Structures BioMoléculaires
Contact : Michel Mons
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Historiquement liée à l’application des lasers à la physico-chimie moléculaire, l’équipe « Structures BioMoléculaires » est tournée vers l’interaction des systèmes moléculaires complexes avec la lumière. Elle étudie notamment (mais pas exclusivement) des molécules neutres, modèles de biomolécules, isolées en phase gazeuse.  L’objectif scientifique général est de documenter, par diverses spectroscopies laser et par modélisation théorique, les interactions rencontrées dans ces systèmes, aussi bien dans leur état fondamental que dans leurs états électroniques excités. L’un des enjeux est alors de résoudre la complexité conformationnelle, tautomérique, etc… de ces objets afin de pouvoir documenter le rôle de la structure sur leurs propriétés dynamiques, notamment leur dynamique électronique, au travers d’expériences de type pompe-sonde. Ce programme est réalisé grâce à une forte synergie expérience-théorie assurée par la présence simultanée de ces deux compétences au sein de l’équipe, constituée de chimistes et de physiciens

L’essentiel de l’activité se partage entre trois thémes principaux, liés à la structure et la dynamique électronique de systèmes flexibles et de biomolécules, et une action de valorisation. 
 

  

  

Paires d’ions
Peptides - Peptidomimétiques

 

  

  

Dynamique des états excités
Développement d’un mini canon à électrons ultra-rapide

 

L’équipe « Structures BioMoléculaires » est implantée au bât 522 du CEA Saclay. Elle maintient son propre parc de lasers nanoseconde et utilise les lasers femtoseconde/picoseconde des serveurs LUCA/ATTOLAB à Saclay et CLUPS à l’Université Paris-Sud ainsi que le Synchrotron SOLEIL. Enfin, elle maintient son propre parc de stations de travail (~ 4 noeuds/50 procs) et utilisent les ressources nationales du « Calcul Intensif » (TGIR GENCI & CCRT-CEA). 

 

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#601 - Màj : 20/11/2018
Thèmes de recherche

Structure électronique et modélisation atomistique

Plusieurs équipes de l'IRAMIS sont impliqués dans les calculs de structure électronique (ab-initio, liaisons-fortes, Hückel etc..) et plus généralement dans la modélisation de la matière à l'échelle atomique, ce qui inclut également l'utilisation de méthodes plus phénoménologiques (potentiels empiriques, Hamiltoniens modèles, etc..

Structure électronique et modélisation atomistique
Physico-Chimie  et Chimie-Physique

Physico-Chimie et Chimie-Physique

Une réaction chimique dépend non seulement des atomes et des molécules mises en jeu mais aussi de leur environnement à courte distance. Comprendre le déroulement d'une réaction chimique demande ainsi une approche fondamentale prenant en compte à la fois ses aspects temporels et spatiaux.

Voir aussi
Faits marquants scientifiques
14 avril 2020
Les études sur l'influence de rayonnements de toutes natures sur la matière biologique ont des enjeux à la fois pour la protection de la santé et pour les moyens thérapeutiques qu'elles peuvent offrir. Radiobiologie (effets de particules ionisantes) et photobiologie (effets de la lumière) contribuent chacun dans leur domaine.
22 juillet 2017
Les paires d’ions, atomiques ou moléculaires, sont naturellement omniprésentes, dans l’eau de mer, les aérosols et jusqu’au sein des organismes vivants.
03 avril 2015
Après absorption dans l’UV, les biomolécules sont dotées de mécanismes de désactivation des états excités assurant leur photostabilité. Ces processus (ultra)rapides offrent en effet un moyen efficace de dissiper l’énergie sous forme de vibration, évitant ainsi les dommages structurels qui peuvent affecter la fonction biologique.
22 juillet 2014
Les propriétés des molécules flexibles sont fonction de leur forme et leurs applications intéressent de multiples domaines (médicaments, nouveaux matériaux…). Un enjeu majeur dans ce domaine est de pouvoir contrôler leur repliement pour in fine contrôler leurs propriétés.
21 mars 2013
De nombreux systèmes moléculaires complexes absorbent la lumière dans l’UV, certains d’extrême importance pour la biologie, comme les bases de l’ADN ou les protéines. Les états excités peuplés par l’absorption UV bénéficient de mécanismes de désactivation d’importance majeure pour la photostabilité de ces espèces.
29 mai 2012
La description des interactions contrôlant la forme d’une protéine est cruciale dans la compréhension des mécanismes cellulaires, mais reste difficile à réaliser sur les systèmes biologiques en raison de leur complexité.
20 septembre 2010
Par comparaison avec des données expérimentales, spécifiquement obtenues dans ce but à l'IRAMIS/SPAM, il est possible de sélectionner la meilleure méthode ab initio, permettant de fixer les paramètres de modèles dits de "champ de force", pour reproduire fidèlement la structure d'assemblées d'atomes aussi complexe que celles constituant les protéines (macromolécule constituée d'acides aminés) ou les peptides (petits polymères d'acides aminés, n<50).
23 mars 2007
V. Brenner, F. Piuzzi, I. Dimicoli, B. Tardivel, and M. Mons SPAM/LFP
Un des grands mystères du monde vivant est qu'il n'est pas symétrique. Les molécules chimiques ou biologiques, comme les acides aminés, peuvent a priori exister sous deux formes asymétriques. Comme nos deux mains, ces deux formes ne sont pas superposables mais sont le reflet l’une de l’autre dans un miroir. De telles molécules, pour lesquelles on distingue une espèce "droite" et "gauche", sont dites "chirales"[1].
13 janvier 2006
W. Chin, M. Mons, F. Piuzzi, J. P. Dognon, I. Dimicoli, B. Tardivel
SPAM / Lab. Francis Perrin (URA CEA-CNRS 2453), CEA Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France Les protéines, molécules indispensables à la vie des organismes vivants, sont des polymères synthétisés à partir de l’ADN des cellules. Leur fonction dépend de leur constitution mais aussi de leur structure.
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Dernière mise à jour : 09-10-2020


 

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Synergie expérience-théorie pour la simulation du repliement des protéines
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La force des liaisons NHamide---Sméthionine révélée par la spectroscopie de petits peptides
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Repliement de chaînes peptides en détente supersonique
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Peptides et peptidomimétiques
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Des états excités de l’ADN produits par les rayonnements ionisants.

 

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