Etude in vitro de l'activité ARN-ADN hélicase du facteur de terminaison transcriptionnelle Rho d'Escherichia coli

In vitro study of the RNA-DNA helicase activity of the transcription termination factor Rho of Escherichia coli

• Auteur / Autrice : Céline Walmacq
• Direction : Marc Boudvillain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspect cellulaire et moléculaire de la biologie
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Orléans

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hélicases

Escherichia coli

Élongation (biologie moléculaire)

GTPases Rho

Résumé

Chez E. Coli, la protéine Rho gouverne près de la moitié des évènements de terminaison transcriptionnelle. Rho forme un anneau hexamérique encerclant le transcrit naissant au niveau d'une séquence d'entrée Rut, à partir de laquelle Rho se déplace le long de l'ARN. Il a été proposé que l'efficacité de terminaison repose sur une compétition cinétique entre deux machines moléculaires (Rho et l'ARN polymérase), de telle sorte que si Rho rattrape le complexe ternaire de transcription, il induit sa dissociation suivant un mécanisme probablement apparenté à son activité ARN-ADN hélicase. Pour valider ce modèle, nous avons étudié systématiquement cette activité hélicase avec des substrats ARN-ADN contenant une courte séquence d'entrée synthétique (aRut) découverte au laboratoire. Par le biais d'expériences hélicases réalisées en condition de cycle unique et de cycles multiples, nous avons montré que l'activité hélicase de Rho résulte d'un mouvement unidirectionnel 5'3' depuis la séquence aRut. La formation d'un complexe productif, Rho-substrat, au niveau du site d'entrée est un événement complexe très sensible aux conditions expérimentales et qui contrôle cinétiquement la réaction hélicase dans toutes les conditions testées. En moyenne, Rho se dissocie de son substrat après avoir déroulé 60-80 pb d'un hybride ARN-ADN. Cette processivité modérée suggère le passage vers des formes ouvertes transitoires de l'anneau hexamérique lors du déroulement de régions en double hélices. Rho déplace des obstacles suivant un mécanisme présentant de fortes analogies avec celui proposé pour les ADN hélicases réplicatives. L'ensemble de ces résultats ont été intégré dans un modèle de compétition cinétique révisé.