Étude des promoteurs transcriptionnels des gènes gapA et gapB codant pour la glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase d'Escherichia coli. : relation structure/fonction

par Bruno Charpentier

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie

Sous la direction de Christiane Branlant.

Soutenue en 1994

à Nancy 1 , en partenariat avec Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Escherichia coli
• Expression génique
• Promoteur transcription
• Choc thermique
• Répression catabolique
• Adn
• Coude moléculaire
• Motif structural
• Gene gapA
• Gene gapB
• Glycéraldéhyde-3-Phosphate Déshydrogénase
• Escherichia coli
• Gene expression
• Escherichia coli
• Expression génique

Résumé

L'expression des gènes gapA et gapB d'Escherichia coli, codant pour glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénase, a été étudiée au niveau: organisation des régions promoteur et régulations transcriptionnelles. Des résultats inattendus ont été obtenus: la partie codante de gapA est précédée d'une région promoteur complexe permettant une forte expression, quelles que soient les conditions environnementales, 4 promoteurs ont été mis en évidence. Les promoteurs p1, p3 et p4 sont reconnus par l'ARN polymérase esigma70, alors que le promoteur p2 est reconnu par l'holoenzyme esigma32. Le promoteur p1 est responsable de la forte activité transcriptionnelle de gapA en phase exponentielle de croissance. L'efficacité de p1 dépend du degré de superenroulement de l'ADN et de la présence d'une courbure naturelle de l'ADN, localisée au niveau des boites -10 et -35. C'est la première observation du rôle d'une courbure à cette position dans un promoteur naturel. En condition de choc thermique ou de carence, l'utilisation de p2 est augmentée, tandis que celle de p1 décroit. D'ou l'extension du regulon de choc thermique aux gènes dont le niveau de transcription est simplement maintenu au cours du choc thermique. D'une manière surprenante, l'utilisation de p2 est forte pendant la phase exponentielle de croissance et cette forte utilisation dépend de la protéine fis. Le promoteur p3 est sous contrôle de la répression catabolique et son efficacité dépend également d'une courbure de l'ADN, centrée au niveau du site de fixation du complexe CRP/AMPC. Le gène gapB est transcrit et cette activité transcriptionnelle dépend de la présence de glucose, mais aussi de la protéine CRP et de l'AMPC. Cette régulation opposée à la régulation catabolique classique a aussi été observée pour l'operon PTS. Aucune protéine n'étant produite a partir du gène gapB, il est vraisemblable que l'activité transcriptionnelle observée permette l'expression des gènes adjacents à gapB: PGK et FDA

Titre traduit

Study of the transcriptional promoters of the gapA and gapB genes coding for the Escherichia coli glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase : relationships between structure and function

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