Transfert de gènes et mutagenèse chez la cyanobactérie Synechocystis PCC 6803

par Franck Chauvat

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Françoise Joset.

Soutenue en 1989

à Paris 11 .


  • Résumé

    La cyanobactérie unicellulaire Synechocystis PCC 6803 est particulièrement adaptée à l'étude génétique de la photosynthèse car elle est capable de pousser à l'obscurité, lorsque le milieu contient du glucose. Elle permet donc l'isolement et l'étude de mutants totalement déficients dans la fonction photosynthétique. Cependant comme elle est naturellement polyploïde, les techniques classiques de mutagenèse ne permettent pas d'isoler ce type de mutations généralement récessives. Par contre, elles sont aisément obtenues grâce à la mutagenèse par insertion d'un gène marqueur, au hasard dans le génome (chapitre IV, article VIl). En effet, la pression de sélection exercée pour la présence du marqueur génétique permet de ségréger les génomes et d'obtenir sous forme homozygote, la mutation qui résulte de l'inactivation d'un ou de plusieurs gènes de cet organisme. De plus, l'analyse génétique (par transformation) et moléculaire (par hybridation) des délétions obtenues a permis de construire une ébauche de la carte génétique et physique du génome (article VIl). Cette thèse présente également les travaux effectués dans le cadre de l'étude de la transformation de Synechocystis PCC 6803, par des plasmides navettes capables de se répliquer à la fois chez cet hôte et chez E. Coli. Synechocystis PCC 6803 est naturellement compétente pour la transformation, comme certaines bactéries hétérotrophes. Chez ces organismes, deux mécanismes sont responsables de l'entrée de l'ADN dans la cellule (chapitre Il). Le premier est minoritaire et ne lèse pas les molécules d'ADN. Le second est majoritaire et introduit des lésions dans les molécules d'ADN. Dans ce cas, la transformation dépend de la recombinaison de l'ADN transformant (ou donneur) avec une molécule d'ADN receveur homologue (plasmide ou chromosome). Par analogie avec les bactéries hétérotrophes, on peut penser que ces recombinaisons passent par un intermédiaire sous forme d'ADN hétéroduplexe et seraient donc plutôt du type conversion génique (échange non réciproque), associée ou non (selon le cas) à un crossing-over. Ces travaux ont abouti à la mise au point d'un système de transfert de gènes, basé sur les recombinaisons qui s'effectuent entre deux plasmides navettes largement homologues: le plasmide transformant (donneur) et le plasmide receveur (qui réside dans les cellules préalablement à la transformation). Dans ce système, les gènes à transférer sont portés par une région spécif que du plasmide donneur, c'est à dire absente du plasmide receveur. Cette région est encadrée par deux segments d'homologie entre les plasmides donneur et receveur. Lors de la transformation, les recombinaisons qui s'effectuent dans les segments d'homologie, permettent de transférer les gènes du plasmide donneur sur le plasmide receveur. Avec ce système, la transformation est cent fois plus efficace que celle obtenue dans le cas où les cellules ne possèdent pas le plasmide receveur (articles IV et V). Enfin, cette thèse présente les travaux effectués en vue d'utiliser les systèmes de transfert de gènes de cet organisme photosynthétique et radiorésistant pour produire in vivo des hormones uniformément marquées au carbone 14.

  • Titre traduit

    Gene transfer and mutagenesis in the cyanobacterium synechocystis PCC 6803


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  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 93-116

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  • Cote : 0g ORSAY(1989)186
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-035462
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