Thésard: VRIGNEAUD Jean Marc

Lieu de la thèse:
CPAT
Université Paul Sabatier
118, route de Narbonne
31062 Toulouse Cedex 4

Soutenance: le  07/07/2000 à  CPAT

Mots clés (FR): Monte Carlo, Électrons Auger, Rayons X ultra-mous, ADN, Cassures de brins, Bléomycine, Hydratation, Fibre chromosomique

Résumé (FR):
Cette étude s'inscrit dans le cadre de calculs de structure de trace par Monte Carlo dans un modèle élaboré d'ADN, considéré comme cible du rayonnement. Les radiations simulées sont les électrons issus d'émetteurs Auger incorporés dans le milieu cellulaire et les photons de basse énergie. Les dommages, directs et indirects, sont analysés au niveau moléculaire (cassures de brins) et confrontés aux résultats expérimentaux. Les données disponibles sont utilisées pour représenter l'ADN et son environnement à l'intérieur de la cellule. A l'aide d'un logiciel de modélisation moléculaire, nous avons généré les coordonnées atomiques d'acides nucléiques linéaires, seuls ou complexés avec des protéines, de nucléosomes et d'une portion de fibre chromosomique. Les techniques de mécanique moléculaire (notamment la minimisation) sont utilisées pour corriger les défauts de structure et ajuster le placement des molécules d'eau à la surface des acides nucléiques. Le transport du rayonnement est simulé au coup par coup par la méthode de Monte Carlo. Le code existant a été mis à jour (sections efficaces) et amélioré pour permettre un traitement informatique efficace des interactions entre la particule et le modèle cible. En particulier, l'échantillonnage du parcours électronique tient compte de la densité et de la composition atomique du milieu traversé (ADN, eau ou histones). Les résultats obtenus à partir de trois rayonnements différents fournissent des informations complémentaires qui sont souvent non observables par l'expérience. En premier lieu, l'iode 125 est un radionucléide qui, incorporé au niveau de l'ADN, produit des dommages très complexes. Nous avons déterminé la contribution de l'effet indirect et de la structure de l'ADN sur les cassures induites. Le second type de rayonnement concerne le fer 57. Introduit dans une protéine, la bléomycine, il forme un composé pharmaceutique qui se fixe sur l'ADN et induit naturellement des cassures de brins. Nous avons montré que l'accroissement des dommages lors d'une désexcitation du fer de ce complexe pouvait être conséquent. Les RX ultra-mous constituent le troisième type de rayonnement. Entre 0,1 et 3 keV, les sections efficaces photoélectriques des différents atomes de l'ADN présentent des singularités dues aux seuils d'ionisation des couches électroniques internes. Nous avons mis en évidence les variations d'efficacité d'induction des cassures en fonction de l'énergie.