II' La chimie des modles

1
II. La chimie des modèles
2
Biomimétisme vs. bioinspirée
Biomimétisme
3
Biomimétisme vs. bioinspirée
Bioinspiré
4
IIa. La chimie de la vie
5
 We not only want to know how Nature is (and how
her transactions are carried through), but we
also want to reach, if possible, a goal which may
seem utopian and presumptuous, namely, to know
why Nature is such and not otherwise.  Albert
Einstein in Festschrift für Aurel Stodola,E.
Honegger, Ed. (Orell Füssli, Zürich, 1929).
6
La structure en double hélice de lADN
violerait-elleles lois élémentaires de la chimie?
7
ADN, 3 éléments indispensables?
8
Peut-on changer les bases nucléïques?
9
Cinq nouveaux appariements possibles
10
Pyrimidine gt pyridine  pyrazine
11
(No Transcript)
12
(No Transcript)
13
5--CACN1ACTTTCTCCT-33-TGTGN2TGAAAGAGG--5
Vers un alphabet génétique artificiel Artificially
Expanded Genetic Information System (AEGIS)
14
Pu-py appariements
3
2
1
15
(No Transcript)
16
Py-py appariements
5OC
17
(No Transcript)
18
Pu-pu appariements
5OC
19
(No Transcript)
20
Peut-on changer les bases nucléïques?
Réponse oui du point de vue de la chimie
Du point de vue de la biologie, la question est
de savoir si la Nature acceptera de nouvelles
nucléobases.
 Ligases, kinases, and other workhorses of
molecular biology accept AEGIS components. So
does the ribosome. In a collaboration with James
Bain and Richard Chamberlin at the University of
California at Irvine, we challenged the ribosome
from Escherichia coli to translate a mRNA
containing a 65th codon built using AEGIS
components and synthesize a protein with a 21st
amino acid. When given a charged tRNA carrying
the anticodon incorporating the appropriate AEGIS
complement, a nonstandard peptide was
synthesized. This study also showed how release
factors work in natural systems to terminate
translation. Steven A. Benner Acc. Chem. Res.
2004, 37, à paraître
Le problème à résoudre est la polymérase
21
A four-base paired genetic helix with expanded
sizeH. Liu, J. Ga, S. R. Lynch, D. Saito, L.
Maynard and E. T. KoolScience 2003, 302, 868-871.
22
Stabilité du duplex
Contrôle d(ATAATATTAT)
23
Artificial metallo-DNA a bio-inspired approach
to metal array programmingM. Shionoya and K.
TanakaCurrent Opinion in Chemical Biology 2004,
sous presse.
24
Augmentation de la diversité
25
Augmentation de la diversité
26
Vers de futur matériaux
27
La structure en hélice est respectée
28
Peut-on changer les liens phosphate?
Sulfone-linked RNAs permettent des appariements
de type Watson-Crick pour des courtes séquences
mais pas avec de longues séquences
(agrégation). La répétition de charge sur le
squelette de lADN semble être de nature
universelle.
29
Peut-on changerle ribose?
Structure des oligonucléotides complètement
différentes
30
(No Transcript)
31
Chimie pré-biotique