Dernière mise à jour : 24-11-2017

4 sujets INAC/SYMMES

• Chimie biologique

• Chimie physique et électrochimie

• Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux

• Toxicologie

 

Chimie Radicalaire et biosynthèse d'antibiotiques : Etude de la tryptophane lyase NosL

SL-DRF-18-0363

Domaine de recherche : Chimie biologique
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques (CAMPE)

Grenoble

Contact :

Serge GAMBARELLI

Yvain NICOLET

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Serge GAMBARELLI

CEA - DRF/INAC/SyMMEs/CAMPE

04 38 78 39 40

Directeur de thèse :

Yvain NICOLET

CEA - DRF/IBS//METALLO

+33457428603

Les protéines à radical S-adénosyl-L-méthionine (SAM) utilisent la chimie radicalaire pour réaliser de nombreuses réactions impossibles pour la chimie organique ‘classique’ à deux électrons et qui restent des défis pour les chimistes. Cette vaste famille de métalloenzymes, présentes chez tous les êtres vivants, regroupe plus de 110 000 membres identifiés à ce jour et catalyse plus de 70 réactions chimiques différentes sur des substrats extrêmement variés. L’étude des protéines à radical SAM est un sujet très compétitif au niveau international. Leur extrême variété, couplée à la puissance de la chimie radicalaire, les rend très attractives pour des applications en biologie de synthèse.

Notre projet correspond à l’étude structurale et fonctionnelle de la protéine à radical SAM tryptophane lyase (NosL) impliquée dans la synthèse de l’antibiotique nosiheptide. Ce dernier a montré son efficacité dans la lutte contre des souches multi résistantes de pathogènes à Gram (+). NosL convertit le tryptophane en acide 3-méthylindolique (MIA), composant du nosiheptide. Elle contrôle précisément le choix de liaison C-C à couper, malgré une propension remarquable à la promiscuité de substrats et de réactions. L’étude de NosL est adaptée pour comprendre les mécanismes fins de sélection de substrat et de réaction. Nous souhaitons allier des approches structurales (cristallographie) et fonctionnelles (spectroscopie de résonance paramagnétique électronique (RPE) et chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse) pour caractériser cinétiquement les différentes étapes de la réaction de NosL et identifier les intermédiaires. Nous souhaitons aussi étudier les bifurcations de réaction provoquées par l’usage d’analogues de tryptophane. Enfin, nous avons identifié des mutants de NosL aux propriétés inattendues, permettant d’appréhender le rôle de la matrice protéique dans le contrôle de la réaction. Nous souhaitons notamment développer des outils pour réaliser le suivi de réaction en temps réel par RPE, méthode de choix pour suivre et caractériser les espèces radicalaires.

Le projet de thèse se déroulera dans les deux laboratoires, puisque le candidat retenu devra préparer les échantillons protéiques en conditions anaérobie, réaliser les constructions de biologie moléculaire et les expériences de greffage de systèmes chimiques photo-activables, puis préparer les échantillons pour les expériences de spectroscopie RPE afin de pouvoir réaliser leurs analyses. Le candidat sera pleinement intégré dans les deux équipes aux expertises complémentaires et reconnues, ce qui lui permettra de bénéficier d’un environnement scientifique propice à une formation doctorale de haut niveau.

Quantum dots connectés à des nanoparticules d'argent pour la photocatalyse redox en lumière visible

SL-DRF-18-0393

Domaine de recherche : Chimie physique et électrochimie
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Conception d’architectures moléculaires et processus électroniques (CAMPE)

Grenoble

Contact :

Vincent MAUREL

Jean-Marie MOUESCA

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Vincent MAUREL

CEA - DRF/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 35 98

Directeur de thèse :

Jean-Marie MOUESCA

CEA - DRF/INAC/SYMMES/CAMPE

04 38 78 30 13

Dans ce projet nous proposons de développer et d'étudier une nouvelle classe de photocatalyseurs basés sur des quantum dots colloïdaux qui devraient avoir l'avantage d'être : i/ efficace avec la lumière visible et ii/ capables de photocatalysed des réactions redox dans des conditions douces ainsi que nous l'avons démontré au laboratoire dans une étude récente.

Le projet de thèse se composera de deux grandes parties. Premièrement, des quantum dots déjà bien décrits dans la littérature (CdS, CdSe, ZnSe, ...) seront testés et étudiés comme photocatalyeurs redox pour de nouvelles réactions radicalaires récemment développées pour la chimie organique de synthèse.

Deuxièmement, l'étudiant en thèse développera de nouveaux composites quantum dots/nanoparticules d'argent où les deux types de particules seront reliés par un lien covalent de taille contrôlée par une approche de chimie "click" (cycloaddition de Huisgen entre azotures et alcynes). Ces composites quantum dots/nanoparticules d'argent aideront la séparation des électrons et des trous photoinduits dans les quantum dots et devraient permettre d'améliorer l'efficacité des systèmes photocatalytiques à base de quantum dots.

Composites de nanofils de silicium en batteries à haute densité d'énergie

SL-DRF-18-0291

Domaine de recherche : Matière ultra-divisée, physico-chimie des matériaux
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP)

Marcoule

Contact :

Cédric HAON

Pascale CHENEVIER

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Cédric HAON

CEA - DRT/DEHT//LCB

04 38 78 34 71

Directeur de thèse :

Pascale CHENEVIER

CEA - DRF/INAC/SyMMES/STEP

04 38 78 07 21

Page perso : http://inac.cea.fr/Pisp/pascale.chenevier/

Labo : http://inac.cea.fr/symmes/

Voir aussi : http://liten.cea.fr/cea-tech/liten

Les matériaux constituant les batteries lithium-ion (BLi), utilisées dans l’électronique portable et les véhicules électriques, sont en constante évolution pour accroitre leur capacité énergétique, leur durée de vie et leur sûreté. Le silicium est un matériau intéressant pour les BLi à haute densité d’énergie car il absorbe jusqu’à 10 fois plus de lithium que le carbone habituellement utilisé dans l’électrode négative, et peut être mélangé au carbone. Pour une durée de vie satisfaisante, le silicium doit être additionné sous forme nano, afin de résister aux contraintes mécaniques durant le cycle de charge/décharge. Mais les très grandes surfaces développées du silicium nano conduisent à la consommation d’une grande partie du lithium dans des réactions de surface, donc à une baisse de performance.

Dans ce sujet de thèse, on associera deux technologies récentes du CEA : une méthode de croissance de nanofils de silicium à grande échelle (brevets 2014-2016), et une préparation de composites permettant de protéger le silicium nano au cœur de microparticules de carbone. Le doctorant/la doctorante sera en charge de la synthèse des matériaux, de leur caractérisation et des tests de performance en BLi. Elle/il s’efforcera de comprendre la réactivité du composite afin d’optimiser procédés de synthèse et BLi, par la microscopie électronique, la spectroscopie et l’électrochimie.

Evaluation la formation et la réparation des dommages à l’ADN par une méthode non invasive

SL-DRF-18-0317

Domaine de recherche : Toxicologie
Laboratoire d'accueil :

SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SyMMES)

Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST)

Grenoble

Contact :

Thierry DOUKI

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2018

Contact :

Thierry DOUKI

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438783191

Directeur de thèse :

Thierry DOUKI

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438783191

De nombreux agents physiques et chimiques peuvent endommager la structure chimique de l’ADN, et en particulier les bases nucléiques. En conséquence, des mutations apparaissent qui peuvent induire la cancérisation des cellules endommagées. Heureusement, toutes les cellules sont équipées d’une série de systèmes enzymatiques pour réparer les portions endommagées de l’ADN et limiter les conséquences des dommages. Les effets des agents génotoxiques résultent donc d’un équilibre entre la production et la réparation des dommages de l’ADN.

Evaluer la formation des dommages de l’ADN chez l’Humain nécessite le prélèvement de tissues, l’extraction de l’ADN et son analyse. Bien que des organes internes puissent parfois être étudiés dans des biopsies prises sur des patients, les études en population générale et en milieu professionnel sont limitées aux biopsies de peau et aux cellules sanguines. Le prélèvement de biopsies cutanées est assez invasif et les cellules sanguines représentent une population spécifique, pas forcément représentative de tout l’organisme. Les études in vitro souffrent également de limitations. Il y a donc un réel besoin pour des techniques non invasives fournissant des données plus générales.

Pendant cette thèse, nous quantifierons les bases endommagées libérées par les processus de réparation de l’ADN. Nous nous intéresserons en particulier aux adduits encombrants, ainsi qu’aux photoproduits induits par la lumière solaire. Le travail nécessitera des développements analytiques importants, surtout en extraction en phase solide et en HPLC couplée à la spectrométrie de masse. L’utilisation de procédures de préparation des échantillons en ligne par HPLC sera aussi étudiée. La méthode sera ensuite validée sur des cellules en cultures. Enfin, Le protocole sera étendu aux fluides biologiques comme l’urine pour des applications in vivo. Plusieurs thématiques seront abordées : la formation des photoproduits de l’ADN par les UV solaires et leur prévention par des produits de photoprotection (en collaboration avec la société Pierre Fabre Dermo-Cosmétique), l’induction d’adduits à l’ADN par les polluants de types hydrocarbures aromatiques polycycliques, et la formation d’adduits du CEES, un analogue du gaz moutarde, chez la souris (collaboration avec l’Institut de Recherche Biomédical des Armées).

 

Retour en haut