Etude fonctionnelle du rôle de la protéine SSB dans le maintien de l’intégrité du génome de la bactérie bacillus subtilis

Functional study of bacillus subtilis SSB protein : role in maintenance of genome stability

• Auteur / Autrice : Audrey Costes
• Direction : Patrice Polard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Biochimie
• Date : Soutenance en 2010
• 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

ADN recombiné

Hélicases

Bacillus subtilis

Résumé

Les processus du métabolisme de l’ADN produisent de l’ADN simple brin (ADN sb). La fonction essentielle des protéines SSB (Single Stranded DNA Binding protein) est de se polymériser sur l’ADN simple brin, afin de le structurer et le protéger. Le domaine C-terminal (Cter) des SSB bactériennes interagit physiquement et fonctionnellement avec plusieurs protéines de la dynamique du génome. Nous avons montré chez Bacillus subtilis que le Cter de SSB joue un rôle de plateforme de rétention de 12 protéines intervenant dans les processus de réplication, recombinaison, réparation et re-démarrage de la réplication de l’ADN. Cette plateforme est localisée aux fourches de réplication actives du chromosome, qu’elle peut surveiller et ainsi anticiper d’éventuels arrêts de réplication. L’interactome de SSB est impliqué dans la viabilité des cellules en condition de croissance normale ou stressée par des agents génotoxiques. La dissection fonctionnelle in vivo du Cter de SSB par mutagénèse a été entreprise pour déterminer les résidus essentiels à l’interaction entre SSB et ses multiples partenaires. En fonction de la mutation, une perte partielle du partenariat est observée modulant les fonctions cellulaires du Cter de SSB. La viabilité de mutants de délétion du Cter de SSB semble dépendante de motifs internes découverts dans le Cter de SSB. Dans leur ensemble, ces résultats confortent le rôle central de SSB dans la mise en place des multiples voies de secours des fourches arrêtées et des lésions induites sur l’ADN. Le Cter de SSB semble essentiel à la croissance cellulaire via sa propriété d’interactions avec plusieurs protéines spécifiques de la dynamique de l’ADN.

Single stranded DNA (ssDNA) is produced during DNA metabolism. Essential function of SSB protein (Single Stranded DNA Binding protein) consists of binding on ssDNA in order to structure and protect it. Bacterial SSB C-terminal domain (C-ter) interacts physically and functionally with several DNA dynamic’s proteins. We showed that Bacillus subtilis SSB Cter acts as a recruitment platform for 12 proteins involved in DNA replication, recombination, repair and replication restart. This platform is localized at active chromosomal replication forks and is able to survey them and anticipate accidental arrest. SSB’s interactome is implied in cell viability in normal or genotoxic stressed growth conditions. In vivo SSB Cter functional dissection by directed mutagenesis was used to determine essentials residues for SSB interactions with multiple proteins. Partial loss of partnership is observed depending on SSB mutation and results in variation of SSB Cter cellular functions. Internal sequences found in SSB Cter seem responsible of SSB Cter deletion mutant viability. Together, these results arguing a central role for SSB in coordination of multiple pathway acting in DNA damage repair and replication fork restart. SSB Cter seems essential to cell viability by its capacity to interact with many plurals and specifics DNA dynamic’s proteins.