La protéine ribosomique S1 d'Escherichia coli au carrefour de la traduction et de la régulation de l'expression des gènes

Escherichia coli ribosomal protein S1 at the crossroad between translation and gene expression

• Auteur / Autrice : Mélodie Duval
• Direction : Pascale Romby
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 06/11/2015
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg ; 1992-....)
• Jury : Président / Présidente : Marat Yusupov
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Emmanuelle Schmitt, Stefano Marzi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nara Figueroa-Bossi, Agamemnon James Carpousis

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régulation génétique

Escherichia coli

ARN ribosomiques

Métabolisme -- Génétique

Ribosomes

Mots clés libres

Protéine ribosomique S1

ARNm structuré

Traduction

Dégradosome

ARNnc

Ribosome

Régulation post-transcriptionnelle

Ribosomal protein S1

Structured mRNA

Translation initiation

Degradosome

NcRNA-mediated regulation

Ribosome

Résumé

La traduction est une étape clef de l’expression des gènes, et mon travail a consisté à étudier l’implication de la protéine ribosomique S1 d’Escherichia coli dans l’initiation de la traduction des ARNm structurés. Mes résultats montrent que 1) S1 est requise pour la formation du complexe d’initiation des ARNm portant une séquence SD faible et/ou des structures stables, 2) elle est dotée d’une activité chaperonne, débobinant les ARNm afin de les placer dans le canal de décodage ; et 3) le ribosome favorise son action. Par la suite, j’ai montré un rôle inattendu de S1 dans la régulation post-transcriptionnelle médiée par les ARNnc. En effet, la dégradation rapide de l’ARNm sodB, induite par l’ARNnc RyhB en absence de fer, est perdue dans une souche dont l’extrémité C-terminale de S1 a été supprimée, montrant ainsi un lien fonctionnel entre S1 et le dégradosome. Ainsi, S1 exerce de multiples fonctions qui se placent au carrefour de la traduction et de la régulation de l’expression des gènes

The translation is a key step for the gene expression, and the aim of my PhD was to analyze the involvment of Escherichia coli ribosomal protein S1 in the translation initiation of structured mRNAs.My results show that 1) S1 is required for the establishment of the active translation initiation complex involving mRNAs with a weak SD sequence and/or stable structures, 2) S1 has a RNA chaperone activity, unwinding the mRNA in order to accommodate it in the decoding channel, and 3) the ribosome promotes its activity.In the second part of my thesis, I unexpectedly showed that S1 is involved in the ncRNAmediated regulation. Indeed, the fast degradation of sodB mRNA, induced by RyhB ncRNA under iron depletion, is impaired in a strain depleted of the C-terminal part of S1 protein, thus highlighting a functional link between S1 and the degradosome.All in one, my results show that S1 is endowed with multiple functions, at the cross-road between translation and regulation of gene expression.