Thèse soutenue

Etude du gène uspA chez Escherichia coli et caractérisation de stress dus à des modifications de l'environnement. Application à l'étude et à la réalisation de biocapteurs multiparamétriques à signatures spécifiques : principe, expérimentation et obtention de profils caractéristiques

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Auteur / Autrice : Philippe Simon
Direction : Jean Le PetitAgnès Hirschler-Rea
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Microbiologie
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Aix-Marseille 3

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les bactéries sont capables de s'adapter à de brutales fluctuations des paramètres physico-chimiques de leur environnement Elles ont développé, pour cela, des mécanismes adaptatifs leur permettant de survivre à des conditions environnementales changeantes et de se protéger d'une multitude d'agents délétères. Chez Escherichia coli, une organisation hiérarchisée de l'activité cellulaire a été mise en évidence au sommet de laquelle se situe la protéine universelle de stress UspA, une protéine synthétisée en réponse à des contraintes stressantes et contrôlant l'adaptation de la cellule à des changements brusques de son environnement. L'association d'un gène rapporteur codant pour un variant de la protéine fluorescente GFP (pour Green Fluorescent Protein) au gène uspA, codant pour la protéine UspA, selon un procédé décrit, permet le suivi en temps réel et in vivo du processus d'induction du gène uspA, et la caractérisation tant qualitative que quantitative de réponses spécifiques à des stress environnementaux. Il a pu être mis en évidence que l'apparition de contraintes structurales au niveau de l'ADN influence l'architecture générale du locus uspAB et l'expression des gènes vspA et uspB connus pour être activés en situation de stress. L'état environnemental peut notamment avoir des conséquences importantes sur l'activité de multiples facteurs accessoires qui, comme le facteur d'intégration IHF, participent à l'assemblage de structures nucléoprotéiques complexes et au contrôle de l'expression génique. L'étude comparée des protéines bactériennes apparentées à la protéine UspA et des facteurs de transcription eucaryotes à structure MADS-box a permis d'établir un modèle moléculaire et structural et d'envisager des prédictions fonctionnelles concernant les domaines de liaison à l'ADN non caractérisés des protéines bactériennes de la famille UspA. L'attention portée à ces études traduit tout l'enjeu économique lié au développement de dispositifs analytiques mettant en œuvre des transducteurs biologiques multiparamétriques, susceptibles de permettre le suivi en temps réel de signatures spécifiques de stress chez les bactéries.