Etudes des relations structure-fonction des domaines pseudo-arnt des genomes de virus de plantes

par Brice Felden et R. GIEGE

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de E. WESTHOF.

Soutenue en 1994

à Strasbourg 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Cette these concerne l'etude de la structure et de la fonction d'arn genomiques de virus de plantes qui possedent a leurs extremites 3'-terminales des domaines pseudo-arnt aminoacylables. L'etude experimentale de ces arn par des cartographies chimiques et enzymatiques a permis de construire sur ecran graphique des modeles tridimensionnels de leurs structures. Cette approche a permis d'etudier la structure de domaines pseudo-arnt provenant de quatre virus, a savoir le virus de la mosaique du brome (vmb), le virus de la mosaique du tabac (vmt) et son virus satellite (vsmt), ainsi que douze variants du virus de la mosaique jaune du navet (vmjn). L'aminoacylation de ces domaines pseudo-arnt viraux par differentes aminoacyl-arnt synthetases (aars) a ete etudiee en parallele. La premiere partie de ce travail concerne l'etude de la structure en solution de l'extremite genomique pseudo-arnt tyrosylable du vmb. Sur la base de resultats de cartographies chimiques et enzymatiques, un modele de structure tridimensionnelle a ete construit. Cette etude a permis de localiser dans l'arn viral deux domaines orientes perpendiculairement qui miment le repliement tertiaire en l d'un arnt canonique et sont responsables de son aminoacylation. Sur la base du modele, des correlations entre la structure et la fonction ont ete etablies concernant l'interaction de l'arn viral avec la tyrrs de levure, l'(atp:ctp) arnt nucleotidyl transferase et la replicase virale. La connaissance de la structure ainsi que les regles d'identite des arnt canoniques nous ont permis de predire puis de valider experimentalement deux nouvelles proprietes fonctionnelles du virus, a savoir sa reconnaissance et son aminoacylation par l'hisrs et la valrs de levure. Nous avons ainsi decouvert l'existence d'une triple specificite d'aminoacylation pour un domaine pseudo-arnt viral. De plus, ce travail demontre que les regles d'identite gouvernant l'aminoacylation des arnt canoniques s'appliquent de facon similaire dans le contexte structural d'un pseudo-arnt viral. Un minisubstrat d'arn, constitue d'un cercle de 24 nucleotides apparie a une region simple brin de 10 nucleotides dont la sequence a ete inspiree du modele du vmb, a ete construit par ingenierie macromoleculaire. Ce duplex d'arn est lui aussi un substrat efficace pour l'hisrs de levure. Les deux residus mimant les nucleotides d'identite majeurs des arnt#h#i#s canoniques ont ete mutes de facon a obtenir toutes les combinaisons possibles, et les parametres cinetiques d'histidylation des 16 mutants ont ete determines. La comparaison de la localisation des groupements chimiques dans chacune des associations de determinants a permis de proposer un schema d'interaction de l'enzyme vis-a-vis de son minisubstrat. Dans le cas de l'arn du vsmt nous avons predit, sur la base d'une comparaison de sequence avec le vmt, l'existence d'un domaine pseudo-arnt histidylable a l'extremite 3'-terminale de son genome. Cette prediction a ete verifiee experimentalement par des tests d'aminoacylation in vitro. D'autre part, la structure du domaine pseudo-arnt du vmt a ete etudiee par des cartographies chimiques et enzymatiques couplees a une modelisation graphique. Cette etude a permis de proposer une solution unique de repliement tridimensionnel par opposition aux travaux anterieurs, et de comprendre l'analogie structurale de cette molecule avec un arnt canonique. Dans le cas du domaine pseudo-arnt du vmjn, des structures alternatives de variants non aminoacylables ont ete proposees sur la base de resultats de cartographies chimiques et enzymatiques, et des modeles tridimensionnels de ces molecules ont ete construits. Enfin, en utilisant les concepts et la methodologie mis en uvre lors de l'etude des pseudo-arnt viraux, un travail de modelisation graphique du cur de l'arn ribosomique 16s d'escherichia coli a ete effectue sur la base d'informations structurales publiees. Le modele obtenu permet de mieux comprendre le repliement tridimensionnel de la molecule

  • Titre traduit

    Study of the structure-function relationships of trna-like domains of plant viral genomes


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Informations

  • Détails : 309 P.
  • Annexes : 283 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.1994;1892
  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : H 503.000,1994
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