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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Fonctions et mécanismes d'action de l'ARNIII et de nouveaux ARN non codants de Staphylococcus aureus

CHEVALIER, Clément (2009) Fonctions et mécanismes d'action de l'ARNIII et de nouveaux ARN non codants de Staphylococcus aureus. Thèses de doctorat, Université de Strasbourg.

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Résumé

Il est maintenant bien établi que l'ARN est un des acteurs clés de la régulation de l'expression des gènes dans tous les organismes vivants. Chez les bactéries, plus de 10% du génome est suspecté coder pour des ARN régulateurs. Alors que dans les bactéries Gram-négatif, plus de 80 ARN ont été identifiés et que plusieurs d’entre eux régulent divers processus adaptatifs (changement de l’environnement, stress, virulence), peu de données existaient dans les bactéries Gram-positif au début de ma thèse. L’objectif de mon projet a été de caractériser et d’analyser la fonction et les mécanismes d’action de nouveaux ARN dans la bactérie pathogène Staphylococcus aureus. Staphylococcus aureus produit un grand nombre de facteurs de virulence qui sont finement régulés par l‘intervention coordonnée de protéines et d’ARN. Ainsi, l'ARNIII qui est induit en réponse à la densité cellulaire, était connu pour réguler l’expression de plus de 40 gènes de virulence. Par l’utilisation combinée d’approches expérimentales complémentaires, nous avons montré que l’ARNIII agit principalement comme ARN antisens en se fixant à de multiples ARNm codant pour une famille de facteurs de virulence et pour la protéine de régulation de la transcription Rot. Dans tous les cas, l’ARNIII utilise un motif conservé riche en cytosines pour interagir avec ses ARNm. Selon la structure de l’ARNm, les complexes générés adoptent des topologies variées (duplex irrégulier, interaction boucle-boucle). Ces complexes stables empêchent la formation du complexe d’initiation de la traduction et génèrent des sites spécifiques pour l’endoribonucléase III (RNase III) qui initie la dégradation des ARNm réprimés. L’ARNIII et la RNase III agissent de manière coordonnée pour réprimer de manière irréversible la synthèse des facteurs de virulence. Par ailleurs, en réprimant la traduction de l’ARNm rot qui code pour un répresseur des exotoxines, l’ARNIII régule de manière indirecte l’expression de nombreux autres gènes. L'ensemble de nos données a permis d’intégrer l’ARNIII dans un réseau de régulation complexe de la virulence. Dans le but d'élargir ce réseau, nous sommes ensuite partis à la recherche de nouveaux ARN non-codants (ARNnc). Une approche de génomique comparative des régions intergéniques incluant différents outils bioinformatique et l’analyse de leur expression nous ont conduit à l’identification de 11 nouveaux ARNnc (RsaA-K) de S. aureus. Alors que ces ARN sont tous stables et majoritairement exprimés en phase stationnaire, leurs tailles et leurs degré de conservation sont différents. Leur expression est régulée en réponse à divers stress et par différents régulateurs de la transcription, comme le facteur Sigma B. Bien que la fonction de la plupart de ces ARN reste encore à déterminer, nous avons montré que RsaE réprime la synthèse de plusieurs protéines impliquées dans diverses voies métaboliques. La plupart de ces ARN possèdent le même motif riche en C que l'ARNIII, indiquant l'existence d'une classe d'ARNnc qui agirait par un mécanisme commun sur leurs gènes cibles. Toutes nos données permettent d’ores et déjà d’appréhender les réseaux de régulation dans lesquels ces ARN sont impliqués et suggèrent des connections possibles entre le métabolisme, la réponse au stress et la virulence de S. aureus.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Discipline de la thèse / mémoire / rapport :Sciences du vivant. Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie. Biologie moléculaire et structurale
Sujets:CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 500 Sciences de la nature et mathématiques > 570 Sciences de la vie. Biologie. Biochimie > 572 Biochimie > 572.8 Génétique biochimique
Classification Thèses Unistra > Santé > Sciences de la vie, biologie, biochimie > 570 Sciences de la vie. Biologie. Biochimie > 572 Biochimie > 572.8 Génétique biochimique

UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-5 Santé, industrie du médicament, cosmétique
UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-16 Sciences de la vie et de la santé, psychologie
Code ID:1714
Déposé le :09 Décembre 2009

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