Rôle de la protéine chaperonne Hfq dans la réponse des ARN messagers à la régulation par les petits ARN

Anatomy of target mRNA recognition by small regulatory RNAs : the role of Hfq

• Auteur / Autrice : Benoit Guillemardet
• Direction : Nara Figueroa-Bossi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 23/09/2016
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Structure et dynamique des systèmes vivants (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie intégrative de la cellule (Gif-Sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Jury : Président / Présidente : Daniel Gautheret
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nara Figueroa-Bossi, Daniel Gautheret, Marc Uzan, Maude Guillier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Uzan, Maude Guillier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régulation génétique

Petits ARN

ARN messagers

Mots clés libres

Hfq

Petit ARN

Salmonelle

ARNm

Polarité transcriptionelle

Facteur Rho

Hfq

Small RNA

Salmonelle

.mRNA

Transcriptionnal polarity

Rho factor

Résumé

Parmi les régulateurs nucléiques, les petits ARN régulateurs sont un moyen rapide d’adaptation. On les retrouve dans tous les domaines du vivant. Chez les bactéries, l’action d’un grand nombre d’entre eux dépend de la protéine chaperonne d’ARN Hfq. Leur mode d’action consiste à d’apparier directement à l’ARNm cible par complémentarité imparfaite de séquence. Il en résulte une régulation positive ou négative, de la traduction et/ou de la stabilité de l’ARNm cible.Au cours de la première partie cette thèse, nous avons essayé de caractériser la régulation des ARNm par les petits ARN régulateurs. Pour ce faire, nous avons étudiés les différents composants de cette régulation et nous avons pu montrer que les sites de fixation à la protéine Hfq sur les ARN devaient être compatibles pour obtenir une régulation optimale des ARNm par les petits ARN régulateurs.Lors de la seconde partie de la thèse, nous avons pu identifier un nouveau type de régulation des ARNm par les petits ARN régulateurs : la polarité transcriptionnelle. Nous avons pu montrer que la fixation du petit ARN ChiX sur la région 5’UTR de l’ARNm chiPQ entrainer l’inhibition de la traduction de chiP mais également une terminaison prématurée rho-dépendante de la transcription de l’ARNm.Nous avons par la suite cherché à savoir si ce type de régulation pouvait se retrouver dans la régulation d’autre ARNm comme l’opéron dppABCDF et l’opéron pgaABCD. En parallèle de ces études, nous avons également essayé de caractérisé la terminaison Rho-dépendante entre S. Typhimurium et E.coli au sein de l’ARNm chiPQ.

Among the nucleic regulators, small regulatory RNAs are a quick way to adapt. They are found in all areas of life. In bacteria, the action of a large number of them depends on the chaperone protein of Hfq RNA. Their mode of action consists of matching directly to the target mRNA by imperfect complementary sequence. This results in a positive or negative control, translation and/or stability of the target mRNA.During the first part of this thesis, we have tried to characterize the regulation of mRNA by small regulatory RNAs. To do this, we studied the different components of this regulation and we have shown that the binding sites on protein Hfq on RNA should be consistent for optimal regulation of mRNA by small regulatory RNAs.In the second part of the thesis, we identified a new type of mRNA regulation by small RNA regulators: transcriptional polarity. We could show that the fixing of small RNA ChiX on the 5 'UTR region of the mRNA chiPQ cause inhibition of translation of chiP but also a Rho-dependent premature termination of mRNA transcription.We subsequently investigated whether this type of regulation could be in the control of other mRNAs as dppABCDF’s operon and pgaABCD’s operon. In parallel with these studies, we have also tried characterized Rho-dependent termination between S. Typhimurium and E. coli in mRNA chiPQ.