Proposition de thèse en Chimie Prébiotique à Montpellier (offre pourvue)

L’Equipe Dynamique des Systèmes Biomoléculaires Complexes développe des recherches sur l’auto-organisation dans les systèmes chimiques dans des environnements compatibles avec l’origine de la vie. Des conditions ont été proposées pour expliquer comment un système chimique peut arriver à des états dynamiquement stables, mais éloignés de l’équilibre, sous l’effet d’un couplage à des sources d ‘énergie menant à des espèces chimiques activées [1,2]. Des systèmes doués de capacités de réplication pourraient alors permettre d’établir un lien entre la chimie des systèmes réplicatifs gouvernée par une stabilité cinétique et l’évolution gouvernée par la description Darwinienne [3].

Le sujet de thèse sera centré sur l’activation de peptides par de petites molécules activées du type cyanamide pour conduire à des peptides en solution aqueuse diluée [4].

– Seront étudiés le mode d’activation des peptides par le cyanamide, ses substituts possibles ainsi que les éventuels couplages avec la photochimie.

– Le degré élevé d’épimérisation du résidu C-terminal sous l’effet de ce type d’activation est considéré comme un obstacle en synthèse peptidique mais, à partir de mélanges racémiques, il pourrait au contraire être la source d’une voie originale de rupture de symétrie et d’évolution vers l’homochiralité [4].

Ce travail bénéficiera des collaborations établies avec d’autres groupes de recherche tant au niveau national qu’international. La capacité des intermédiaires formés à interagir avec les nucléotides sera ainsi étudiée établissant un lien avec les recherches sur l’origine de la traduction. Les capacités que pourraient avoir des réseaux de réactions chimiques à conduire des mélanges racémiques d’acides aminés vers des peptides fait de résidus de configurations déterminées seront étudiés en relation avec équipes investies en modélisation.

Ces recherches apporteront au doctorant une bonne connaissance de la réactivité organique en solution aqueuse et feront intervenir un éventail large de techniques analytiques d’usage courant en chimie organique (RMN, HPLC…) et déjà d’usage courant dans notre groupe [5]. Ce sujet s’adresse à un étudiant ayant une bonne formation de base en chimie organique et motivé par les études de réactivité.

[1] R. Pascal, Suitable Energetic Conditions for Dynamic Chemical Complexity and the Living State. J. Syst. Chem., 2012, 3, 3.

[2] R. Pascal, L. Boiteau, Energy Flows, Metabolism, and Translation. Philos. Trans. R. Soc. B: Biol. Sci., 2011, 366, 2949-2958.

[3] A. Pross, Toward a general theory of evolution: Extending Darwinian theory to inanimate matter. J. Syst. Chem., 2011, 2,1.

[4] G. Danger, R. Plasson, R. Pascal Pathways for the formation and evolution of peptides in prebiotic environments. Chem. Soc. Rev., 2012, DOI : 10.1039/C2CS35064E

[5] G. Danger, S. Charlot, L. Boiteau, R. Pascal, Activation of Carboxyl Group with Cyanate: Peptide Bond Formation from Dicarboxylic Acids. Amino Acids, 2012, 42, 2331–2341.

 

Cette offre est destinée à des étudiants titulaire d’un Master 2 de chimie et intéressés par le domaine de l’origine de la vie.