Acides nucleiques hypermodifies pour aptameres et leurs polymerases – PICNA-APT

Le but de ce projet est d'étendre largement l'univers chimique des biopolymères utilisés dans les aptamères, tout en gardant la même méthode d'amplification par PCR des meilleures molécules issues de la sélection. Le choix de la modification des bases sera largement inspiré de ce qui est observé chez certains phages. Les aptamères résultants auront de meilleures propriétés de stabilité et de spécificité.
Pour cela nous grefferons directement des amino-acides ou des sucres sur les bases nucléiques de telle sorte que l'appariement Watson-Crick soit conservé, donnant ainsi naissance à un type nouveau de biopolymères informationnels, dont l'information pourra être amplifiée par des variants d'ADN ou ARN polymérases naturelles, que nous développerons.
Le consortium associe deux chimistes et un biologiste moléculaire et leurs expertises couvrent toutes les méthodes nécessaires au succès du projet.
En pratique nous synthétiserons une nouvelle famille de nucléotides triphosphates substitués sur la base par des amino-acides en position C5 des pyrimidines et C7 des (7-deaza-) purines.
Nous testerons une banque de DNA et RNA polymérases disponible dans le laboratoire du coordinateur pour leur capacité à incorporer ces nouveaux nucléotides/briques. Ceci inclut une nouvelle famille de RNA polymérases différentes de celle issue du phage T7, dont la taille permet la modification par ingénierie, et pour laquelle le coordinateur a obtenu récemment des résultats nouveaux en termes de structure tridimensionnelle et de spécificité élargie à des nucléotides modifiés.
Nous utiliserons l’information structurale disponible ou générée au cours de l’étude pour construire les librairies de mutants de polymérases qui seront testées par évolution dirigée.
Enfin, nous utiliserons ces nouveaux outils pour augmenter la diversité de l’espace chimique qui peut être explorée dans des aptamères et nous ferons la preuve de concept sur une cible spécifique potentiellement utilisable en santé humaine.