Recherche Avancée

Thèse soutenue

Le gène de la thiorédoxine de rhodobacter sphaeroides : sa régulation et sa fonction

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Auteur / Autrice : Cécile Pasternak
Direction : Jenny D. Clément-Métral
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie Enzymatique, Bioconversion, Microbiologie
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Compiègne
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Résumé

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La thiorédoxine, protéine omniprésente dans le monde vivant et multifonctionnelle, se caractérise par son activité de protéine disulfure oxydoréductase, sa thermostabilité et sa structure spatiale hautement conservée. Bien que la thiorédoxine soit soupçonnée d'être impliquée dans divers processus biologiques, les connaissances de ses rôles physiologiques se limitent aux thiorédoxines de chloroplastes, essentielles à la croissance photosynthétique et régulant l'assimilation de dioxyde de carbone. Chez la bactérie photosynthétique facultative, Rhodobacter sphaeroides, les études préalables du système thiorédoxine ont suggéré son intervention dans la régulation par l'oxygène de la biosynthèse de bactériochlorophylle. Dans ce travail, nous avons développé l'analyse génétique de la thiorédoxine de R. Sphaeroides afin de caractériser son fonctionnement in vivo et d'élucider les mécanismes gouvernant la régulation du gène trxA. De tels objectifs impliquaient en premier lieu de déterminer la carte physique de la région trxA du chromosome de R. Sphaeroides et de sous-cloner cette région. Le promoteur du gène trxA a ensuite été identifié lors d'analyses par délétion de fusions traductionnelles avec le gène lacZ sans promoteur d'E. Coli. Les rôles de l'oxygène et la lumière sur l'expression du gène trxA ont été étudiés par le biais d'hybridations ADN-ARN et par l'utilisation en trans de fusions trxA : lacZ. L'analyse transcriptionnelle, révélant un ARN messager trxA monocistronique à un niveau maximal en conditions photosynthétiques, indique que l'oxygène contrôle l'expression du gène trxA, par augmentation de la transcription en présence de tension élevée en oxygène. Cet effet de l'oxygène, confirme par les expériences de fusion traductionnelle, suggère un rôle protecteur de la thiorédoxine de R. Sphaeroides contre le stress oxydatif. L'effet de la lumière, non retrouve lors des analyses en trans de fusion trxA : lacZ, laisse supposer un contrôle de la lumière via des séquences régulatrices différentes agissant en cis. Enfin, les expériences de construction du mutant déficient en thiorédoxine, réalisées par mutagénèse site spécifique ont montre d'une part, que la thiorédoxine est indispensable a la croissance de R. Sphaeroides, et d'autre part, que la région en amont du gène trxA est essentielle a son expression en présence d'oxygène.