Analyse de la division cellulaire de la cyanobactérie sphérique Synechocystis PCC6803

Analysis of celle division of the spherical celled cyanobacterium synechocystis PCC6803

• Auteur / Autrice : Martial Marbouty
• Direction : Franck Chauvat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Microbiologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cyanobactéries

Division cellulaire

Cytodiérèse

Résumé

La division cellulaire est un processus quasi-universel permettant aux cellules de se propager. Elle comprend l'ensemble des mécanismes qui permettent à une cellule de dupliquer et de partager son information génétique entre deux cellules filles. Chez les bactéries, ce phénomène a principalement été étudié chez les organismes cylindriques E. Coli et B. Subtilis. Leur cycle cellulaire comprend une phase d'élongation concomitante à la réplication du génome. Cette étape est suivie de l'assemblage au milieu de la cellule d'un ''anneau'' résultant de la polymérisation de la protéine FtsZ. Cet anneau sert de charpente à l'assemblage du complexe cytokinétique. La cytokinèse demeure largement méconnue chez les bactéries sphériques qui comprennent notamment de nombreux pathogènes et un certain nombre de cyanobactéries qui sont des organismes importants pour la biosphère. C'est pour ces différentes raisons que j'ai analysé la cytokinèse de la cyanobactérie sphérique synechocystis PCC6803. J'ai montré : (i) l'importance de chaque classe de PBPs pour la morphogénèse et/ou la cytokinèse; (ii) leurs interactions avec les facteurs FtsQ, FtsI et FtsW; (iii) que les protéines SepF et Ftn6 se localisent au septum, en interagissant physiquement avec FtsZ, et qu'elles influencent la formation des polymères de FtsZ; (iv) Ftn6 possède un domaine analogue avec le domaine DnaD de facteurs d'inititation de la réplication suggérant que Ftn6 pourrait participer au dialogue entre la réplication du génome et la cytokinèse; (v) Finalement, j'ai montré que ZipN joue un rôle un rôle central dans l'organisation du divisome de synechocystis, et (vi) intégré l'ensemble des données dans un modèle de travail.

Cell division is a nearly universal process leading to cells spreading. It includes mechanisms that allow duplication and segregation of its genetic information between two daughter cells. In bacteria, this phenomenon was mainly studied in the cylindrical organisms E. Coli and B. Subtilis. Their cell cycle comprises a replication phase concurrent with elongation of the cell. This step is followed by the assembly at midcell of a ring like structure; resulting from the polymerization of the FtsZ protein. This ring serves as a scaffold for the assembly of the cytokinetic apparatus. As, cytokinesis remains largely unknown in spherical bacteria which include many pathogens and some cyanobacteria that are important for biosphere. For these reasons, I have studied cytokinesis in the spherical cyanobacteria synechocystis PCC6803. I have known : (i) the importance of each class of PBPs for morphogenesis and/or cytoninesis; (ii) theirs interactions with FtsQ, Ftsl and FtsW; (iii) that SepF and Ftn6 proteins localize at the septum by interaction with FtsZ, and they influence the formation of FtsZ polymers; (iv) Ftn6 structure is analogous to DnaD family domain of some replication factors suggesting that Ftn6 could participate in the connection between replication and cytokinesis; (v) I have shown that ZipN plays a central role in the organization of the synechocystis divisome. Finally, I have integrated all data in a working model.