Mutagenèse spontanée et mutagenèse induite chez la bactérie radiorésistante Deinococcus radiodurans

par Samuel Mennecier

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Suzanne Sommer.


  • Résumé

    Deinococcus radiodurans appartient à une famille de bactéries connue pour sa capacité exceptionnelle à surmonter l’effet létal des agents qui endommagent l’ADN tels que les radiations ionisantes, le rayonnement ultraviolet ou la dessiccation. Nous avons montré la présence chez D. Radiodurans d’un système de réparation des mésappariements (MMR) fonctionnel, impliqué tant dans la fidélité de la réplication que la fidélité de la recombinaison. L’inactivation du MMR n’est pas associée à une radio-sensibilisation, suggérant que ce système ne joue qu’un rôle mineur dans la reconstitution d’un génome intact après endommagement de l’ADN. Nous avons mis en évidence l’importance de la transposition dans la mutagenèse spontanée chez D. Radiodurans, 75 % des mutations inactivant un gène rapporteur résultant d’insertions d’ISs (Insertion Sequences). Cinq ISs appartenant à des familles différentes et un MITE de type II (Miniature Inverted repeat Transposable Element) sont actifs pour la transposition. Nous avons enfin démontré l’existence d’une mutagenèse induite chez D. Radiodurans, reposant sur une augmentation de la mutagenèse ponctuelle et sur une induction de la transposition. La transposition de l’ISDra2, appartenant à une famille nouvellement caractérisée d’ISs, est induite respectivement d’un facteur 100 ou 50 après exposition des cellules au rayonnement gamma ou ultraviolet. Bien que les stratégies de réparation fidèle soient prédominantes chez D. Radiodurans, une transposition active et une mutagenèse induite par les dommages de l’ADN engendrent une variabilité génétique qui pourrait favoriser à long terme l’adaptation de cet organisme à ses habitats très divers.

  • Titre traduit

    Spontaneous ans induced mutagenesis in the radioresistant bacterium Deinococcus radiodurans


  • Résumé

    Deinococcus radiodurans belongs to a family of bacteria characterized by an exceptional capacity to withstand the lethal effects of DNA-damaging agents, including ionizing radiation, UV light and desiccation. We demonstrated the existence of a functional mismatch repair system (MMR) involved in the fidelity of DNA replication and recombination in D. Radiodurans. Cells devoid of a functional MMR are as resistant to gamma-rays as wild type bacteria, suggesting that the MMR plays only a minor role in the reconstitution of a functional genome after DNA damage. We showed the important role of DNA transposition in spontaneous mutagenesis in D. Radiodurans, as 75 % of the mutations inactivating a reporter gene were due to IS (Insertion Sequence) insertions into its coding region. Five ISs from different families were shown to be transpositionally active. A type II Miniature Inverted-repeat Transposable Element (MITE) was also discovered as an insertion into the reporter gene. Finally, we observed the existence of induced mutagenesis in D. Radiodurans, implying increased point mutagenesis and up-regulation of DNA transposition. Transposition of ISDra2, belonging to a newly characterized IS family, was induced 100-fold after gamma-irradiation and 50-fold after UV-irradiation. Although error-free repair strategies predominate in D. Radiodurans, an up-regulation of DNA transposition, as well as induction of point mutations in cells recovering from DNA damage, can be a source of genetic variability that may have long-term evolutionary consequences on the fitness of this organism in its natural habitat.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (166 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 113-129

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2007)120
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