Procédé de Séquençage et de Diagnostic basé sur la Micro-Manipulation sur Molécole Unique
Fangyuan DING (LPS)

Infos Complémentaires

en salle de conférence E244 / Conf IV

Mercredi 1er Février 2012

Resume:

Durant ma thèse, j’ai abordé trois thématiques différentes pour mes travaux de recherche:
- La démonstration de nouveaux procédés de séquençage et de diagnostic basés sur la micro-manipulation sur molécule unique;
- La reconstruction et la caractérisation d’un mono-nucléosome;
- L’étude de l’activité de divers facteurs de remodelage de la chromatine yISWIa sur l’ADN nu.

Tous ces projets ont été réalisés avec des pinces magnétiques. Cependant les deux derniers sont la suite des travaux initiés par Elise Praly, dans sa thèse effectuée dans notre laboratoire. Le premier projet représente le cœur de mes travaux.

Dans ce manuscrit, nous présenterons d’abord une rapide revue des méthodes de séquençage et une introduction aux pinces magnétiques. Puis, nous montrerons comment nous avons réussi à séquencer l’ADN à l’échelle d’une molécule unique avec des pinces magnétiques. Nous présenterons trois méthodes différentes dont nous discuterons les avantages et les inconvénients. Finalement, nous discuterons des suites possibles de ces travaux.

Dans la deuxième partie du manuscrit, nous présenterons comment reconstituer un fragment d’ADN portant un mono-nucléosome adapté à une expérience du pinces magnétiques et nous caractériserons l’énergie de liaison entre l’ADN et un histone recombinant sur différents sites en appliquant une force permettant de dissocier et ré-associer réversiblement le nucléosome.

Abstract:

During my thesis, I’ve performed experiments on three different themes:
- single molecule mechanical sequencing and identification;
- the construction and characterization of mono-nucleosomes;
- the study of the chromatin remodeler factor yISWIa on the naked DNA.

These three projects all involved magnetic tweezers. Although the last two were initialized by Elise Praly during her thesis in our laboratory, the first project is new and represents my most significant research contribution.

In this manuscript, we will first present a rapid review of the sequencing methods and point out their drawbacks such as the complexity of the sample preparation, limitation in the read length and the error-rate. Then, we will demonstrate how we have achieved DNA sequencing at the single molecule level with magnetic tweezers. In particular, we present three different sequencing methods : they are all label-free and, in principle, have one base resolution with a one percent error rate (several times better than the other single molecule sequencing techniques), they also have a high-throughput scalability and require only cheap consumables and apparatus. These features are interesting in the DNA sequencing field.

In Part II of the manuscript, we will present how to reconstitute a mono-nucleosome fragment suitable for a magnetic tweezers experiment and we will characterize the binding energy between the DNA and the recombinant Xenope histone at different sites by applying a force to dissociate and re-associate the mono-nucleosome.

en salle de conférence E244 / Conf IV