Description du projet
Des polymères supramoléculaires fonctionnels aux propriétés catalytiques émergentes
Les polymères supramoléculaires (PS) favorisent la fabrication de matériaux fonctionnels et dynamiques grâce à leur nature non covalente, ce qui entraîne souvent l’émergence de nouvelles propriétés. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet MuST ArtEM entend concevoir des PS fonctionnels qui agissent comme des nucléases artificielles capables de reconnaître et de couper l’ARN. Ces polymères sont basés sur le benzène-1,3,5-tricarboxamide (BTA) enrobé d’un groupement 1,4,7-triazacyclononane-zinc (TACN-Zn2+), qui permet la liaison des oligonucléotides par des interactions électrostatiques et leur clivage ultérieur par catalyse coopérative. Le système servira à piloter le fonctionnement de nanodispositifs et de réseaux basés sur l’ARN, qui seront finalement utilisés pour le développement d’organites catalytiques par le biais d’une séparation de phase liquide-liquide.
Objectif
Supramolecular polymers (SPs) are at the forefront of current research to functional bio-mimetic materials and systems. Among the plethora of SPs appeared in the literature in the last decades, those based on 1,3,5-benzenetricarboxyamide (BTA), which have shown to form double helical fibres both in organic and aqueous solution, have been employed as a robust platform for the design of bio-inspired materials with tailored and tuneable properties. Indeed, non-covalent synthesis allows to easily obtain a wide range of functional SPs by simply mixing chemically distinct monomers in solution, which will spontaneously self-assemble into dynamic structures. Such approach has been exploited to develop BTA-based SPs able to bind nucleic acids in a superselective fashion through multivalent interactions between positively charged co-assembled BTA monomers and the phosphate present in the oligonucleotide backbone. Building on these previous findings, MuST ArtEM aims to develop functional SPs to be exploited as artificial nucleases, able to recognize and cleave RNA. The recognition and the hydrolytic activity are provided by cationic components bearing the 1,4,7-triazacyclononane-zinc complexes (TACN-Zn2+), which is well known to catalyse the hydrolysis of phosphodiester bonds. The positively charged components undergo clustered upon binding with the oligonucleotide, thus enhancing the hydrolytic ability of the zinc complex through cooperative catalysis. Once degraded, the RNA is no more able to induce clustering of the functional monomers, which will come back to the initial random distribution, switching off the catalytic ability of the fibres. Such functional SPs will be then tested in more complex systems, to trigger downstream self-assembly of DNA structures. Finally, liquid-liquid phase separation of the functional SPs will be achieved, developing bio-inspired compartmentalized hydrolytic microreactors.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- sciences naturellessciences biologiquesgénétiqueADN
- sciences naturellessciences chimiqueschimie inorganiquemétal de transition
- sciences naturellessciences chimiquescatalyse
- sciences naturellessciences biologiquesgénétiqueARN
- sciences naturellessciences biologiquesbiochimiebiomoléculeprotéinesenzyme
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2023-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European FellowshipsCoordinateur
5612 AE Eindhoven
Pays-Bas