Aptamer biosensor development for small molecule detection - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2020

Aptamer biosensor development for small molecule detection

Développement de biocapteurs à base d'aptamères pour la détection de petites molécules

Résumé

Nowadays, there is an urgency to detect small molecules (molecular weight < 1000 g/mol) such as pesticides, toxins, antibiotics or drug residues to protect both human and environment health. It is very important to create a cost effective and simple to use sensor system able to rapidly quantify small molecules, with high efficiency of measurements. In this context, aptamers that are RNA or DNA oligonucleotides displaying high affinity and specificity for their cognate target can be used as molecular recognition element in biosensors. These biosensors called aptasensors can provide a valid and interesting alternative to conventional methods.The aim of this thesis consists in engineering new specific aptasensors based on the coupling of two strategies: light-up and kissing-complex. Firstly, we designed a fluorescent aptamer-based sensing specific of two microRNA precursors: let-7b and miR206. In a second time, based on this construct, we create a label free fluorescent double-switch aptasensor to detect theophylline. Finally, in the third work, two aptamer-based fluorescence anisotropy approaches, using the displacement concept, are investigated to detect pesticides including isocarbophos and phorate.
De nos jours, il est urgent de créer des biocapteurs peu coûteux, efficaces et simples à utiliser, capables de quantifier et de détecter rapidement des petites molécules (masse molaire <1000 g / mol) telles que les pesticides, les toxines, les antibiotiques ou les médicaments, pour protéger, à la fois la santé humaine et l’environnement. Les aptamères sont des oligonucléotides en série ARN ou ADN présentant une affinité et une spécificité élevées pour leur cible. Ils peuvent être utilisés comme éléments de reconnaissance moléculaire dans des biocapteurs, appelés aptacapteurs. Ces derniers offrent une alternative prometteuse aux méthodes conventionnelles pour la détection des petites molécules. L'objectif de cette thèse est de concevoir de nouveaux aptacapteurs spécifiques basés sur le couplage de deux stratégies : « light-up » et « kissing-complexe ». Dans un premier temps, une détection à base d'aptamères fluorescents spécifiques de deux précurseurs de microARN, let-7b et miR206, a été développée. Suivant ce concept, un aptacapteur fluorescent à double reconnaissance capable de détecter la théophylline a été par la suite créé. Enfin, deux approches utilisant la méthode d'anisotropie de fluorescence et le déplacement d’un brin complémentaire de l’aptamère ou d’un intercalant de l’ADN ont été appréhendées pour la détection de deux pesticides, l'isocarbophos et le phorate.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03188139 , version 1 (01-04-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03188139 , version 1

Citer

Lorena Zara. Aptamer biosensor development for small molecule detection. Structural Biology [q-bio.BM]. Université Grenoble Alpes [2020-..], 2020. English. ⟨NNT : 2020GRALV033⟩. ⟨tel-03188139⟩
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