phase-Transfer Catalysis. Synthesis, 2011, 2159–2164.
  • Krishnakumar, K. S., Michel, B. Y., Nguyen-Trung, N. Q., Fenet, B., and Strazewski, P. (2011) Intrinsic pKa values of 3’-aminoacyl-3’-deoxyadenosines determined by pH dependent 1H NMR in H2O. Chem. Commun., 47, 3290–3292.
  • Theodorakopoulos, N., Govetto, B., Industry, B., Massi, L., Gaysinski, M., Deleury, E., Mura, C., Marais, A., Arbiol, G., Burger, A., Gorges, M., Panabières, F., Ponchet, M., and Galiana, E. (2011) Biology and ecology of biofilms formed by a plant pathogen Phytophthora parasitica : from biochemical ecology to ecological engineering. Procedia Environmental Sciences, 9, 178-182.

Antérieures à 2011

  • Safadi, El, Y., Paillart, J.-C., Laumond, G., Aubertin, A.-M., Burger, A., Marquet, R., and Vivet-Boudou, V. (2010) 5-Modified-2′-dU and 2′-dC as Mutagenic Anti HIV-1 Proliferation Agents : Synthesis and Activity. J. Med. Chem., 53, 1534–1545.
  • Spadafora, M., Postupalenko, V. Y., Shvadchak, V. V., Klymchenko, A. S., Mely, Y., Burger, A., and Benhida, R. (2009) Efficient Synthesis of Ratiometric Fluorescent Nucleosides Featuring 3-Hydroxychromone Nucleobases. Tetrahedron, 65, 7809–7816.
  • Spadafora, M., Mehiri, M., Burger, A., and Benhida, R. (2008) Friedel–Crafts and modified Vorbrüggen ribosylation. A short synthesis of aryl and heteroaryl-C-nucleosides. Tet. Lets., 49, 3967–3971.
  • Ben Gaied, N., Glasser, N., Ramalanjaona, N., Beltz, H., Wolff, P., Marquet, R., Burger, A., and Mely, Y. (2005) 8-vinyl-deoxyadenosine, an alternative fluorescent nucleoside analog to 2′-deoxyribosyl-2-aminopurine with improved properties. Nucleic Acids Res., 33, 1031–1039.
  • Equipe Biophotonique des Intéractions Moléculaires et Celluaires 
    Collaboration avec l’Equipe Biophotonique des interactions moléculaires et cellulaires (UMR 7213 CNRS) dirigée par le professeur Yves Mély (yves.mely@unistra.fr).
  • Laboratoire de Nanobiotechnologie de Kiev 
    Collaboration avec l’equipe dirigée par le professeur Alexander Demchenko (alexdem@ukr.net).
  • Laboratoire de Modifications des Biopolymères 
    Collaboration avec l’equipe dirigée par le professeur Olga S. Fedorova (fedorova@niboch.nsc.ru) de l’Institut de Chimie Biologie et Medecine Fondamentale.
  • Université de Durhan - Departement de Chimie 
    Collaboration avec l’equipe dirigée par le professeur David PARKER (david.parker@durham.ac.uk).

Pr. Alain BURGER

  • Université Nice Sophia Antipolis, 
    U.F.R Sciences, 
    Institut de Chimie de Nice, UMR CNRS 7272, 
    28 avenue de Valrose, 
    06108 Nice, Cedex 2, 
    France
  • Alain.BURGER@unice.fr
  • +33 4 92 07 61 52 
    +33 4 92 07 61 52