Présentation
L’idée de mettre en commun certains équipements lourds dans le cadre d’une plateforme expérimentale localisée sur le site de la Faculté des Sciences et Technologies à Nancy a émergé peu de temps après la création de l’Université de Lorraine (UL) en 2012 dans le cadre du contrat de plan Etat/Région (CPER) FORBOIS et du Fonds européen de développement régional (FEDER).
A partir de 2017, la construction de cette plateforme a connu un nouvel essor. Ainsi quatre unités de recherche (UMR 1136 IAM, UMR 1128 DynAMic, UMR 1434 SILVA et USC INRAE 340 L2A) ont mis en commun des moyens humains et financiers pour structurer la plateforme.
ASIA « Approches fonctionnelles et Structurales des InterActions cellulaires », est une plateforme scientifique qui a pour objectif de rendre accessibles des ressources technologiques de pointe et d’apporter une expertise de haut niveau aux usagers. La plateforme accueille notamment des étudiants de différentes formations de l’Université de Lorraine.
Elle s’est dotée d’équipements permettant l’étude de la régulation des activités biologiques et physiologiques des protéines ainsi que l’étude des interactions cellulaires. Les outils disponibles sur la plateforme permettent d’aborder ces questions à différents niveaux.
Rattachée au pôle scientifique A2F, la plateforme ASIA est accessible à tout utilisateur quel que soit son rattachement (organismes publics, entreprises…).
Trouvez l’outil qu’il vous faut !
Depuis 2017 la plateforme ASIA met en place une démarche qualité visant à satisfaire les exigences du référentiel du programme INFRA+ de l’Université de Lorraine. Ceci est fait dans un souci d’amélioration continue. Le 05 mars 2021 la plateforme ASIA a obtenu le label StAR-LUE (Structure d’appui à la recherche, Lorraine Université d’Excellence), gage de qualité pour les utilisateurs de la plateforme.
Equipements
switchSENSE® heliX+
La technologie switchSENSE® utilise une biosurface électrocommutable pour permettre aux chercheurs de caractériser les interactions entre les molécules en temps réel. Cette technologie se distingue des méthodologies existantes en ce sens qu’elle combine une cinétique de haute sensibilité avec des informations structurelles sur la taille, la forme et la conformation, ce qui permet d’approfondir et de mieux comprendre l’interaction. Les études sont réalisées sur une biopuce réutilisable, générée à l’aide de méthodes de couplage et d’hybridation habituelles. Sur cette biopuce, des leviers d’ADN sont connectés à une série d’électrodes en or. Ces nano-leviers servent soit de cible pour les interactions moléculaires elles-mêmes, soit contiennent d’autres partenaires d’interaction. Pour caractériser les interactions, l’instrument DRX est utilisé pour provoquer un mouvement délibéré de ces nano-leviers de haut en bas en modifiant la tension électrique à la surface recouverte d’une couche d’or. Lorsque des interactions se produisent, ces mouvements sont affectés par les forces de frottements plus ou moins importantes et sont détectés par mesure de la fluorescence émise par un fluorophore fixé à l’extrémité libre des nano-leviers. La mesure de la relaxation de fluorescence est utilisée dans le calcul des informations cinétiques et biophysiques.
Pour de plus amples informations, veuillez consulter le site www.dynamic-biosensors.com
switchSENSE® DRX
La technologie switchSENSE® utilise une nouvelle biosurface électrocommutable pour permettre aux chercheurs de caractériser les interactions entre les molécules en temps réel. Cette technologie se distingue des méthodologies existantes en ce sens qu’elle combine une cinétique de haute sensibilité avec des informations structurelles sur la taille, la forme et la conformation, ce qui permet d’approfondir et de mieux comprendre l’interaction. Les études sont réalisées sur une biopuce réutilisable, générée à l’aide de méthodes de couplage et d’hybridation habituelles. Sur cette biopuce, des leviers d’ADN sont connectés à une série d’électrodes en or. Ces nano-leviers servent soit de cible pour les interactions moléculaires elles-mêmes, soit contiennent d’autres partenaires d’interaction. Pour caractériser les interactions, l’instrument DRX est utilisé pour provoquer un mouvement délibéré de ces nano-leviers de haut en bas en modifiant la tension électrique à la surface recouverte d’une couche d’or. Lorsque des interactions se produisent, ces mouvements sont affectés par les forces de frottements plus ou moins importantes et sont détectés par mesure de la fluorescence émise par un fluorophore fixé à l’extrémité libre des nano-leviers. La mesure de la relaxation de fluorescence est utilisée dans le calcul des informations cinétiques et biophysiques.
Pour de plus amples informations, veuillez consulter le site www.dynamic-biosensors.com
ITC
La technologie isothermal titration calorimetry ou ITC (appareillage MicroCal ITC200) est utilisée dans les études quantitatives d’une grande variété d’interactions biomoléculaires (assemblages de macromolécules telles que protéines ou acides nucléiques, interaction protéines/petites molécules…). Elle permet de mesurer l’affinité des partenaires de liaison dans leur état natif. Elle
repose sur une mesure directe de la chaleur libérée ou absorbée durant un événement de liaison entre biomolécules. La mesure du transfert thermique durant la liaison permet une détermination précise de la constante d’affinité (KA = 1/KD), de la stœchiométrie (n), de l’enthalpie (∆H) et de l’entropie (-TΔS) de la réaction et donc l’énergie libre de Gibbs du système biologique (∆G0). Ceci fournit un profil thermodynamique complet des paramètres de l’interaction moléculaire. Cette technologie est complémentaire de la technologie switchSENSE® également disponible sur la plateforme.
lc-ms analytique
L’activité enzymatique des protéines peut être analysée au moyen de la technologie High Performance Liquid Chromatography ou HPLC (appareillage Acquity Arc) couplée à une détection de
spectrophotométrie de masse (appareillage Acquity QDa) en dosant et identifiant certains produits formés lors de la réaction. La technologie UHPLC (pour ultra-high performance liquid chromatography) fonctionne avec des colonnes remplies de particules de silice de diamètres sub-2 µm et à des hautes pressions de 600-650 bar. Elle offre ainsi une résolution nettement supérieure à celle de l’HPLC classique (100-150 bar). L’UHPLC est donc une technologie tout-à-fait adaptée au fractionnement de mélanges complexes. Elle permet la séparation et le dosage de nombreux métabolites issus du métabolisme primaire et secondaire (acides aminés, glucides, composés aromatiques, acides organiques) ou impliqués dans les mécanismes de détoxication cellulaire (antioxydants comme l’ascorbate, le glutathion, etc.). Les protéines et leurs produits de dégradation (peptides) peuvent également être séparés et dosés. L’Acquity-Arc ne permet cependant pas de collecter des fractions en sortie de colonne.
lc-ms préparative
Référente : Tiphaine DHALLEINE
L’activité enzymatique des protéines peut être analysée au moyen de la technologie High Performance Liquid Chromatography ou HPLC (appareillage Acquity Arc) couplée à une détection de
spectrophotométrie de masse (appareillage Acquity QDa) en dosant et identifiant certains produits formés lors de la réaction. La technologie UHPLC (pour ultra-high performance liquid chromatography) fonctionne avec des colonnes remplies de particules de silice de diamètres sub-2 µm et à des hautes pressions de 600-650 bar. Elle offre ainsi une résolution nettement supérieure à celle de l’HPLC classique (100-150 bar). L’UHPLC est donc une technologie tout-à-fait adaptée au fractionnement de mélanges complexes. Elle permet la séparation et le dosage de nombreux métabolites issus du métabolisme primaire et secondaire (acides aminés, glucides, composés aromatiques, acides organiques) ou impliqués dans les mécanismes de détoxication cellulaire (antioxydants comme l’ascorbate, le glutathion, etc.). Les protéines et leurs produits de dégradation (peptides) peuvent également être séparés et dosés.
chromatographie Flash
La Flash chromatography (appareillage PuriFlash XS420) est une technique utilisée pour fractionner un échantillon brut (milieu de culture, extraits végétaux, matrices alimentaires en solution…) et
obtenir des fractions fortement enrichies en un composé présentant une activité biologique donnée. C’est une technique de séparation simple et rapide. La Flash chromatography est basée sur l’interaction entre les composés que l’on souhaite séparer, la phase stationnaire (billes de silice greffées ou non) et la phase mobile (solvant aqueux ou organique). La pression nécessaire est faible (moins de 20 bar) comparé à l’HPLC où elle est supérieure à 100 bar.
SEC-MALS
Référente : Tiphaine DHALLEINE
La diffusion de la lumière multi-angle ou MALS (détecteur miniDAWN TREOS II) couplée à un système FPLC (appareillage ÄKTA-purifier) est une technique d’analyse spectroscopique non destructive permettant de réaliser une mesure de la masse moléculaire des molécules éluées (protéines et éventuellement acides nucléiques), de suivre la qualité d’une purification, de mesurer la stœchiométrie de complexes macromoléculaires, de mesurer l’état d’oligomérisation, de suivre l’homogénéité de la taille de la molécule éluée, de suivre d’éventuels changements de conformation en présence d’effecteurs. Elle permet également de mettre en évidence les changements conformationnels éventuels de la molécule étudiée (outil analytique puissant pour les complexes et les protéines modulaires) et enfin d’obtenir des données structurales sur les interactions entre molécules en solution.
FPLC ÄKTA pure
La technologie Fast Protein Liquid Chromatography ou FPLC (appareillages ÄKTA-purifier et ÄKTA-pure 25L) permet la séparation de macromolécules telles que les protéines (naturelles ou recombinantes) et les acides nucléiques. Des colonnes analytiques ou préparatives peuvent être utilisées. Cette technologie préserve le caractère natif des protéines et leur activité biologique potentielle, car il est spécialement conçu en matériaux inertes (verre, téflon, tubes en PEEK) et fonctionne avec des contre-pressions moyennes (1 MPa ou 10 bar). Les techniques les plus utilisées sont l’échange d’anions ou de cations, l’interaction hydrophobe, la filtration sur gel (ou exclusion stérique SEC), la chromatographie d’affinité à l’ion nickel immobilisé pour les protéines His-taguées (IMAC).
Station bio-informatique
Référent : Sylvain Darnet
Station de travail tour
Precision 3660
Base : Precision 3660, base BTX
Processeur : Processeur Intel Core I9-13900K de 13e génération (cache 36 Mo, 24 cœurs, 32 threads, 3,00 GHz à 5,80 GHz Turbo, 125W)
Système d’exploitation : Windows 11 Professionnel, anglais, néerlandais, français, allemand, Italien,
Option de châssis : Precision 3660 Tour avec bloc d’alimentation 1000 W (80 Plus platinium), compatible RPL et ADL, V2
Carte vidéo : Carte graphique intel intégrée
Thermal Coolin : Refroidisseur d’air thermique de processeur avancé
Mémoire : 32 Go (2 x 16 Go) de mémoire DDR5 UDIMM non ECC jusqu’à 4400 MHz
Storage Configuration (Boot Drive) : C5 : disque SSD M.2 en option + disque du SATA 3,5°
1st M.2 NVMe SSD : Disque SSD M.2 PCle NVMe classe 40 de 1 To
Additional M.2 NVMe SSD : Double disque SSD M.2 PCle NVMe classe 40 de 1 To
Disque dur : pas de disque dur
Disque dur supplémentaire : Disque dur SATA 3,5 pouces de 4 To à 5400 tr/min
3rd Hard Disk Drive : Pas de disque dur
Connectivité RAID : Sans RAID SATA
Lecteur optique : Lecteur de DVD+/-RW 8x 9,5 mm
Logiciel optique : Logiciel Cyberlink Media Suite Essentials pour Windows 10 et lecteur DVD (sans support)
Additional Network Add-in-cards : Aucune carte reseau supplémentaire sélectionnée (carte d’interface réseau intégrée incluse)
Sans fil : Aucune carte LAN sans fil incluse (aucune connectivité WI-FI)
Pilote pour technologie sans fil : Pas de carte réseau LAN sans fils
PCle I/O Add-in-cards : Non sélectionné dans cette configuration
Optional Integrated Video or USB Ports : DisplayPort supplémentaire
Haut-parleurs : haut-parleur intégré pour Precision 3660
Capot arrière : Aucune gaine de câble sécurisée incluse
Ecran incurvé 49 pouces, Haute résolution
Logiciel : XL Stat
Néphélomètre
Pour le criblage à haut débit (en microplaque) de la croissance microbienne, la solubilité des molécules et la cinétique de liaison des protéines.
Spectromètre à fluorescence
Un spectromètre à fluorescence permet de mesurer la fluorescence réémise à une longueur d’onde donnée.
Lecteur de microplaques
Le lecteur de microplaque (6 à 384 puits) permet des mesures d’absorbance entre 230-800 nm et de fluorescence entre 203-800 nm. Il permet de réaliser des spectres d’absorption et des spectres d’excitation et d’émission de fluorescence.
ultracentrifugeuse
Séparation de macromolécules (acides nucléiques, lipoprotéines, etc.) et des organites cellulaires par accélération centrifuge (5000 g à 100 000 g).
Auto-échantillonneur HPTLC
Dérivatiseur HPTLC
Référent : Sylvain Darnet
Automate de dérivatisation Chromajet DS20 Bionis.
La pulvérisation assure la maîtrise de l’étape de révélation.
Le ChromaJet DS 20 permet de pulvériser les réactifs de dérivatisation sur des zones très précises définies par l’utilisateur. Cette technologie, unique sur le maché, assure à l’utilisateur des économies substantielles en consommation de réactifs.
Grâce au système fermé du Chromajet DS20 l’utilisateur travaille en toute sécurité.
Concentrateur sous vide
La concentration par centrifugation sous vide (appareillage miVAC) permet d’éliminer rapidement le solvant organique des échantillons.
Lyophilisateur
La lyophilisation consiste à enlever l’eau d’un produit liquide, pâteux ou solide par sublimation.
Broyeur cryogénique
Grâce au système de refroidissement intégré (azote liquide à -196°C), le bol de broyage est continuellement refroidi à l’azote liquide avant et pendant le broyage. L’échantillon (aliments, bois, boue, morceaux de plantes, semences oléagineuses, sols, textiles…) est ainsi fragilisé et les composants volatils sont conservés.
Soxtherm
L’extraction par solvant de petites molécules (hydrocarbures aromatiques polycycliques, métabolites, polymères glucidiques, terpènes, polyphénols, alcaloïdes…) est une méthode classique d’extraction solide-liquide. L’échantillon entre rapidement en contact avec le solvant organique pur, ce qui permet de déplacer l’équilibre de transfert vers le solvant. Elle ne nécessite pas de filtration après l’extraction et peut être utilisée quelle que soit la matrice végétale.
La plateforme ASIA dispose également de trois Soxhlets (dispositifs d’extraction non automatisés).
Fibrebag
Détermination des fractions de fibres végétales et alimentaires.
qPCR CFX96 et 384
Développement d’amorces ; détection de mutations ponctuelles ; détermination des OGM dans les produits destinés à la consommation humaine ; détection spécifique et sensible des agents pathogènes et quantification de la charge bactérienne, virale ou parasitaire.
Publications impliquant la plateforme
Pour les publications récentes le lien sera mis à jour prochainement
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Maffo-Woulefack, R., Mohamad Ali, A., Laroussi, H., Cappele, J., Romera-Saavedra, F., Ramia, N., Robert, E., Mathiot, S., Soler, N., Roussel, Y., Fronzes, R., Huebner, J., Didierjean, C., Favier, F., Leblond-Bourget, N., Douzi, B. (2025) Elucidating assembly and function of VirB8 cell wall subunits refines the DNA translocation model in Gram-positive T4SSs. Scienceadvances (to come)
Baratzhanova, G., Girardet, J.-M., Fournier, A., Djansugurova, L., & Cakir-Kiefer, C. (2024). Application of the switchSENSE® technology for real-time study of pesticides interaction with biological molecules. BIO Web of Conferences, 100, 03003. https://doi.org/10.1051/bioconf/202410003003
Bjørlie, M., Irankunda, R., Yesiltas, B., Sørensen, A.-D. M., Girardet, J.-M., Boschi-Müller, S., Jacobsen, C., & Canabady-Rochelle, L. (2024). Metal-chelating antioxidant peptides—Biosensor screening methods as alternatives to the ferrozine assay. https://doi.org/10.22541/au.171223997.71294832/v1
Irankunda, R., Camaño Echavarría, J. A., Paris, C., Selmeczi, K., Stefan, L., Boschi-Muller, S., Muhr, L., & Canabady-Rochelle, L. (2024). Deciphering Interactions Involved in Immobilized Metal Ion Affinity Chromatography and Surface Plasmon Resonance for Validating the Analogy between Both Technologies. Inorganics, 12(1), 31. https://doi.org/10.3390/inorganics12010031Bchini, R., Darnet, S., De Butler, A., Doan, A., Oliveira-Correia, L., Navarro, D., Record, E., & Morel-Rouhier, M. (2024). Responses to and detoxification of esculin in white-rot fungi. Fungal Biology, S1878614623001393. https://doi.org/10.1016/j.funbio.2023.12.008
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Safran J., Tabi W., Ung V., Lemaire A., Habrylo O., Bouckaert J., Rouffle M., Voxeur A., Pongrac P., Bassard S., Molinié R., Fontaine J.-X., Pilard S., Pau-Roblot C., Bonnin E., Larsen D.S., Morel-Rouhier M., Girardet J.M., Lefebvre V., Sénéchal F., Mercadante D., & Pelloux J. (2023). Differences in the crystal structure of plant polygalacturonases specify enzymes’ dynamics and processivities to fine-tune cell wall pectins. The Plant Cell. https://doi.org/10.1101/2022.06.22.497136
Schilling, M., Maia-Grondard, A., Baltenweck, R., Robert, E., Hugueney, P., Bertsch, C., Farine, S., & Gelhaye, E. (2022). Wood degradation by Fomitiporia mediterranea M. Fischer: Physiologic, metabolomic and proteomic approaches. Frontiers in plant science, 13, 988709. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.988709
Sylvestre-Gonon, E., Morette, L., Viloria, M., Mathiot, S., Boutilliat, A., Favier, F., Rouhier, N., Didierjean, C., & Hecker, A. (2022). Biochemical and Structural Insights on the Poplar Tau Glutathione Transferase GSTU19 and 20 Paralogs Binding Flavonoids. Frontiers in molecular biosciences, 9, 958586. https://doi.org/10.3389/fmolb.2022.958586
Narmuratova Z., Hentati F., Girardet J.M., Narmuratova M., & Cakir-Kiefer C. (2022). Equine lactoferrin: Antioxidant properties related to divalent metal chelation. LWT Food Science and Technology, 161, 113426.
Joffe, R., Berthe, A., Jolivet, Y., & Gandin, A. (2022). The response of mesophyll conductance to ozone-induced oxidative stress is genotype-dependent in poplar. Journal of experimental botany, erac154. Advance online publication. https://doi.org/10.1093/jxb/erac154
Su, L., Hôtel, L., Paris, C., Chepkirui, C., Brachmann, A. O., Piel, J., Jacob, C., Aigle, B., & Weissman, K. J. (2022). Engineering the stambomycin modular polyketide synthase yields 37-membered mini-stambomycins. Nature communications, 13(1), 515. https://doi.org/10.1038/s41467-022-27955-z
Pacetti, A., Moretti, S., Pinto, C., Compant, S., Farine, S., Bertsch, C., & Mugnai, L. (2021). Trunk Surgery as a Tool to Reduce Foliar Symptoms in Diseases of the Esca Complex and Its Influence on Vine Wood Microbiota. Journal of fungi (Basel, Switzerland), 7(7), 521. https://doi.org/10.3390/jof7070521
El Hajj S., Sepúlveda-Rinconi T., Girardet J.M., Cakir-Kiefer C., Stefan L., Zapata-Montoya J.E., Boshi-Muller S., Gaucher C. & Canabady-Rochelle L. (2021) Electrically switchable nanolever technology for the screening of metal-chelating peptides in hydrolysates. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 69, 8819-8827.
Bchini R., Girardet J.M., Sormani R., Gelhaye E. & Morel-Rouhier M. (2021). Oxidized glutathione promotes association between Eukaryotic Translation Elongation Factor 1Bγ and Ure2p glutathione transferase from Phanerochaete chrysosporium. The FEBS Journal, 288, 2956-2969.Bchini R., Girardet J.M., Sormani R., Gelhaye E. & Morel-Rouhier M. (2021). Oxidized glutathione promotes association between Eukaryotic Translation Elongation Factor 1Bγ and Ure2p glutathione transferase from Phanerochaete chrysosporium. The FEBS Journal, 288, 2956-2969.
El Hajj S., Sepúlveda-Rinconi T., Selmeczi K., Paris C., Giraud T., Csire G., Stefan L., Girardet J.M., Desobry S., Bouhallab S., Muhr L., Gaucher C. & Canabady-Rochelle L. (2021) Chapter 19, Applications in Nutrition: Mineral-Binding. In Biologically Active Peptides 1st Ed.: From basic science to applications for human health (Fidel Toldrá and Jianping Wu, Eds.), pp 455-494, Elsevier. Academic Press.
Cappele J., Mohamad Ali A., Leblond-Bourget N., Mathiot S., Dhalleine T., Payot S., Savko M., Didierjean C., Favier F., Douzi B. (2021). Structural and Biochemical Analysis of OrfG: The VirB8-like Component of the Conjugative Type IV Secretion System of ICESt3 From Streptococcus thermophilus. Frontiers in Molecular Biosciences, 80, 103389.
Perrot T., Schwartz M., Deroy A., Girardet J.M., Kohler A., Morel-Rouhier M., Favier F., Gelhaye E. & Didierjean C. (2021). Diversity of Omega Glutathione Transferases in mushroom-forming fungi revealed by phylogenetic, transcriptomic, biochemical and structural approaches. Fungal Genetics and Biology, 148, 103506.
Risser, F., Collin, S., Dos Santos-Morais, R., Gruez, A., Chagot, B., & Weissman, K. J. (2020). Towards improved understanding of intersubunit interactions in modular polyketide biosynthesis: Docking in the enacyloxin IIa polyketide synthase. Journal of structural biology, 212(1), 107581. https://doi.org/10.1016/j.jsb.2020.107581
Kammerscheit X., Hecker A., Rouhier N., Chauvat F. & Cassier-Chauvat C. (2020). Methylglyoxal Detoxification Revisited: Role of Glutathione Transferase in Model Cyanobacterium Synechocystis sp. Strain PCC 6803. Molecular Biology and Physiology, 11, e00882-20.
Roret T., Alloing G., Girardet J.M., Perrot T., Dhalleine T., Couturier J., Frendo P., Didierjean C. & Rouhier N. (2020). Sinorhizobium meliloti YrbA binds divalent metal cations using two conserved histidines. Biosci. Reports, 40, BSR20202956
Delannoy M., Girardet J.-M., Djelti F., Yen F.T. & Cakir-Kiefer C. (2020). Affinity of chlordecone and chlordecol for human serum lipoproteins. Environmental Toxicology and Pharmacology, 80, 103486.
Vicente C.M., Girardet J.M., Hôtel L. & Aigle B. (2020). Molecular dynamics to elucidate the DNA-binding activity of AlpZ, a member of the gamma-butyrolactone receptor family in S. ambofaciens. Frontiers in Microbiology: Antimicrobials, Resistance and Chemotherapy, 11, 1255.
Perrot T., Schwartz M., Saiag F., Salzet G., Dumarcay S., Favier F., Gerardin P., Girardet J.M., Sormani R., Morel-Rouhier M., Amusant N., Didierjean C. & Gelhaye E. (2018). Fungal glutathione transferases as tools to explore the chemical diversity of Amazonian wood extractives. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 6, 13078-13085
Responsables
Responsable opérationnel : Jean-Michel GIRARDET
Responsable fonctionnelle : Emilie CLÉMENT
Référent(e)s équipements
Plateforme ASIA
Faculté des Sciences et Technologies
Campus Aiguillettes
BP 70239
54506 Vandœuvre-lès-Nancy Cedex
ASIA est située à l’entrée 1B de la FST,
au niveau 6.
Téléphone : 03.72.74.51.66
