Controle par le systeme phosphotransferase de l'antiterminateur transcriptionnel sacy de bacillus subtilis, et regulation de l'expression de son gene de structure

par PABLO TORTOSA

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de DOMINIQUE LE COQ.

Soutenue en 1997

à Paris 11 .

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  • Résumé

    L'antiterminateur sacy de bacillus subtilis est implique dans l'induction par le saccharose du gene sacb (codant la levane-saccharase), qui met en jeu un mecanisme d'antiterminaison de la transcription : en presence de saccharose, sacy est actif et stabilise la structure secondaire d'un rat (ribonucleic antiterminator) ; cette interaction empeche la formation alternative d'un terminateur transcriptionnel situe en amont de la sequence codante de sacb, et chevauchant partiellement le rat. L'activite antiterminatrice de sacy est controlee negativement par les enzymes generales du systeme phosphotransferase (pts) et par sacx, dont le gene de structure forme avec sacy l'operon sacxy. L'expression de cet operon sacxy est egalement inductible par le saccharose ; une sequence homologue aux rat est presente entre le promoteur et la sequence codante de sacx. Nous nous sommes attaches a etudier l'induction de l'operon sacxy, et les mecanismes par lesquels les enzymes generales du pts et sacx controlent l'activite de sacy. Des experiences de mutagenese dirigee ont montre l'implication de la sequence rat putative en amont de sacx dans l'induction de l'operon. Des deletions generees dans la sequence transcrite non codante en amont de sacx montrent qu'une sequence palindromique, situee a 100 nucleotides en aval du rat et presentant les proprietes d'un terminateur de transcription, intervient egalement dans l'induction par le saccharose de l'operon sacxy. Ces experiences revelent un mecanisme d'induction original impliquant une sequence rat et un terminateur de transcription distant. Nous avons entrepris d'etudier les mecanismes moleculaires par lesquels le pts controle l'activite antiterminatrice. La comparaison de proteines contenant des sequences homologues a sacy nous a conduit a proposer une structure modulaire pour sacy et les proteines de sa famille : ces antiterminateurs sont constitues d'un domaine n-terminal portant l'activite antiterminatrice, et d'un domaine regulateur en position c-terminale, compose de deux domaines de quelques 100 acides amines vraisemblablement issus d'une duplication. Des experiences de phosphorylation in vitro ont montre que sacy est phosphoryle par les enzymes generales du pts sur trois residus histidine repartis sur les domaines regulateurs. Des experiences de mutagenese dirigee montrent que l'activite de sacy est controlee in vivo par la phosphorylation d'un de ces trois residus : l'histidine en position 99. Nous proposons un modele selon lequel, en absence de saccharose, sacy, en complexe avec sacx, est inactive par une phosphorylation pts-dependante de l'histidine 99. Sact et lict sont deux antiterminateurs de b. Subtilis homologues a sacy. Contrairement a sacy, sact et lict sont soumis a un deuxieme controle, positif, par le pts. Des experiences preliminaires indiquent que la phosphorylation d'autres residus intervient dans ce controle positif. La phosphorylation de ces residus, observee in vitro pour sacy, ne serait que la trace d'une regulation a laquelle n'est plus soumis cet antiterminateur.


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  • Détails : 114 P.
  • Annexes : 111 REF.

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  • Cote : TH2014-013343
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