Caractérisation structurale et fonctionnelle de la chromatine hautement condensée des bactéries radio-résistantes

par Anne-sophie Banneville

Projet de thèse en Biologie Structurale et Nanobiologie

Sous la direction de JOANNA (csv) Timmins.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Institut de Biologie Structurale (laboratoire) et de Laboratoire des Protéines du Cytosquelette (LPC) (equipe de recherche) depuis le 02-01-2018 .


  • Résumé

    Chez les bactéries, les protéines associées au nucléoïde (NAPs) sont responsables de la compaction de l'ADN dans le nucléoïde. Le nombre et la nature des NAPs sont néanmoins variables. Des approches d'imagerie et d'analyse à l'échelle du génome commencent à dévoiler l'organisation du nucléoïde, mais cela uniquement sur des bacilles contenant un seul chromosome. Le but de ce projet de thèse est de décrypter l'organisation de la chromatine de deux bactéries Deinococcus radiorésistantes, mais de morphologies différentes (bacille et coque), possédant plusieurs réplicons en multiples copies et présentant des nucléoïdes très condensés contenant principalement deux NAPs : HU et l'ADN gyrase. Nous proposons d'étudier l'architecture moléculaire et l'état de compaction de la chromatine de ces Deinococcus in vitro. Plus particulièrement, l'objectif est de déterminer les structures des deux principales NAPs (HU et ADN gyrase) dans leurs formes libres et en complexe avec l'ADN, et de reconstituer une chromatine ‘minimale' in vitro afin d'étudier le rôle des modifications post-traductionnelles, telles que l'acétylation, dans la compaction de l'ADN et de mettre en lumière la relation entre la compaction du nucléoïde et les processus cellulaires impliquant l'ADN, tel que la réparation de l'ADN.

  • Titre traduit

    Structural and functional characterisation of the highly condensed chromatin of radiation-resistant bacteria


  • Résumé

    In bacteria, nucleoid-associated proteins (NAPs) are responsible for compaction of genomic DNA into condensed nucleoids. The number and nature of NAPs are not conserved across different bacterial species. Recent imaging and genome-wide studies have started to reveal the organisation of bacterial chromatin, but have been restricted to rod-shaped bacteria containing a single chromosome. The aim of the proposed PhD project is to decipher the chromatin organisation of two morphologically different radiation-resistant Deinococcus bacteria (rod-shaped and spherical) that possess multipartite genomes present in multiple copies and exhibit highly condensed nucleoids composed of two major NAPs: HU and DNA gyrase. We propose to characterise the molecular architecture and state of compaction of Deinococcus chromatin in vitro. In particular, we wish to determine the structures of the two major NAPs (HU and DNA gyrase) in their apo- and DNA-bound states and we aim to reconstitute a minimal chromatin in vitro in order to investigate the role of post-translational modifications, such as acetylation, in chromatin compaction and to evaluate the effect of chromatin compaction on the efficiency of essential DNA-related processes, such as DNA repair.