Mission : La mission du CDD de projet est de développer un procédé de stockage d'information sur ADN basé sur l'assemblage semi-aléatoire de molécules d'ADN double brin à partir d'un pool d'oligonucléotides avec lecture par séquençage nanopore et de déposer un brevet associé. Ce développement inclut les aspects biotechnologiques de la chaîne de stockage, à savoir : la synthèse, l'assemblage, la sélection et le séquençage des molécules d'ADN. La mission inclut également l'automatisation du procédé sur la plateforme robotisée DNAmaker développée par l'équipe GenScale. La personne recrutée devra pouvoir justifier les diverses solutions biotechnologiques qu'elle mettra en place. Les aspects codage et décodage, qui requièrent des compétences en informatiques, seront étudiés avec les chercheurs de l'équipe GenScale. Finalement, le procédé complet (lecture et écriture de l'information) sera validé en conditions réelles à l'échelle du laboratoire. Activités : La mission se déroulera sur 2 années à travers la réalisation de 2 « workpackages » détaillés ci-dessous. Les tâches de chaque « workpackage » seront menées simultanément pour atteindre les sous-livrables intermédiaires. L'état d'avancement des sous-livrables sera réalisé à la fin de chaque « workpackage » (prévus à t0+12 et t0+24) par Dominique LAVENIER, DR CNRS au laboratoire IRISA. Le résultat objectif du projet, qui déterminera la fin du contrat, sera (1) la validation expérimentale du procédé et (2) la rédaction d'un brevet sur le procédé de stockage d'information sur ADN basé sur l'assemblage semi-aléatoire d'un « pool » d'oligonucléotides avec lecture par séquençage nanopore. L'évènement de fin de projet sera le dépôt d'un brevet. WORKPACKAGE 1 : t0 ¿ t0 + 12 mois Tâches : - Séquençage direct des « pools » d'oligonucléotides o Revue des protocoles existants et développement d'une méthode de séquençage direct (Oxford Nanopore Technologies) pour des « pools » d'oligonucléotides. - Assemblage semi-aléatoire de « pool » d'oligonucléotides o Développement d'une méthode PCR pour convertir un « pool » d'oligonucléotides simple brin en doubles brins. o Développement d'une méthode d'assemblage semi-aléatoire (« One-pot Golden-Gate ») à partir des travaux antérieurs de l'équipe GenScale et de la littérature. - Accès à l'information sur les assemblages semi-aléatoires d'ADN o Développement d'une méthode d'accès, dite « random access », à l'information souhaitée basée sur les travaux antérieurs de l'équipe GenScale et la littérature. - Codage et décodage de l'information o Spécification des contraintes en entrée (« pools » d'oligonucléotides) et en sortie du processus de stockage (assemblages semi-aléatoires) : ¿ Caractérisation des « pools » d'oligonucléotides issus de la synthèse chimique à partir de la méthode de séquençage directe des ADN simple brin et validation des spécifications annoncées par le ou les fournisseur(s). ¿ Caractérisation des molécules d'ADN issues de la méthode d'assemblages semi-aléatoire. ¿ Caractérisation des assemblages semi-aléatoires d'ADN consécutif à l'accès par la méthode de « random access ». o Développement des programmes informatiques de codage et décodage adaptés : ¿ Codage approprié aux mélanges de millions d'oligonucléotides uniques. ¿ Décodage approprié aux mélanges de centaines de milliers de molécules d'ADN uniques. ¿ Cette tâche sera réalisée en collaboration avec les informaticiens de l'équipe GenScale - Structuration du brevet o Prise de contact avec le service valorisation du CNRS pour mettre en place les éléments permettant la rédaction d'un brevet Sous-livrables : - Délivrance d'une méthode de séquençage direct des ADN simple brin. - Délivrance d'une méthode d'assemblage semi-aléatoire des mélanges d'oligonucléotides. - Délivrance d'une méthode d'accès dite « semi-aléatoire » à l'information stockée. - Délivrance d'une méthode de séquençage du support de stockage d'information sur ADN à grande échelle. - Délivrance des programmes d'encodage et de décodage adaptés aux mélanges d'oligonucléotides assemblés de façon semi-aléatoire. WORKPACKAGE 2 : t0 + 12 mois ¿ t0 + 24 mois Tâches : - Monté en échelle du WORKPACKAGE 1 o Augmentation de la taille et de la complexité des mélanges oligonucléotides à une échelle compatible avec l'archivage de données numériques : adaptations et validations de l'ensemble des méthodes développées dans le WP1. - Automatisation « écriture » su