Sélection d’aptamères contre des molécules hydrophobes dérivées de drogues

Rouag, Rihab (2020). Sélection d’aptamères contre des molécules hydrophobes dérivées de drogues Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en Microbiologie Appliquée, 72 p.

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Résumé

Les aptamères sont des oligonucléotides ayant la capacité de lier spécifiquement et avec une haute affinité des molécules. Ils sont utilisés comme agents de reconnaissance et de détection de certaines substances. Les aptamères interagissent souvent avec leurs ligands, typiquement hydrophiles, via des liaisons hydrogène. Cependant, de nombreuses drogues, ou dérivés de drogues, sont hydrophobes, tels que le THC issu du cannabis ou le méthyl benzoate issu de la cocaïne, d’où la nécessité d’utiliser des aptamères modifiés pour la mise au point de biocapteurs pour la détection de drogues. Pour améliorer la liaison des aptamères avec les molécules hydrophobes, nous modifions les librairies d'ADN par une réaction de chimie click en ajoutant une molécule hydrophobe (le 7-(diethylamino) coumarin-3-carbonyl azide). Ces librairies ont été utilisées pour identifier des aptamères par des stratégies SELEX (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment). Après des cycles de sélection en utilisant des billes magnétiques conjuguées au méthyl benzoate, nous avons observé une évolution de l’enrichissement du SELEX et identifié deux séquences d’aptamères potentiels.

En parallèle, nous avons testé une méthode développée au sein de notre laboratoire, le SR-PAGE (Shifted-Reverse PolyAcrylamide Gel Electrophoresis) pour l’utiliser comme étape de sélection au cours de processus de SELEX. Nous avons validé la méthode en utilisant des riboswitchs connus afin d’établir des contrôles positifs permettant l’utilisation du SR-PAGE pour la sélection d’aptamères contre des drogues.

Aptamers are oligonucleotides with the ability to bind molecules with high affinity and specificity. They are used as agents of recognition and detection of certain substances. Typically, aptamers interact with their ligands through hydrogen bonds, implying that ligands are polar molecules. However, many drugs or drug-derived molecules are hydrophobic, such as THC from cannabis or methyl benzoate from cocaine. It is difficult to bind such molecules with a conventional aptamer, hence the need to use modified aptamers for the development of drug-detection biosensors. To favor the formation of a binding pocket for hydrophobic molecules, we modified DNA using click chemistry to add a hydrophobic moiety to the PCR-amplified DNA libraries. These libraries can be used to identify aptamers by SELEX (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment) strategies. After cycles of selection using methyl benzoate-conjugated magnetic beads, we observed an evolution of SELEX enrichment and we identified two potential aptamer sequences.

In parallel, we tested a method developed in our laboratory, the SR-PAGE (Shifted-Reverse Polyacrylamide Gel Electrophoresis) for its use as a selection step during SELEX. We validated the method using known riboswitches to establish positive controls allowing the use of SR-PAGE for the selection of aptamers against drugs.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Perreault, Jonathan
Mots-clés libres:	SR-PAGE; Aptamère; SELEX; Molécule hydrophobe; ADN modifié; méthyl benzoate; Aptamer; Hydrophobic molecule; modified DNA
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	26 févr. 2025 16:02
Dernière modification:	26 févr. 2025 16:02
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/16344

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