Déterminer l'origine moléculaire des maladies et des traitements
Déterminer l'origine moléculaire des maladies et des traitements
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La biologie structurale et la biophysique permettent d'étudier les conformations adoptées par les molécules biologiques et d'étendre ces connaissances pour comprendre comment ces différentes molécules provoquent les réactions chimiques indispensables à la vie. Une seule modification dans une structure peut conduire à un dysfonctionnement et à la maladie. Les protéines sont les chevaux de bataille de la cellule: elles sont les catalyseurs pour les réactions de biosynthèse et de production d'énergie, elles sont responsables du contrôle des mouvements d'ions des impulsions nerveuses, elles transportent du matériel à l'intérieur et autour de la cellule, et elles déterminent l’emplacement et la forme de toutes les cellules. Ainsi, la grande majorité des maladies chroniques humaines résultent d'anomalies dans la synthèse, le repliement et la dégradation des protéines, dans la catalyse des enzymes, et dans l’assemblage des protéines composant le cytosquelette et des complexes fonctionnels.
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Le thème 1 regroupe les membres du CRBS impliqués dans l'étude de la synthèse des protéines (Nagar, Ortega, Pelletier, Sonenberg), des modifications post-traductionnelles des protéines (Gehring, Lukacs, Multhaup, Shrier, Thomas, Trempe, Tsantrizos, Young) et des réseaux protéiques déterminant la structure cellulaire (Bechstedt, Brouhard, Bui, Ehrlicher, Hendricks). Ces travaux mettent l’accent sur la compréhension de l'origine moléculaire des anomalies de ces mécanismes dans l'apparition des maladies, afin de permettre aux membres du CRBS de concevoir et développer de nouvelles approches thérapeutiques.
Utiliser la biophysique, la biologie chimique et la biologie synthétique dans le domaine de la santé
Utiliser la biophysique, la biologie chimique et la biologie synthétique dans le domaine de la santé.
La biophysique et la biologie structurale jjouent un rôle majeur en aidant les chimistes et les cliniciens à développer une nouvelle génération de médicaments, ainsi que des méthodes efficaces pour l’administration de ces médicaments.
Les travaux de recherche impliqués dans le thème 2 visent à développer des moyens plus efficaces pour lutter contre les maladies et concevoir des médicaments plus efficients, à comprendre comment la résistance aux médicaments apparaît et comment la contourner, et à exploiter les machines-outils moléculaires à des fins thérapeutiques. Les médicaments, déjà sur le marché ou en voie de développement, étudiés comprennent à la fois les petites molécules traditionnelles et celles basées sur des biomolécules comme l’ADN. Les matériaux à base d’ADN ont un potentiel énorme dans le domaine médical, mais la réalisation de ce potentiel exige une compréhension exhaustive des structures et des propriétés biophysiques de ces bionanomateriaux.
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Les chercheurs de ce thème chercheront à comprendre comment les structures naturelles et altérées de l’ADN sont reconnues et traitées à l’intérieur des cellules. Les travaux spécifiques du thème 2 portent sur les mécanismes de l’infection bactérienne et de la résistance aux antibiotiques (Auclair, Berghuis, Mittermaier, Schmeing, Thibodeaux), sur les infections virales et parasitaires (Cosa, Jardim, Salavati, Strauss, Wiseman, Xia), et sur le traitement de l’ADN et son utilisation comme agent thérapeutique (Damha, Guarné, Leslie, Luedtke, McKeague, Reyes-Lamothe, Sleiman). Ces travaux fourniront aux chercheurs du CRBS les informations moléculaires nécessaires au développement de nouvelles thérapies contre les maladies infectieuses et de nouvelles méthodes pour délivrer efficacement ces médicaments dans les cellules.
theme 3: nucleic acid biomedical discovery and application
The nucleic acid biomolecules – RNA and DNA – are now long recognized as not only storers of genetic information, but also key players of a vast number of health and disease related processes, and crucial tools in biomedical discovery. The development of RNA-guided DNA-editing CRISPR technology and COVID-19 mRNA vaccines highlights the importance of fundamental research in nucleic acids. CRBS researchers in Theme 3 pioneer breakthroughs in many aspects of nucleic acid structure, function, metabolism and applications in personalized medicine and drug delivery. In theme 3a CRBS researchers make discoveries in the RNA-centric process of protein synthesis and leverage these for novel applications, and in theme 3b, CBRS discoveries in RNA and DNA and are made and exploitated for next-generation applications.
Theme 3a researchers: Ortega, Vera Ugalde, Nagar, Sonenberg
Theme 3b researchers: Guarné, Reyes-Lamothe, Damha, Mittermaier, Sleiman, Luedtke, McKeague, Waldispühl, Weber
