La reconnaissance non covalente de biomolécules s’opère souvent par une combinaison d’interactions qui permet de compenser la faiblesse de chacune des interactions prises individuellement. Ce phénomène de multivalence est aujourd’hui très exploité pour concevoir des systèmes artificiels de reconnaissance de biomolécules, en particulier des clusters cationiques pour la complexation et la vectorisation d’acides nucléiques. Dans les travaux réalisés au cours de cette thèse, a été exploitée une approche basée sur l’autoassemblage par chimie covalente dynamique pour générer des systèmes cationiques multivalents reconnaissant efficacement des oligonucléotides. Cette méthodologie originale permet de conférer des caractéristiques intéressantes d’adaptation du système à la cible biologique ainsi qu’à des stimuli chimiques, et a permis d’identifier un cluster actif pour la vectorisation d’acides nucléiques au sein de cellules vivantes.