Levy, Nicolas
[VerfasserIn]
;
Lyon, École normale supérieure
[MitwirkendeR];
Schabanel, Nicolas
[MitwirkendeR]
Geometry-driven design of DNA nanostructures : Models, software and experiments ; Conception de nanostructures ADN par des méthodes géométriques : Modèles, logiciel et expériences
Titel:
Geometry-driven design of DNA nanostructures : Models, software and experiments ; Conception de nanostructures ADN par des méthodes géométriques : Modèles, logiciel et expériences
Anmerkungen:
Diese Datenquelle enthält auch Bestandsnachweise, die nicht zu einem Volltext führen.
Beschreibung:
La technique de l’origami ADN est utilisée pour construire des structures biocompatibles avec une facilité et une précision remarquables à l'échelle du nanomètre. La technique consiste à faire s’auto-assembler un ensemble de brins d’ADN dont les séquences sont soigneusement choisies dans ce but. La difficulté principale de la technique est le positionnement des crossing-overs qui imposent à la structure des contraintes géométriques dont résulte sa forme. Cette tâche essentielle est compliquée par la géométrie singulière de la double hélice d’ADN. Des logiciels facilitant le travail de conception et des règles empiriques ont permis la production d'objets de plus en plus complexes. Cependant, du fait de la précision limitée de ces outils, la conception d’un origami ADN implique le plus souvent plusieurs passes de validation par des logiciels de simulations physiques, ainsi que plusieurs essais d’assemblage et de caractérisation (par microscopie à force atomique ou par microscopie électronique) avant d’obtenir la forme souhaitée avec une précision et un rendement satisfaisants. Dans cette thèse, nous menons une réflexion sur ce qui constitue un bon logiciel pour la conception d’origamis ADN. Notre objectif est de proposer une interface permettant dedéduire la position des crossing-overs directement de la géométrie de la forme souhaitée. Nous développons un modèle des nanostructures ADN qui est suffisamment simple pour pouvoir être manipulé via des interfaces utilisateur intuitives, sans compromis sur la précision nécessaire pour affiner les designs. Nous développons en particulier un nouveau modèle géométrique pour les hélices d’ADN courbes. Ce modèle nous a permis de développer une nouvelle méthode, inspirée de structures naturelles, pour couvrir, avec des hélices d'ADN, des surfaces courbes auparavant inaccessibles. Nous avons implémenté toutes ces méthodes dans notre nouveau logiciel : ENSnano. Nous démontrons expérimentalement l’efficacité de nos méthodes en concevant et en assemblant des origamis ADN ...