Study of the constraints sustaining the two chromosome genome structure of vibrio cholerae

par Michael Jason Bland

Thèse de doctorat en Génétiques Bactériens

Sous la direction de Didier Mazel.

Soutenue en 2013

à Paris 6 .

  • Titre traduit

    Étude des contraintes supportant la structure de génome à deux chromosomes du vibrio cholerae


  • Résumé

    The majority of bacteria have their genome organized into a single circular chromosome. These chromosomes are organized into spatially confined regions, which are characterized by having low contact frequencies between loci in different regions. These regions are formed as a result of processes related to gene transcription, chromosome replication and segregation, and replication termination and cell division. The bacterium Vibrio cholerae is among the 10% of bacteria known to have their genome divided among more than one chromosome. The two chromosomes differ in terms of replication and segregation machineries, as the second chromosome, like all bacterial secondary chromosomes, is derived from a plasmid acquired by the common ancestor of the vibrios. The structure of the chromosomes in this organism is currently unknown. This thesis details the construction of a recombination-based system designed to explore the two-chromosome genomic structure of V. Cholerae. This tool builds on a recombination system used to describe the chromosome structure of Escherichia coli, and expands its use for bacteria with multiple chromosomes, working in a manner similar to recombination cassette mediated exchange (RCME) systems. Using this tool, we demonstrate that the terminus regions of the V. Cholerae chromosomes come into physical contact with one another. This work sets the stage for a full-scale study of the V. Cholerae genome.


  • Résumé

    La majorité des bactéries ont leur génome organisé en un seul chromosome circulaire. Ces chromosomes sont organisés en régions spatialement confinés, qui sont caractérisés par des fréquences de contact faible entre les loci dans les régions différentes. Ces régions sont formées à la suite de processus liés à la transcription des gènes, la réplication et à la ségrégation des chromosomes, et la terminaison de la réplication et la division cellulaire. La bactérie Vibrio cholerae est parmi les 10 % des bactéries connues pour avoir leur génome divisé entre plusieurs chromosomes. Les deux chromosomes diffèrent en termes de mécanismes de réplication et de ségrégation, car le deuxième chromosome, comme tous les chromosomes bactériens secondaires, est dérivé d'un plasmide acquis par l'ancêtre commun des vibrions. La structure des chromosomes dans cet organisme est actuellement inconnue. Cette thèse détaille la construction d'un système basé sur la recombinaison conçu pour explorer la structure génomique de deux chromosomes de V. Cholerae. Cet outil prend appui sur un système de recombinaison utilisé pour décrire la structure du chromosome d'Escherichia coli, et son utilisation peut être élargie aux bactéries avec de multiples chromosomes, en travaillant d'une manière similaire aux systèmes de « Recombinase-mediated cassette exchange » (RMCE). En utilisant cet outil, nous démontrons que les régions terminales des chromosomes de V. Cholerae entrent en contact physique avec l'autre. Ce travail ouvre la voie à une étude à grande échelle du génome de V. Cholerae.

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  • Détails : 1 vol. ([186] p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.163-176. Index

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