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Bergé, Matthieu. Etude du recrutement de la nucléase EndA au sein du complexe de transport de l'ADN transformant chez Streptococcus pneumoniae

Bergé, Matthieu (2012). Etude du recrutement de la nucléase EndA au sein du complexe de transport de l'ADN transformant chez Streptococcus pneumoniae.

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Résumé en francais

La transformation est un mécanisme largement répandu dans le monde bactérien permettant des échanges génétiques via la capture d'ADN exogène. Elle requiert généralement le développement d'un état physiologique transitoire, la compétence, au cours de laquelle sont néo-synthétisées les protéines essentielles à la capture de l'ADN du milieu extérieur, à sa traversée de la paroi cellulaire, à son internalisation dans le cytoplasme sous forme simple brin et à son intégration dans le génome par recombinaison homologue. Collectivement, ces protéines définissent l'appareil de transformation génétique, l'ADN Transformasome, dont la caractérisation est la plus avancée pour les bactéries modèles Streptococcus pneumoniae et Bacillus subtilis. Mon projet de thèse visait à caractériser la dynamique de mise en place de la partie du transformasome en charge du transport de l'ADN exogène au travers de la membrane cytoplasmique chez S. pneumoniae. Pour cela, j'ai principalement utilisé (et adapté au pneumocoque) des techniques de biologie cellulaire permettant de suivre par épifluorescence l'assemblage de ce pore d'entrée de l'ADN transformant dans des cellules vivantes. Ainsi, j'ai pu mettre en évidence un retard du processus de septation cellulaire lors du premier événement de division qui suit l'induction de la compétence. Pour localiser le pore d'entrée du transformasome, j'ai étudié la localisation de l'endonucléase membranaire EndA, en charge de la dégradation à l'extérieur de la cellule du brin complémentaire de l'ADN transformant internalisé. Contrairement à toutes les autres protéines du Transformasome, EndA est exprimée de manière constitutive. Mes résultats montrent que, d'une part, EndA localise de manière homogène dans la membrane des cellules non compétentes et, d'autre part, forme des foci dans les cellules compétentes. La formation des foci d'EndA est dépendante de la protéine membranaire ComEA du Transformasome, dont le rôle est de recevoir l'ADN double-brin exogène au niveau du pore pore d'entrée. Lorsque la capacité de transformation est maximale, EndA et ComEA sont préférentiellement localisées au niveau de la zone équatoriale des cellules. Par ailleurs, j'ai pu montrer que l'ADN transformant marqué par des fluorophores se concentre aussi principalement à la zone équatoriale des cellules compétentes. Dans l'ensemble, ce travail suggère que l'assemblage du pore d'entrée de l'ADN transformant chez S. pneumoniae se ferait à la zone équatoriale des cellules compétentes. Chez B. subtilis il a été montré que la fixation de l'ADN a lieu aux pôles des cellules compétentes. Ainsi, bien que les composantes des transformasomes de B. subtilis et de S. pneumoniae soient très conservées, il semble qu'une (ou des) caractéristique(s) propre(s) à ces deux espèces bactériennes déterminent le site d'assemblage du pore d'entrée de l'ADN transformasome dans la membrane.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Claverys, Jean-Pierre
Campo, Nathalie
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Microbiologie et Génétique Moléculaires (LMGM), UMR 5100
Mots-clés libres :Streptococcus pneumoniae - Transformation - ADN Transformasome - Complexe protéique membranaire - Localisation - Immuno-précipitation - EndA
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :24 Jun 2013 15:39