Identification du produit d'un gène tardif impliqué dans la régulation de la compétence et dans le processing de l'ADN lors de la transformation naturelle chez S. Pneumoniae

Identification of a late gene product involved in competence regulation and DNA processing during natural transformation in S. Pneumoniae

• Auteur / Autrice : Nicolas Mirouze
• Direction : Jean-Pierre Claverys, Philippe Noirot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie. Physiologie et génétique moléculaire
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Épissage (génétique)

Protéines

Dynamique moléculaire

Transformation génétique

Génétique

Pneumocoque

Mots clés libres

Streptococcus pneumoniae

DprA

Transformation

Compétence

Interaction protéine

Protéine

Régulation

Résumé

Streptococcus pneumoniae est une bactérie à Gram positif, pathogène de l'homme. Historiquement, elle est l'une des premières bactéries modèles utilisée en microbiologie. C'est par exemple chez S. Pneumoniae que le phénomène de transformation a été mis en évidence pour la première fois. La transformation naturelle représente la capacité qu'ont certaines bactéries à capter de l'ADN exogène dans leur milieu, à le faire entrer dans leur cytoplasme pour enfin l'intégrer dans leur génome. L'ensemble des machineries nécessaires pour le développement de la transformation n'est mis en place que si les cellules basculent dans un état physiologique particulier appelé compétence. Le régulon (com) compétence est contrôlé par un réseau complexe de régulation. Ce régulon com est composé de deux classes de gènes, nommées précoces et tardifs. L'expression des gènes de la première classe dépend de la présence de ComE, probablement sous forme phosphorylée, alors que la deuxième dépend de ComX. Nous nous sommes principalement intéressés dans cette étude à la protéine DprA, codée par un gène tardif auquel de nombreux phénotypes drastiques sont associés chez S. Pneumoniae. Cette protéine multifonctionnelle est effectivement associée à de nombreux processus tels la protection de l'ADN transformant depuis son entrée dans la cellule jusqu'à la recombinaison homologue RecA-dépendante, ou encore la fermeture de la compétence par une inhibition de l'activité de la protéine régulatrice clés, ComE. L'existence d'une telle protéine (présente chez toutes les bactéries dites naturellement transformables) renforce encore plus les liens déjà étroits qui existaient entre compétence et transformation.

Streptococcus pneumoniae is a gram positive human pathogen bacterium. Worldwide, it kills millions of people each year. Historically, it's one of the first model bacterium used in microbiology. For example, transformation was revealing for the first time in S. Pneumoniae. The natural transformation represents the capacity of certain bacteria to be got of exogenous DNA from the medium, to admit it in their cytoplasm to finally integrate it into their genome. All the machineries necessary for the development of transformation are organized only if the cells develop a particular physiological state named competence. The competence (com) regulon is controlled by a complexe network. The com regulon is made of two classes of gene, so-called early and late. The former class relies on ComE (presumably ComE-P) for expression while the latter depends on ComX. We were particularly interested in this study about the DprA protein, encoded by a late gene to which several drastic phenotypes are associated in S. Pneumoniae. This multi-functional protein is effectively associated to several processes as the protection of transforming DNA between its entry in the cell to the RecA-dependant homologous recombination or the shutoff of competence by inhibiting the activity of two major regulatory proteins, ComE and ComX. The existence of a such protein (which is conserved in all the transformable bacteria) strengthen the links which exist between competence and transformation.