Caractérisation des topoisomérases de type IA de l'archaeon hyperthermophile Sulfolobus solfataricus

par Anna Bizard

Thèse de doctorat en Biochimie

Sous la direction de Marc Nadal.

Soutenue en 2011

à Versailles-St Quentin en Yvelines .


  • Résumé

    Les topoisomérases sont des enzymes permettant de modifier des liens topologiques au cours de l’ensemble des processus liés au métabolisme de l’ADN et sont donc essentielles au maintien de la stabilité des génomes chez tous des organismes vivants. La reverse gyrase est une topoisomérase de type IA particulière, présente exclusivement chez les organismes thermophiles et qui joue donc un rôle essentiel dans l’adaptation de la vie à haute température. Pourtant, les fonctions précises de cette protéine chimérique entre une topoisomérase de type IA et d’une hélicase de type SF2 sont méconnues. L’archée hyperthermophile S. Solfataricus possède deux reverse gyrases, TopR1 et TopR2 ainsi qu’une topoisomérase de type IA classique TopA. Nous avons procédé à l’étude comparative des activités de ces trois topoisomérases de type IA. Cette approche comparative nous a permis de décrire l’activité atypique de la seconde reverse gyrase de S. Solfataricus. En effet, TopR2 présente une activité de surenroulement positif très efficace conduisant, de manière processive, à l’introduction d’un grand nombre de supertours positifs. De plus, nous avons pu mettre en évidence la nature duale de l’activité de TopA, qui module le niveau de surenroulement d’une molécule d’ADN en augmentant ou en diminuant le nombre de liens topologiques en fonction de la nature du substrat d’ADN vis-à-vis de son hybridation ou de sa déshybridation. Les résultats obtenus au cours de cette thèse permettent de mieux comprendre le fonctionnement enzymatique de TopA, de TopR1 et de TopR2 ainsi que de formuler des hypothèses quant à leurs fonctions potentielles.

  • Titre traduit

    Characterization of type IA topoisomerases from the hyperthermophilic archaea Sulfolobus solfataricus


  • Résumé

    Topoisomerases are enzymes involved in modifications of linking number during all processes involved in DNA metabolism and are essential in genome stability in all living organisms. Reverse gyrase is an atypical type IA topoisomerase, present exclusively in thermophilic organisms, and likely plays a key role in the adaptation of life at high temperature. However, the precise functions of the chimeric protein between a type IA topoisomerase and a helicase-like SF2 are largely unknown. Hyperthermophilic Archea S. Solfataricus has two reverse gyrases, TopR1 and TopR2 and one classical topoisomerase TopA. In this thesis, we conducted a comparative study of the activities of these three type IA topoisomerases. This comparative approach allowed us to describe for the first time, the atypical activity of the second reverse gyrase of S. Solfataricus. TopR2 presents a very efficient positive supercoiling activity leading, in a processive manner, to the introduction of a large number of positive supercoils. In addition, we were able to highlight the dual nature of the TopA activity, which could modulate the level of DNA supercoiling by increasing or decreasing the number of topological links depending on the nature of the DNA substrate regarding to its deshybridization or hybridization. The results in this thesis provide insight into the functioning enzyme TopA, TopR1 and TopR2 and their potential functions. Thus, this work contributes to a more detailed understanding of the essential role of type IA topoisomerases in genome stability maintenance in organisms living at high temperatures.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (178 f.)
  • Annexes : Bibliogr. f. 161-178.

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  • Cote : 572.7 BIZ
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  • Cote : T110022
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