Etude du mécanisme de compensation induit en réponse à des mutations pariétales chez la levure Saccharomyces cerevisiae

Characterisation of the cell wall rescue mechanism induces in response to cell wall mutations in the yeast saccharomyces cerevisiae

• Auteur / Autrice : Arnaud Lagorce
• Direction : Jean-Marie François
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie, santé, biotechnologie. Microbiologie
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Génie génétique

Expression génique

Paroi cellulaire végétale

Champignons

Filtres à ADN

Chitine

Saccharomyces cerevisiae

Résumé

La paroi de Saccharomyces cerevisiae est une structure complexe composée de polymères de résidus de glucose (b-glucanes), de mannose (mannanes) et de N-acétylglucosamine (chitine). Pour étudier le mécanisme de compensation induit en réponse à une mutation pariétale, nous avons analysé cinq mutants affectés différemment dans la structure pariétale. Ce travail a dans un premier temps mis en évidence le rôle majeur du gène GFA1, codant pour une glutamine fructose-6P-amidotransférase, dans l'activation de la synthèse de la chitine induite en réponse aux mutations pariétales. Dans un second temps, nous avons analysé le mécanisme de compensation pariétale grâce à l'utilisation de filtres à haute densité. Cette approche a permis la caractérisation de la signature transcriptionnelle du mécanisme de compensation et l'identification d'un nouveau motif de régulation potentiellement fonctionnel : WCE (pour Wall Consensus Element). Enfin, l'analyse des promoteurs des gènes impliqués dans le mécanisme de compensation pariétale suggère que ce mécanisme soit gouverné par deux systèmes de régulation : la voie de maintien de l'intégrité cellulaire et la voie de réponse générale aux stress.

Saccharomyces cerevisiae cells are surrounded by a cell wall, which consists of a complex structure essentially composed of polymers of glucose units (b-glucans), of mannose units (mannans) and of N-acetylglucosamine units (chitin). In order to investigate on the cell wall rescue mechanism induced in response to cell wall mutations, we studied five mutants affected in different pathways of the cell wall metabolism. First, this work demonstrated the key role played by the gene GFA1, which encodes a glutamine fructose-6P-amidotransferase, in the activation of the chitin biosynthesis pathway in response to cell wall mutation. Secondly, we investigated the cell wall rescue mechanism using high density filters arrays. This approach led to the characterisation of the cell wall compensatory transcriptional signature and to the identification of a novel regulatory motif named WCE (for Wall Consensus Element). Moreover, promoter analysis of the genes implicated in the cell wall compensatory mechanism clarified the two regulatory pathways underlying this mechanism : the cell wall integrity pathway and the general stress response pathway.