Les sujets de thèses

Dernière mise à jour : 27-04-2017

3 sujets INAC

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• Toxicologie

 

Développement et étude des effets toxiques de nouveaux quantum dots, dans une approche safer-by-design

SL-DRF-17-0209

Domaine de recherche : Toxicologie
Laboratoire d'accueil :

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

Laboratoire Lésions des Acides Nucléiques

Grenoble

Contact :

Peter REISS

Marie CARRIÈRE

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Peter REISS

CEA - DRF/INAC/SyMMES/LEMOH

0438789719

Directeur de thèse :

Marie CARRIÈRE

CEA - DRF/INAC/SyMMES/LAN

0438780328

Voir aussi : http://inac.cea.fr/Pisp/marie.carriere/

Voir aussi : http://inac.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=546

Les quantum dots (QDs) sont des nanocristaux semi-conducteurs présentant des propriétés optiques particulièrement intéressantes. De ce fait ils sont aujourd'hui utilisés dans des écrans LCD, téléviseurs, cellules solaires et OLEDs. Les QDs actuellement incorporés dans ces produits sont à base de cadmium (Cd), métal connu pour ses effets toxiques, en particulier ses effets cancérigènes. En conséquence si ces équipements ne sont pas correctement recyclés, ils pourront libérer des métaux toxiques dans l'environnement. Les stratégies destinées à réduire ces effets toxiques consistent soit à limiter le relargage des métaux toxiques par addition d’une coquille de matériau inerte, tel que le ZnS, à la surface des QDs, soit à développer des QDs sans Cd, par exemple à base d’InP ou de CuInS2 ou CuInSe2. Dans le cadre du labex SERENADE (projet SAQADO), le but de cette thèse est de développer de nouvelles formulations de QDs dans une approche « safer-by-design ». Les effets toxiques de ces formulations seront alors testées sur des modèles de cellules de peau humaine (cytotoxicité, génotoxicité, stress oxydant etc.) soit à l’état brut, soit après vieillissement en enceinte climatique. Leurs propriétés physico-chimiques seront caractérisées (taille, composition, état d’agglomération/d’agrégation, dissolution etc.).

Ce projet pluridisciplinaire implique de la biologie cellulaire, des analyses physico-chimiques mises en œuvre sur des plateformes nationales telles que la plateforme de nanocaractérisation du CEA de Grenoble, la tomographie X au CEREGE à Aix en Provence, ou les lignes synchrotron de l’ESRF. De ce fait un profil de candidat possédant des compétences pluridisciplinaires est recherché, si possible centrées en biologie/biotechnologie/matériaux ou chimie/physico-chimie.

Evaluation de la génotoxicité au travers de la quantification des produits de réparation de l’ADN

SL-DRF-17-0413

Domaine de recherche : Toxicologie
Laboratoire d'accueil :

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

Laboratoire Lésions des Acides Nucléiques

Grenoble

Contact :

Thierry DOUKI

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Thierry DOUKI

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438783191

Directeur de thèse :

Thierry DOUKI

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438783191

Voir aussi : http://inac.cea.fr/Pisp/65/thierry.douki.html

Voir aussi : http://inac.cea.fr/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=546

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.

Dans les expériences classiques, des cellules sont exposées aux agents étudiés et l’ADN est extrait à différents temps après la fin de l’exposition. Le niveau de dommage déterminé immédiatement après traitement renseigne sur la génotoxicité de l’agent étudié et sur la sensibilité des cellules utilisées. Les mesures réalisées à différents intervalles de temps après exposition renseignent quant à elles sur l’efficacité de la réparation de l’ADN.

Un inconvénient de cette stratégie est qu’elle nécessite un nombre important d’échantillons. De plus, l’ADN doit être extrait des cellules pour l’analyse. 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 produits par certains polluants, ainsi qu’aux photoproduits induits par la lumière solaire. Le travail nécessitera des développements analytiques importants, surtout en extraction liquide/solide et en HPLC couplée à la spectrométrie de masse. 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.

Le déséquilibre du pool de nucléotides comme biomarqueur de stress

SL-DRF-17-0717

Domaine de recherche : Toxicologie
Laboratoire d'accueil :

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

Laboratoire Lésions des Acides Nucléiques

Grenoble

Contact :

Jean-Luc RAVANAT

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2016

Contact :

Jean-Luc RAVANAT

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438784797

Directeur de thèse :

Jean-Luc RAVANAT

CEA - DRF/INAC/SyMMES/CIBEST

0438784797

Voir aussi : http://inac.cea.fr/Pisp/jean-luc.ravanat/

Voir aussi : http://inac.cea.fr/en/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_groupe.php?id_groupe=547

De nombreux travaux ont été effectués pour étudier l’effet cytotoxique, et/ou génotoxique, de divers stress, en particulier notre laboratoire s’interesse aux rayonnements ionisants et non ionisants, aux nanoparticules et aux HAPs. Dans ces stress, les effets sur l’ADN (génotoxicité) sont modérés, du moins pour les faibles doses de rayonnement ou concentrations en nanoparticules ou HAPs. De façon très surprenante, très peu de travaux ont été entrepris pour étudier l’effet de ces stress sur le pool de nucléotides, plus précisément sur l’induction d’un déséquilibre entre les nucléotides. Il est bien connu qu’un tel déséquilibre peut avoir des conséquences biologiques importantes, comme en témoigne l’utilisation de la 5-FU (5-fluorouracile) comme agent thérapeutique dont l’efficacité provient de sa capacité à inhiber la thymine synthase, une des nombreuses enzymes impliquées dans le métabolisme des nucléotides.

Ce manque de données dans la littérature s’explique principalement par l’absence d’une méthode fiable et précise pour déterminer la concentration intracellulaire de chaque ribo- et désoxyribonucléotides. Le projet propose de mettre fin à cette lacune, en développant une méthode analytique basée sur la chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse en mode tandem. Cette méthode de pointe en chimie analytique, déjà très utilisée au laboratoire pour mesurer les lésions de l’ADN, présente l’avantage d’être très spécifique et sensible. Des travaux préliminaires ont montré qu’il est possible de détecter les nucléotides tri-phosphate avec une très bonne efficacité.

Le travail consistera à mettre au point la méthode analytique afin de détecter et quantifier simultanément les ribo- et les 2-désoxyribo-nucléotides naturels au niveau mono-, di- et tri- phosphate (ce qui représente donc 24 produits). Dans un deuxième temps cette méthode sera étendue au dosage d’autres dérivés nucléotidiques présents en plus faibles concentrations, naturellement présents dans les cellules, comme l’AMPc, le GMPc, SAM, FAD, Acyl-Coa ou bien générés lors d’un stress comme le 8-oxodGTP, provenant de l’oxydation du dGTP.

Cette méthode sera alors utilisée pour étudier l’effet de différent stress sur le pool de nucléotides sur des cellules en culture (in vitro). L’effet de la dose ou de la concentration sera étudié, ainsi que la cinétique d’évolution en fonction du temps. L’objectif de ce projet est de déterminer si la mesure du pool de nucléotides représente un bon biomarqueur d’un stress.

 

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