Développement d'un système de test des promoteurs dans la cyanobactérie Synechocystis PCC6803 et mise en évidence d'un nouveau système de transfert de gènes

par Fabrice Ferino

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Pierre Thuriaux.

Soutenue en 1989

à Paris 11 .

mots clés

• Transformation génétique
• Promoteurs (génétique)
• Recombinaison génétique
• Expression des gènes
• Cyanobactéries
• Mutation (biologie)

Résumé

Le sujet de cette thèse est le développement de vecteurs d'expression pour la cyanobactérie Synechocystis PCC6803 pour produire des hormones uniformément marquées au 14C. Le système plasmidique de transfert de gènes utilisé dans cette bactérie est basé sur la transformation par un plasmide donneur d'une souche contenant un plasmide receveur. La recombinaison entre ces deux plasmides permet, par sauvetage du plasmide donneur, le transfert efficace de gènes dans Synechocystis. Notre premier objectif a été l'identification d'un promoteur efficace et régulable pour l'expression des gènes hétérologues dans cette cyanobactérie. Pour cela, un système hôte-vecteur pour le test des promoteurs a été développé et a été ensuite utilisé pour tester l'activité de plusieurs promoteurs hétérologues. Parmi ceux-ci, le promoteur PR du phage Lambda s'est révélé très efficace et extrêmement bien contrôlé par le répresseur thermosensible codé par le gène c/857. Un vecteur d'expression conditionnelle a alors été développé à partir de ce promoteur. Malheureusement, les tentatives d'expression de gènes hétérologues par ce vecteur ont échoué. De même, les tentatives pour construire un vecteur de sécrétion ont échoué. Ces résultats montrent les limites du système de transfert de gènes "donneur­ receveur" basé sur la transformation. Enfin, il a ensuite été montré que les plasmides à large spectre d'hôtes IncQ peuvent être transférés par conjugaison dans la cyanobactérie. De plus, ces plasmides sont capables de se répliquer de manière autonome dans cet hôte. Les implications de ce dernier travail pour notre projet sont présentées. Dans deux appendices, les résultats d'une étude effectuée pour identifier des promoteurs de Synechocystis PCC6803 photorégulés avec un vecteur intégratif de test des promoteurs sont présentés ainsi que la mise en évidence de l'importance du phénotype Mer d'E. Coli (impliqué dans la dégradation de l'ADN méthylé sur les cytosines) pour le transfert dans cet organisme de l'ADN de Synechocystis PCC6803.

Titre traduit

Development of a promoter-probe system for the cyanobacterium Synechocystis PCC6803 and evidence for a new system of gene transfer

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