Etude du role des genes nifa et ntrbc dans la regulation de l'expression des genes nif chez azospirillum brasilense sp7

par YAOYUN LIANG

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Claudine Elmerich.

Soutenue en 1992

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Le genre azospirillum comprend des bacteries gram-negatives, fixatrices d'azote a l'etat libre en microaerobiose. La plupart des souches ont ete isolees des racines de graminees cerealieres. La genetique de la fixation de l'azote est developpe surtout dans la souche sp7 d'a. Brasilense. Ce travail presente la caracterisation des genes nifa et ntrbc d'a. Brasilense, l'etude d'un mutant d'insertion de glnb, et l'analyse du role de ces genes dans la regulation de la fixation de l'azote. Le gene nifa d'a. Brasilense a ete clone et sequence. Nifa contient les quatre residus cysteine conserves, qui sont consideres comme impliques dans l'inactivation de la proteine par l'oxygene chez les rhizobiacees. Des mutants nifa-tn5 presentant un phenotype nif. Le role de nifa dans la regulation de l'expression des autres genes nif a ete precise par l'utilisation de fusions nifh-, nifb- et nifa-lacz. On a ainsi montre que nifh et nifb sont exprimes seulement dans des conditions compatibles avec la fixation de l'azote. Nifa est requis pour la transcription de ces genes, mais non pour sa propre biosynthese. Une fusion nifa-lacz s'exprime dans toutes les conditions examinees, fixation de l'azote, presence d'oxygene et d'ammoniaque. Nifa semble donc etre synthetise sous une forme inactive dans les conditions incompatibles avec la fixation de l'azote. Dans un mutant glnb qui presente un phenotype nif la fusion nifa-lacz est exprimee, mais les fusions nifb-lacz et nifh-lacz ne le sont pas. Ceci suggere que la proteine p#i#i, produit de glnb, est requise pour l'activite de nifa. En outre, une expression maximale de nifa est observee dans les conditions de fixation de l'azote. Cette expression est partiellement reduite en presence d'oxygene et d'ammoniaque, ce qui suggere un role de ces deux facteurs dans le controle de la transcription de nifa. Un fragment d'adn portant deux orf presentant une forte similitude avec ntrbc a ete clone et sequence. Un plasmide contenant le gene ntrc d'azospirillum restaure un phenotype nif#+ a un mutant ntrc nif# d'azorhizobium caulinodans. Des mutants d'insertion de tn5 dans ntrb et ntrc ont un phenotype nif#+ mais sont incapables d'utiliser le nitrate comme seule source d'azote. D'autre part, la nitrogenase de ces mutants n'est pas inactivee par l'ammoniaque in vivo (phenomene du switch-off). En microaerobiose et en absence d'ammoniaque, une fusion nifa-lacz s'exprime chez les mutants a environ 60% du niveau observe dans la souche sauvage. En presence d'ammoniaque, la fusion est exprimee au meme niveau (60% du maximum) a la fois dans la souche sauvage et les mutants. Il apparait donc que, chez azospirillum, les genes ntrbc ne sont pas essentiels pour la fixation de l'azote, bien que ntrc controle en partie l'expression de nifa. Cependant ils participent au switch-off de l'activite nitrogenase. Une mutation de type ntrc, portee par le mutant fp9, a ete localisee dans le locus ntrc


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  • Annexes : 411 P

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-010953
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