Mécanismes de réparation des cassures double crin de l’ADN chez la bactérie radiorésistante deinococcus radiodurans

par Esma Bentchikou

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Suzanne Sommer.


  • Résumé

    La bactérie Deinococcus radiodurans présente une résistance exceptionnelle aux agents qui endommagent l’ADN et en particulier aux radiations ionisantes. Cette résistance est liée à sa capacité de reconstituer rapidement un génome intact à partir de centaines de fragments. Cette reconstitution fait intervenir un mécanisme appelé « Extended Synthesis-Dependant Strand Annealing » (ESDSA) dépendant d’une synthèse active d’ADN et la recombinaison homologue. Peu de choses sont connues sur les facteurs nécessaires à la formation des extrémités 3’ simple brin qui vont servir d’amorce pour la synthèse massive d’ADN. D. Radiodurans est dépourvu des proteines RecB et RecC mais exprme SbcC et SbcD, homologues des protéines eucaryotes Rad50 et Mre11, PolXDr, une polymérase de la famille X possédant une activité 3’-5’ exonucléase et RecJ, RecQ, RecF, RecO et RecR, facteurs clé de la voie RecF. Nous avons montré que le complexe SbcCD et la polymérase PolXDr ont des activités partiellement chevauchantes et participent à la réparation de lésions complexes et difficiles à réparer. L’exonucléase RecJ, en association avec l’hélicase UvrD, pourrait engendrer des extrémités 3’ simple brin sur lesquelles le complexe RecFOR stimulerait le chargement de RecA pour initier l’ESDSA. De plus, nous avons montré, en utilisant un essai de recombinaison que j’ai mis au point, que la recombinaison spontanée entre des séquences répétées distantes de 1500 pb est indépendante de RecA et de RecFOR suggérant un mécanisme de glissement de polymérase, stimulée par l’absence d’UvrD, et induite par exposition aux radiations ionisantes.

  • Titre traduit

    DNA double strand break repair mechanisms in the radioresistant bacterium deinococcus radiodurans


  • Résumé

    The Deinococcus radiodurans bacterium is extremely resistant to treatments causing extensive DNA double strand breaks including ionizing radiations. This resistance is linked to the ability of D. Radiodurans to reconstruct a functional genome from hundreds of chromosomal fragments. This reconstitution is dependent on extended synthesis-dependent strand annealing (ESDSA) and homologous recombination. Little is known about the cellular factors required for the formation of single-stranded 3’ overhangs which, through RecA mediated strand invasion, prime DNA synthesis. D. Radiodurans is naturally devoid of RecB and RecC proteins but possesses SbcC and SbcD, the homologues of the eukaryotic Rad50 and Mre11 proteins, PolXDr, a polymerase of the X family that possesses a structure-modulated 3’-5’ exonuclease activity and RecJ, RecQ, RecF, RecO and RecR proteins, the key components of the RecF pathway. We have shown that the SbcCD complex and the PolXDr polymerase possess partially redondant activities and are part of a back-up repair system acting to rescue cells containing DNA lesions that are excessively numerous or difficult to repair. The RecJ exonuclease, in conjunction with the UvrD helicase, may generate the single-stranded tails on which RecFOR stimulates RecA loading. Moreover, using a recombination assay, we found that the recombination between direct repeats separated by a 1500 bp spacer is RecA and RecFOR independent suggesting the presence in D. Radiodurans of an efficient replication slippage mechanism, stimulated by the absence of UvrD and induced by ionizing radiations.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (167 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 152-165

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2009)276
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