Proposition de thèse

Nanocages Virales Assemblées Autour de Particules d'Or

 Il n'y a pas de financement assuré pour ce sujet de thèse; les candidats éligibles peuvent postuler à l'École Doctorale Physique en Île de France jusqu'au lundi 28 avril à minuit.

Les virus se présentent comme des exemples naturels de machines moléculaires combinant des propriétés structurales et fonctionnelles remarquables, très loin d'être égalées par les systèmes synthétiques actuels. Notre objectif est de développer des modèles pour répondre aux problématiques structurales et dynamiques posées par l'auto-assemblage de nanocages virales, et pour concevoir ces dernières avec un degré de sophistication croissant. Les applications potentielles concernent le domaine biomédical, mais aussi les matériaux innovants et la virologie. Nous exploitons au maximum les techniques de pointe et les compétences disponibles dans notre laboratoire (spectrophotométrie, microscopie électronique, diffusion statique de la lumière) ainsi que sur les grands instruments (diffusion des rayons X et des neutrons aux petits angles). 

 

Les systèmes à étudier seront constitués de protéines virales issues d'un bromovirus – une famille de virus infectant des plantes. En présence de particules d'or (≈10-15 nm de diamètre) fonctionnalisées avec des ligands, les protéines virales s'auto-assemblent en nanocages sphériques de diamètre avoisinant 28 nm autour des particules (voir l'encadré). La résonance plasmonique de surface des particules d'or présente un décalage en énergie qui nous renseigne sur la nature de la couche protéique (voir l'image). La cinétique d'assemblage est encore méconnue mais il semble que le système transite par un état agrégé qui relaxe lentement vers des nanocages individuelles.

L'objectif de la thèse sera tout d'abord de mesurer par spectrophotométrie et de modéliser la réponse électromagnétique des nanocages virales pour différentes fonctionnalisations de particules d'or. Des particules anisotropes seront également envisagées. Dans un second temps, les mécanismes d'assemblage seront étudiés en laboratoire avec un montage de diffusion statique de la lumière équipé d'un mélangeur rapide, puis par diffusion résolue en temps des rayons X avec une source synchrotron. Des modèles réactionnels appliqués sur le facteur de structure seront développés pour élucider les interactions entre particules induites par les protéines. L'étudiant(e) devra avoir une formation en physique ou en biophysique et il(elle) devra montrer un goût prononcé pour la recherche pluridisciplinaire.

Contacts :
Doru CONSTANTIN / Guillaume TRESSET
Laboratoire de Physique des Solides, Université Paris-Sud, Orsay
E-mail : doru.constantin@u-psud.fr / guillaume.tresset@u-psud.fr