Organisation et régulation de l'expression des gènes de la Glyceraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase, la Phosphoglycérate kinase et l'Erythrose-4-Phosphate déshydrogénase chez les protéobactéries de la subdivision [gamma]

par Vincent Bardey

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées

Sous la direction de Christiane Branlant.

Soutenue en 2000

à Nancy 1 .


  • Résumé

    Chez Escherichia coli, deux gènes présentent une forte homologie de séquence avec les gènes gap eucaryotes et bactériens, qui codent la glycéraldéhyde 3-phophate déshydrogénase (GAPDH), intervenant dans la glycolyse et la néoglucogenèse. Le gène gapA code la GAPDH cellulaire, Le gène gapB code une protéine, qui présente· une activité érythrose 4-phosphate déshydrogénase (E4PDH). Ce gène epd (gapB) est localisé en amont des gènes pgk et fda, qui codent, respectivement, la phosphoglycérate kinase (PGK) et la fructose 1,6-diphosphate aldolase de classe II (FDA), impliquées également dans la glycolyse et la néoglucogenèse. Cette organisation de gènes est similaire à celle observée chez de nombreuses bactéries, dans lesquelles le gène gap actif est suivi du gène pgk. Nous avons entrepris une étude visant à caractériser les mécanismes moléculaires permettant de réguler l'expression du gène epd (gapB) d'E. Coli. Nos travaux montrent que le gène epd (gapB) est transcrit à partir d'un promoteur unique, présentant des propriétés particulières. [. . . ]Dans le but de caractériser l'origine du gène epd, nous avons entrepris une étude systématique de l'organisation des gènes gap et pgk et recherché la présence d'ORF epd dans les génomes séquencés de bactéries. Seules certaines protéobactéries de la subdivision y présentent une ORF epd. L'ORF epd est toujours suivie d'une ORF. Pgk. De plus, chez toutes les protéobactéries de cette subdivision étudiées, l'ORF pgk précède une ORF fda. Cette organisation particulière suggère que l'ORF epd ait évolué à partir d'une ORF gap ancestrale, tardivement dans l'évolution des bactéries. L'analyse de la séquence nucléotidique des tandems epd-pgk chez les entérobactéries montre que les modes de régulations transcriptionnelles et post-transcriptionnelles de ce tandem de gènes sont conservés chez ces espèces bactériennes. Nous avons entrepris une étude de l'expression du tandem epd-pgk de V. Cholerae cloné chez E. Coli. Dans cet organisme, les ORF epd et pgk ne sont pas co-transcrites, mais des promoteurs spécifiques leur assurent une transcription indépendante. L'expression du gène epd de V. Cholerae est également limitée au niveau de l'initiation de la traduction. La région d'initiation de la traduction de tous les gènes epd identifiés met en évidence une conservation du faible écartement entre la séquence SD et le codon d'initiation de la traduction. Ce faible écartement semble jouer un rôle important dans la limitation de l'expression de ces gènes, comme nous l'avons montré chez E. Coli, par mutagenèse dirigée.


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  • Détails : 1 vol. (396 p.)
  • Annexes : 743 ref.

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