Etude tridimensionnelle du complexe d'initiation de la transcription du gène de la chaîne alpha du récepteur de l'interleukine 2 : premières étapes de formation

Tridimensional study of the pre-initiation complex of transcription on the Interleukin 2 alpha chain receptor gene : first steps of formation

• Auteur / Autrice : Albert Sanchez
• Direction : José Rocca-Serra
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine. Immunologie
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Promoteurs (génétique)

Transcription génétique

Microscopie à force atomique

Interleukine 2

Gènes

Résumé

La régulation de la transcription des gènes dépend de séquences d'ADN dispersées sur de longues distances, et en particulier au niveau du promoteur minimal proche du site d'initiation de la transcription. Sur ce promoteur minimal est fixé le complexe d'initiation de la transcription (PIC), composé de la RNA polymerase II associée à des facteurs généraux de la transcription. TFIID, contenant la TATA binding protein (TBP) et ses facteurs associés (TAFs), se fixe en premier sur la séquence TATA d'un gène. Cette interaction est ensuite stabilisée par TFIIB. La microscopie de force atomique (AFM) nous permet de visualiser directement les étapes de formation du complexe minimal d'initiation de la transcription sur le promoteur du gène codant pour la chaîne alpha du récepteur à l'interleukine 2 et sur le promoteur de référence AdMLP. Nous décrivons ici les premières étapes de ce processus, c'est à dire la formation du complexe ADN-TBP-TFIIB. Après avoir étudié les molécules d'ADN seules par AFM et mis au point les conditions expérimentale de dépôt et de traitement d'image permettant d'obtenir des mesures reproductibles et précises de leur longueur, nous avons trouvé les meilleures conditions d'utilisation de l'AFM pour l'étude de complexes ADN-protéines. L'étude statistique sur deux fragments d'ADN différents montre que TBP et que les complexes TBP-TFIIB : Sont à la position attendue ; ne raccourcissent pas les molécules d'ADN de façon significative ; peuvent être structurellement différenciés par AFM en mesurant leur hauteur ; induisent différents angle de courbure. Ces résultats nous permettent de proposer un modèle de formation du complexe promoteur-TBP-TFIIB où plusieurs étapes de détorsion et de pliure de l'ADN pourraient se succéder

The regulation of gene transcription depends on diverse DNA sequences some of wich are constitutive of the minimal promoter, around the transcription start site. To this minimal promoter is bound the PreInitiation Complex (PIC), composed of the RNA polymerase II associated with the general transcription factors. TFII D, containing the TATA binding protein (TBP) and the ''TBP Associated Factors'' (TAFs), settles first on the TATA box of a gene. This interaction is stabilised by TFIIB. Atomic Force Microscopy (AFM) was used to directly visualise the formation of the minimal transcription initiation complex on the promoter of the interleukin 2 alpha chain receptor and on the AdMLP reference promoter. We report here on the first steps of this process, ie, the formation of DNA-TBP-TFIIB complexes. After studiing the DNA by AFM and establishing the sample preparation conditions and the use of the image analysis software allowing the mesurements to be as reproducible and precise as possible, we found the best conditions to use the AFM for DNA-protein interactions studies and use them to directly see the promotor-TBP complex and promotor-TBP-TFIIB complexes. The statistical analysis on 2 different DNA fragments shows that TBP and the TBP-TFIIB complexes: are at their expected position on DNA ; do not shorten the DNA molecule ; can be structuraly diferenciated on DNA by AFM using height mesurement ; induce different bendind angles. This results allows us to propose a model for the promoter-TBP-TFIIB complex formation in which different steps of unwinding and bending of the DNA molecule can occur sequentialy