Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Thierry Viard
Direction : Michel Duguet
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences biologiques
Date : Soutenance en 2003
Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

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Mots clés libres

Résumé

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Les ADN topoisomérases jouent un rôle primordial dans le maintien de la fonctionnalité des molécules d'ADN. Ce rôle est encore plus essentiel chez les organismes vivant à haute température. Le travail décrit dans cette thèse a donc été entrepris afin d'appréhender certaines bases de l'adaptation des systèmes de contrôle du surenroulement de l'ADN aux hautes températures. De même, cette étude a tenté de contribuer à une meilleure connaissance de la réaction de topoisomérisation catalysée par les topoisomérases de type IA. Dans ce but, nous avons entrepris l'analyse enzymatique de la topoisomérase I de la bactérie hyperthermophile Thermotoga maritima. Cette analyse a permis d'identifier la tyrosine catalytique de l'enzyme ainsi que la présence d'un motif doigt de zinc. Ces expériences ont également mis en évidence une impressionnante activité de relaxation indépendante de la fixation de zinc par l'enzyme, contrairement à ce qui avait été décrit pour la topoisomérase I d'E. Coli. Des expériences menées sur des molécules uniques d'ADN indiquent que malgré leurs différences d'efficacité, ces deux enzymes suivent le même modèle catalytique. L'analyse biochimique d'enzymes chimères indique que la partie C-terminale de l'enzyme de T. Maritima n'est pas impliquée dans l'étape de passage de brin. Nous pensons que ces résultats peuvent être extrapolés à toutes les topoisomérases de type IA. Des essais de cristallisation ont permis l'obtention d'une structure préliminaire du domaine "core" de la topoisomérase I de T. Maritima à une résolution de 3,5 Angströms. De plus, l'analyse des produits de protéolyse ménagée de la topoisomérase I de T. Maritima nous a permis de définir la zone charnière impliquée sans doute dans le changement conformationnel de l'enzyme. La contribution de ce travail à la connaissance du cycle de la réaction de topoisomérisation et à la compréhension de l'adaptation aux hautes températures du contrôle du surenroulement de l'ADN est discutée dans cette thèse.