Post-doc en matière active moléculaire programmable (H/F)

     
Recruteur
Parution
Lieu de travailParis, Ile-de-France, France
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Description

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    Post-doc en matière active moléculaire programmable (H/F)

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    Informations générales

    Référence : UMR8237-ANDEST-001
    Lieu de travail : PARIS 05
    Date de publication : lundi 11 février 2019
    Type de contrat : CDD Scientifique
    Durée du contrat : 24 mois
    Date d’embauche prévue : 1 mai 2019
    Quotité de travail : Temps complet
    Rémunération : 3000 ¤ brut mensuel
    Niveau d’études souhaité : Doctorat
    Expérience souhaitée : Indifférent

    Missions

    L’objectif du projet est de coupler les deux grands types de mécanismes d’auto-organisation moléculaire mise en ouvre au laboratoire, à savoir réaction-diffusion et matière active, avec une propriété macroscopique d’un matériau, tel que par exemple un hydrogel. Les systèmes moléculaires utilisés seront à base d’ADN et d’enzymes, avec également des systèmes physico-chimiques comme des émulsions. Le contrôle moléculaire du système s’exercera en jouant sur les propriétés de programmabilité de l’ADN. La question qu’on se pose est: peut-on réaliser des matériaux synthétiques qui miment l’auto-organisation mis en ouvre lors du développement d’un embryon?

    Activités

    Réflexion, production et modification de protéines recombinantes, synthèse d’oligonucléotides modifiés, cinétique chimique, notamment enzymatique et de l’ADN, microscopie, analyse d’images, écriture d’articles scientifiques, présentations orales.

    Compétences

    Il s’agit d’un projet expérimental combinant biochimie des acides nucléiques et des protéines, chimie des acides nucléiques, cinétique chimique, microscopie de fluorescence et analyse d’images. C’est aussi un projet inter-disciplinaire, à l’interface entre la physico-chimie, la biophysique, la chimie de synthèse, la matière molle et la programmation moléculaire à base d’ADN.

    Contexte de travail

    Notre groupe de recherche s’intéresse aux mécanismes moléculaires responsables de la génération d’ordre dans le vivant. Avec un double but: comprendre l’émergence de l’ordre moléculaire et l’utiliser pour mettre au point des matériaux novateurs inspirés du vivant. Pour ce faire nous étudions des programmes moléculaires dissipatifs qui s’auto-organisent dans l’espace et dans le temps. Ces programmes moléculaires synthétiques sont mis au point au laboratoire à l’aide d’une biochimie hautement programmable composée d’acides nucléiques et d’enzymes.

    Comment se fait-il qu’un organisme constitué de molécules de taille nanométrique s’organise en une structure de taille millimétrique, comme c’est le cas pour un embryon - Est-ce que l’on peut s’inspirer du développement de l’embryon pour concevoir des matériaux artificiels qui se construisent eux mêmes? Afin d’étudier ces question nous utilisons une approche bottom up qui consiste à mettre au point des programmes moléculaires dissipatifs reproduisant deux types mécanismes responsables de la génération d’ordre dans le vivant. Des mécanismes de type réaction-diffusion qui génèrent de structures spatiales de concentration, telles des ondes chimiques (Zadorin et al, Phys Rev Lett, 2015), ou encore des générateurs de bandes (Zadorin et al, Nature chem, 2017). Et des mécanismes de type matière active qui génèrent des forces localement et donc des structures spatiales d’écoulements.

    Contraintes et risques

    Risques associés à la manipulation d’intercalants d’ADN, potentiellement cancérigènes, et à la manipulation de substances chimiques potentiellement nocives (solvants, etc.).

    Informations complémentaires

    Ce contrat s’inscrit au sein du projet ERC "Metabolic soft matter with life-like properties" dont les objectifs sont:

    A fundamental difference between man-made and living matter is metabolism: the ability to dissipate chemical energy to drive many different chemical processes out of equilibrium. Metabolism endows chemical systems within living organisms with properties that are standard in biology but odd in chemistry: the capability to process information, to move and to react to the external world.

    My goal is to endow soft materials with dynamic life-like properties. I have chosen four: molecular computation, movement, self-construction and the capacity to entertain complex chemical conversations with living cells. To do so I will embed stimuli-responsive materials with a biocompatible synthetic metabolism capable of sustaining autonomous chemical feedback loops that process information and perform autonomous macroscopic actions. My approach combines concepts from systems chemistry, synthetic biology and DNA molecular programming with soft materials and uses a biochemical system that I have contributed to pioneer: DNA/enzyme active solutions that remain out of equilibrium by consuming a chemical fuel with non-trivial reaction kinetics. This system has three unique properties: programmability, biocompatibility and a long-term metabolic autonomy.

    Metabolic matter will be assembled in two stages: i) enabling metabolic materials with dynamic chemical, biological and mechanical responses, and ii) creating metabolic materials with unprecedented properties, in particular, the capacity of self-construction, which I will seek by emulating embryogenesis, and the ability to autonomously pattern a community of living cells. By doing this I will create for the first time chemical matter that is both dynamically and structurally complex, thus bringing into the realm of synthetic chemistry behaviors that so far only existed in biological systems. In the long term, metabolic matter could provide revolutionary solutions for soft robotics and tissue engineering.

    Web

    Lors de votre postulation, veuillez vous référer à myScience.fr et indiquer la référence  JobID 12201.