Date : 2009
Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , [2009]
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : français / French
Langue / Language : anglais / English
Résumé / Abstract : Le génome d’E. coli est composé d’un chromosome unique et circulaire d’une taille de 4,6Mb. Le chromosome est organisé selon différentes échelles : (i) nucléotidique par les séquences codantes et les motifs d’ADN fonctionnels ; (ii) locale par les domains topologiques ou plectonèmes ; (iii) globale par les réplichores et les macrodomaines. Mon travail de thèse s’est attaché à l’étude de l’organisation globale du chromosome en macrodomaines. Le chromosome d’E. coli est composé de quatre macrodomaines et de deux régions Non‐Struturées. Les macrodomaines divisent le chromosome en quatre unités structurales séparées les unes des autres. Ce projet de recherche s’articule selon deux axes : la compréhension de la dynamique des macrodomaines au cours du cycle cellulaire et la caractérisation de déterminants moléculaires responsables de la structuration du chromosome en macrodomaines.Le premier axe de recherche a permis de mettre en évidence des proprieties dynamiques du chromosome qui suivent la topographie des macrodomaines : cohésion des chromatides sœurs, confinement fort et isolement spatial. A chaque instant du cycle cellulaire toutes les régions composant un macrodomaine présentent une localisation subcellulaire spécifique dépendante du macrodomaine concerné. Les macrodomaines sont spatialement confinés dans des territoires cellulaires distincts. Ce mode d’organisation est comparable à celui des chromosomes interphasiques eucaryotes en territoires chromosomiques. Le deuxième axe de recherche a permis de caractériser un mécanisme moléculaire responsable de la structuration d’un macrodomaine. Ce mécanisme est composé d’un motif d’ADN répété (matS) dans le macrodomaine Ter reconnu spécifiquement par un facteur protéique (MatP). Le complexe matS/MatP confère toutes ses propriétés de dynamique au macrodomaine Ter : forte cohésion des chromatids soeurs, fort confinement et isolement spatial. De plus, ces propriétés de dynamique sont requises pour le bon déroulement de la fin du cycle cellulaire et la formation de deux cellules filles. Finalement, la co‐conservation de MatP avec un groupe de protéines contenant les protéines Dam, SeqA, MukBEF et plusieurs protéines de fonctions inconnues suggère que le complexe matS/MatP fait partie d’un système général de métabolisme de l’ADN lié à la méthylation.
Résumé / Abstract : The organization of the E. coli chromosome has been defined genetically as consisting of four insulated macrodomains and two less constrained regions. During my Ph.D. thesis, we have analyzed the positioning, the segregation pattern and the motility of fluorescent markers in the macrodomains or the Non Structured regions. We have demonstrated that the organization into macrodomains influences the segregation of sister chromatids and the mobility of chromosomal DNA in a radically different way than the NS regions. Moreover we have demonstrated that the organization of the Terminus region into a macrodomain relies on the presence of a 13 bp motif called matS repeated 23 times in the 800 kb-long domain. matS sites are the main targets in the E. coli chromosome of a newly identified protein designated MatP. MatP accumulates in the cell as a discrete focus that colocalizes with the Ter macrodomain. The effects of MatP inactivation reveal its role as main organizer of the Ter macrodomain : in the absence of MatP, DNA is less compacted, the mobility of markers is increased, and segregation of Ter macrodomain occurs early in the cell cycle. Our results indicate that a specific organizational system is required in the Terminus region for bacterial chromosome management during the cell cycle.