Etude structurale et fonctionnelle de DprA et de ses partenaires au cours de la transformation génétique naturelle

Structural and functional studies of DprA and its partners involved in the natural genetic transformation

• Auteur / Autrice : Johnny Lisboa
• Direction : Sophie Quevillon-Cheruel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie
• Date : Soutenance le 18/12/2013
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Innovation Thérapeutique : du Fondamental à l'Appliqué (Châtenay-Malabry, Haut-de-Seine ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Biochimie et Biophysique Moléculaire et Cellulaire (Orsay, Essonne) - Institut de Biochimie et Biophysique Moléculaire et Cellulaire
• Jury : Président / Présidente : Philippe Minard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sophie Quevillon-Cheruel, Philippe Minard, Vincent Villeret, Etienne Dervyn, Catherine Venien-Bryan, Muriel Delepierre
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Vincent Villeret, Etienne Dervyn

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résonance magnétique nucléaire

Biochimie physique

Cristallographie

Variabilité génétique

Mots clés libres

Transformation naturelle

DprA

DprB

RecA

SSB

DNA

Interactome

S. pneumoniae

H. pylori

D. radiodurans

Natural genetic transformation

DprA

DprB

RecA

SSB

DNA

Interactome

S. pneumoniae

H. pylori

D. radiodurans

Résumé

La transformation génétique naturelle est un mode de transfert horizontal de gènes chez les bactéries, qui contribue au maintien et à l'évolution de leurs génomes. C’est un mécanisme clé pour l’adaptation des bactéries, qui pourrait être responsable de la transmission des résistances aux antibiotiques observée en clinique chez certaines espèces pathogènes (S. pneumoniae, H. pylori,…). La transformation naturelle s’effectue par l’internalisation d’ADN exogène à travers la membrane, puis par sa prise en charge jusqu’à son intégration dans le chromosome bactérien par recombinaison homologue. Le processus de prise en charge fait intervenir la protéine DprA, très conservée dans le monde bactérien, impliquée dans la protection de l’ADN entrant contre les nucléases, et dans le recrutement de la recombinase universelle RecA sur l’ADNsb. DprA joue donc un rôle majeur et a récemment été décrite comme étant impliquée dans d’autres aspects de la transformation génétique naturelle, comme la fermeture de la compétence via une interaction directe avec le régulateur de réponse ComE, ou la levée de la barrière du système de restriction-modification afin de faciliter la transformation. Chez H. pylori, DprA est en opéron avec DprB, suggérant l’implication de ces 2 protéines dans une même voie et une interaction directe entre elles. DprA apparaît donc comme étant au cœur d’un véritable réseau d’interaction, protéique et nucléique.

The natural genetic transformation is a mode of horizontal gene transfer that contributes to the maintenance and to the evolution of the genomes in bacteria. It is a key mechanism for their adaptation which could be responsible for the transmission of antibiotic resistances observed clinically for some pathogenic species (S. pneumoniae, H. pylori...). Natural transformation is performed by internalizing exogenous DNA followed by its processing and its integration into the bacterial chromosome by homologous recombination. The DNA processing involves the highly conserved DprA protein for the protection of the incoming DNA against nucleases and the recruitment of the universal recombinase RecA on ssDNA. DprA plays a key role and has recently been suggested to be involved in other aspects of the natural genetic transformation, such as the shut-off of the competence via a direct interaction with the response regulator ComE, or removal of the restriction-modification barrier system in order to facilitate the processing. In H. pylori, the dprA gene is in operon with dprB, whose function is unknown, suggesting their involvement in the same pathway and their likely direct interaction. DprA appears to be central in protein/nucleic acid interactions network.