ED Sciences Physiques et de l'Ingénieur
Étude in situ de la fragmentation radio-induite de molécules d'ADN en solution aqueuse.
par Rémy LIENARD (Laboratoire de Physique des 2 Infinis de Bordeaux)
Cette soutenance a lieu à 10h00 - Marie Curie Site du Haut Vigneau · 19 chemin du Solarium · 33170 GRADIGNAN.
devant le jury composé de
- Franck GOBET - Professeur - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Bernadette FARIZON - Directeur de recherche - Université Claude Bernard Lyon 1 - Rapporteur
- Marie-Anne HERVé DU PENHOAT - Maître de conférences - Sorbonne Université - Rapporteur
- Christine GRAUBY-HEYWANG - Professeur - Université de Bordeaux - Examinateur
- Jean-Christophe POULLY - Maître de conférences - Université de Caen Normandie - Examinateur
- Philippe BARBERET - Professeur - Université de Bordeaux - CoDirecteur de these
- Thomas SALEZ - Directeur de recherche - LOMA - Université de Bordeaux - Examinateur
- Judith PETERS - Professeure - Université Grenoble Alpes - Examinateur
La fragmentation radio-induite des molécules d'ADN en solution aqueuse constitue un enjeu fondamental en radiobiologie et en radiothérapie, où une compréhension précise des mécanismes de cassure de l'ADN est cruciale. Dans ce travail, une attention particulière a été portée à l'influence du solvant sur les processus de cassure double brins de l'ADN sous faisceau de protons de 3 MeV, en s'appuyant sur une approche expérimentale de type pompe-sonde. Une méthode originale d'observation in situ, combinant irradiation localisée (pompe) et microscopie par fluorescence (sonde) sur la ligne microfaisceau de la plateforme Applications Interdisciplinaires de Faisceaux d'Ions en Région Aquitaine (AIFIRA), a été développée. L'ADN utilisé est celui du bactériophage T4 marqué avec un intercalant fluorescent et suivi en temps réel, avant et après irradiation dans une solution où la force ionique et la durée de vie des radicaux libres sont contrôlées. Pour mener à bien cette étude, un outil numérique novateur couplant machine learning et suivi particulaire a été développé. Cet outil permet d'effectuer une analyse évènement par évènement, molécule par molécule, et permet de quantifier la fragmentation de molécules d'ADN en solution, dans différentes conditions de solvant. Couplée à des modèles issus de la physique statistique et de la matière molle, cette approche permet de mesurer les sections efficaces associées aux cassures double brins provoquées par les effets directs d'ionisations des protons sur les molécules d'ADN en solution aqueuse. Ce manuscrit vise à présenter la méthodologie mise en œuvre et les premiers résultats expérimentaux obtenus, notamment ceux portant sur l'effet protecteur de l'eau lors de l'irradiation l'ADN et l'effet stabilisant des ions sur la fragmentation de l'ADN.