Etude structurale et fonctionnelle d’acteurs de la transformation génétique naturelle de Streptococcus pneumoniae

Structural and functional study of key actors in streptococcus pneumoniae genetic transformation

• Auteur / Autrice : Marion Boudes
• Direction : Sophie Quevillon-Cheruel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Structure, fonction et ingénierie des protéines
• Date : Soutenance le 07/12/2011
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Innovation Thérapeutique : du Fondamental à l'Appliqué (Châtenay-Malabry, Haut-de-Seine ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Institut de Biochimie et Biophysique Moléculaire et Cellulaire (Orsay, Essonne)
• Jury : Président / Présidente : Suzanne Sommer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bertrand Castaing, Françoise Jacob-Dubuisson
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nathalie Declerck, Thierry Vernet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pneumocoque

Protéines de liaison à l'ADN

Facteurs de transcription

Transformation génétique

Mots clés libres

Transformation génétique naturelle

Compétence

Système à deux composants

Traitement de l’ADN

Streptococcus pneumoniae

Genetic transformation

Competence

Two-component system

Transcriptional activator

DNA processing

Résumé

Streptococcus pneumoniae est la cause principale de pneumonies, otites, méningites et septicémies. La transformation génétique naturelle constitue l’élément clé de son adaptation aux changements environnementaux. Elle s’effectue par intégration d’ADN d’origine externe dans le chromosome de la bactérie, et a lieu pendant un état physiologique particulier appelé compétence.Mon travail de thèse a consisté à étudier les acteurs principaux de la régulation de la compétence (ComD, ComE) et les protéines impliquées dans la prise en charge, le traitement de l’ADN transformant et la recombinaison (DprA, RecA). J’ai notamment résolu la structure du facteur de transcription ComE par cristallographie aux rayons X, et réalisé une étude fonctionnelle de sa fixation sur un de ses promoteurs. Les résultats obtenus ont permis de proposer un mécanisme selon lequel la dimérisation induite par la phosphorylation de ComE, couplée à sa fixation sur la séquence promotrice d’ADN, provoquerait une courbure de l’ADN. Cette courbure permettrait la fixation de l’ARN polymérase, activant ainsi la transcription des gènes nécessaires à la mise en place de la compétence.

Streptococcus pneumoniae is the leading cause of community-acquired infections worldwide. The natural genetic transformation is the key to its adaptation to environmental changes. It takes place with the integration in its chromosome of exogenous DNA, during a physiological state called competence.During my thesis I have focused on the main actors of competence regulation (ComD, ComE) and on proteins involved in exogenous DNA processing and recombination (DprA, RecA). In particular, I have solved the structure of the transcriptional activator ComE by X-ray crystallography, and carried out a functional study of its binding to its promoter. The results obtained allowed us to propose a mechanism regarding the transcriptional activation by ComE of the genes necessary for the set up of the competence : the phosphorylation-induced dimerization, coupled to the binding of ComE to its DNA promoter, would curve the DNA and allow the binding of the RNA polymerase.