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Etudes structurales de la protéine PerR (Peroxide resistance Regulator): une métalloprotéine senseur de H2O2

Traoré, Daouda A. K. 29 September 2008 (has links) (PDF)
Les systèmes de défense bactériens face à un stress oxydant reposent essentiellement sur l'expression d'enzymes capables de dégrader les espèces réactives de l'oxygène telles que le peroxyde d'hydrogène, le radical anion superoxyde et le radical hydroxyle. La protéine PerR a été identifiée chez Bacillus subtilis comme senseur de H2O2 appartenant à la famille des métallo-régulateurs Fur. La protéine PerR est un homodimère contenant deux sites métalliques par sous unité : un site à zinc structural et un site de régulation pouvant coordiner un ion Fe2+ ou Mn2+. La protéine PerR se fixe à l'ADN en présence de ses deux métaux pour réprimer la transcription de certains gènes. Contrairement à d'autres senseurs du peroxyde d'hydrogène comme la protéine OxyR chez Escherichia coli et le complexe Orp1-Yap1 chez Saccharomyces cerevisiaie, la caractérisation structurale et biochimique de la protéine PerR n'était pas aussi avancée.<br /> Les travaux présentés dans ce manuscrit rapportent les études structurales menées sur la protéine PerR par cristallographie aux rayons X et par spectroscopie d'absorption des rayons X (SAX). Les différentes structures résolues au cours de ce travail (l'apoprotéine, les formes active et inactive de la protéine) permettent de mieux caractériser la protéine PerR. Le mode de fixation à l'ADN de la protéine PerR est également discuté.<br /> De façon intéressante, tandis que les protéines OxyR et Orp1-Yap1 utilisent des résidus cystéine pour détecter le peroxyde, le mécanisme d'activation de PerR fait intervenir un résidu histidine qui est oxydé en 2-oxo-histidine. Cette oxydation est catalysée par le métal de régulation (Fe2+). Les quatre cystéines de la protéine coordinent l'ion zinc et ne participent pas à la détection du peroxyde. La structure de la forme oxydée de la protéine est également présentée : cette structure met en évidence, pour la première fois dans la PDB, une 2-oxo-histidine dans une structure cristallographique.
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La reconnaissance de la courbure membranaire par ArfGAP1

Mesmin, Bruno 17 December 2007 (has links) (PDF)
La formation d'un bourgeon vésiculaire repose sur une machinerie complexe qui déforme, par une action mécanique, une membrane plane en une membrane courbée. Le manteau COPI, responsable de ce phénomène dans le Golgi, se polymérise latéralement à la surface de la membrane, sous le contrôle de la petite protéine G Arf1 activée. Suite à la formation de la vésicule, Arf1 revient à l'état inactif par hydrolyse de son GTP et se dissocie de la membrane, provoquant alors le désassemblage du manteau. Cette réaction d'hydrolyse doit être finement régulée, pour ne pas intervenir trop tôt et compromettre l'assemblage du manteau. Notre laboratoire a révélé que l'activité de la protéine ArfGAP1, responsable de la désactivation d'Arf1, est hypersensible à la courbure membranaire. Ceci permettrait à ArfGAP1 de réguler de manière spatio-temporelle l'état du manteau COPI en couplant son désassemblage à la courbure membranaire qu'il a lui-même induite.<br />Au cours de ma thèse, j'ai montré que la dépendance d'ArfGAP1 à la courbure s'explique par la présence dans cette protéine de deux motifs « ALPS », qui se replient en hélices alpha lors de leur adsorption membranaire. Ce sont des hélices amphipathiques atypiques car, si elles possèdent une face hydrophobe classique, elles ont une face polaire riche en sérine et thréonine et pauvre en résidus chargés. Puisque ces résidus hydroxylés ne peuvent interagir avec les têtes polaires des lipides, la liaison d'un motif ALPS ne repose que sur l'insertion de ses résidus hydrophobes entre les lipides, ce qui est favorisé par l'écartement lipidique induit par la courbure membranaire, mais plus difficile sur membrane plane où les lipides sont plus compactés.
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Recombinaison specifique de site chez les archaea. Implication dans le cycle du virus SSV1 de Sulfolobus shibatae

Serre, Marie-Claude 07 October 2005 (has links) (PDF)
L'étude des virus d'archaea, la manière dont ils sont capables d'infecter leurs hôtes et éventuellement de réaliser le transfert de certains gènes est d'intérêt pour mieux comprendre les mécanismes moléculaires qui ont permis le brassage de l'information génétique dans le phylum des archaea. Notre modèle d'étude est le fusellovirus SSV1 qui infecte certaines souches du genre Sulfolobus, dont Sulfolobus shibatae et Sulfolobus solfataricus. Le cycle viral de SSV1 est actuellement très peu connu, mais comprend l'intégration du génome viral dans celui de l'hôte à un site spécifique et la production de particules virales, sans lyse cellulaire, lors d'irradiation UV des cultures infectées. Nous avons initié l'étude de ce virus en analysant les propriétés biochimiques de son intégrase. Nous avons ainsi montré que l'intégrase virale était un membre à part entière de la famille des tyrosine recombinases, une classe de recombinases spécifiques de site que l'on trouve chez les procaryotes eubactériens mais également chez les eucaryotes. L'étude biochimique de l'intégrase de SSV1 nous a permis de mettre en évidence le caractère hybride du mécanisme de recombinaison spécifique de site chez les archaea. En effet, si l'organisation des sites de recombinaison est similaire à celle de systèmes phagiques eubactériens, celle du site actif de la recombinase est de type eucaryote, puisqu'il est assemblé à l'interface de deux protomères fournissant chacun des résidus intervenant dans la catalyse. Nous continuerons l'étude de l'organisation spatiale de ce système mosaïque en cristallisant l'intégrase sur un site synthétique. Une autre originalité du système archaéen est que le gène de l'intégrase est disrupté lors de l'intégration du génome viral dans celui de son hôte. Cette particularité, conservée chez tous les fusellovirus séquencés à ce jour, ouvre de nombreuses hypothèses quant au rôle de la recombinaison spécifique de site dans leur cycle réplicatif. La compréhension du mode de réplication, du maintien et de la mobilisation de ces virus lors de signaux environnementaux tels que l'irradiation UV est essentielle non seulement pour évaluer leur rôle dans la plasticité des génomes d'archaea, mais également pour leur utilisation future comme outils génétique chez leurs hôtes naturels, les Sulfolobales.<br />Nous exploiterons les résultats obtenus in vitro pour évaluer le rôle de l'intégration dans le maintien du virus sous forme stable, en replaçant des mutations inactivant soit l'intégrase soit le site viral de recombinaison dans le génome de SSV1. Le devenir de ces virus recombinants réintroduits dans Sulfolobus solfataricus sera évalué et nous permettra de déterminer si l'intégration du génome viral dans celui de son hôte est essentiel au maintien et à l'amplification du virus. Une analyse biochimique réciproque consistera à déterminer si une forme tronquée de l'intégrase (correspondant au produit de la disruption intégrative) est fonctionnelle pour le processus d'excision. La directionalité des évènements d'intégration et d'excision peut reposer soit sur la forme active de la recombinase (tronquée ou non) soit, et de manière non exclusive, par l'intervention de protéines accessoires fournies soit par l'hôte soit par le virus. L'identification de ces partenaires éventuels sera réalisée en utilisant des approches biochimiques classiques (co-immunoprécipitation, affinité, séquence peptidique) dans différentes conditions de croissance induisant ou non la production virale. Les résultats seront confrontés aux informations obtenues par les analyses transcriptomiques des effets des radiations réalisées sur Sulfolobus mais également Thermococcus ou Pyrococcus. L'analyse du pool de gènes induits lors d'une irradiation devrait contribuer à l'identification des facteurs de l'hôte intervenant dans la production virale en réponse au stress.<br />Outre le rôle de l'intégration dans le cycle viral, nous évaluerons dans une approche plus globale le rôle des différentes protéines codées par le virus. En effet, sur les 34 protéines potentiellement produites par SSV1 seules 4 ont une fonction identifiée. Par ailleurs, l'analyse comparative des différents génomes de fusellovirus montre que seules 18 ORFs (dont l'intégrase) sont communes à tous ces virus, suggérant que les protéines correspondantes assurent les fonctions minimales essentielles au développement viral. Chacune de ces ORFs sera délétée par LI-PCR. Cette stratégie devrait nous permettre de nous affranchir d'effets secondaires transcriptionnels liés à l'organisation polycistronique du génome viral. L'effet de l'inactivation de chaque ORF sera évalué en prenant en compte différentes étapes du développement viral (stabilité du génome dans la cellule hôte, production de particules virales, infectivité...). Nous espérons ainsi définir la fonction de ces protéines qui n'ont pour l'heure aucun homologue dans le vivant.
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ADAPTATIONS DU SYSTEME NERVEUX VEGETATIF ET DU TRANSCRIPTOME CARDIAQUE AU COURS DE L'OBESITE

Philip-Couderc, Pierre 26 January 2004 (has links) (PDF)
La prévalence de l'obésité suit une progression sans précédent dans les pays industrialisés et augmente dramatiquement la morbimortalité cardiovasculaire. Le développement excessif du tissu adipeux a un impact direct sur le tissu myocardique au travers des peptides et cytokines qu'il sécrète et un impact indirect au travers de l'augmentation de la volémie. Ces changements induisent des modifications de l'expression génique dans les cardiomyocytes et les fibroblastes cardiaques. Par exemple, l'expression du récepteur M2 diminue dans l'OD de chiens rendus obèses hypertendus.<br />Dans ce modèle canin, nous avons montré dans la voie M2/eNOS qu'il existait des régulations compensatoires au niveau de la eNOS. Nous avons également montré que l'adrénomedulline, peptide impliqué dans l'homéostasie tensionnelle et sécrété par le tissu adipeux, détermine la surexpression compensatoire du récepteur M2, dans le modèle de cardiomyocytes de la lignée P19.<br />Nous avons entrepris une étude globale au niveau du transcriptome dans le but d'identifier l'ensemble des modifications induites dans le cœur de l'obèse. Ces études, dans le modèle de chien obèse hypertendu, puis chez l'Homme ont montré que le cœur de l'obèse modifiait très précocement l'expression de ses gènes et qu'il avait un profil transcriptionnel unique. Ces régulations convergent notamment vers la voie TGF Β et la voie Wnt, toutes deux normalement impliquées dans la cardiogénèse. Enfin, ces travaux ont initié l'étude de gènes nouveaux inconnus (PPR1 & PPR2).
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Réorganisation de l'épigénome associé à la spermiogénèse

Govin, Jerome 29 September 2006 (has links) (PDF)
Chaque spermatozoïde transmet non seulement le génome paternel, mais également une information épigénétique, portée par l'organisation structurale du génome, ou épigénome. Malgré son importance lors du développement embryonnaire, peu de données décrivent l'épigénome transmis par le gamète mâle. Ce travail étudie la reprogrammation de l'épigénome lors de la différenciation post-méiotique des cellules germinales males, ou spermiogenèse. Ce processus implique une restructuration globale de la chromatine caractérisée par l'enlèvement de la majorité des histones, associées à l'ADN dans les cellules somatiques, et leur remplacement par des protéines nucléaires spécifiques du gamète male. <br />Ce travail met en évidence dans les cellules post-méiotiques, un dialogue original entre les modifications post-traductionnelles des histones et la présence de nouveaux variants d'histones associés à l'hétérochromatine péricentrique. La reprogrammation épigénétique des régions de contrôle de l'empreinte parentale a également été analysée. De plus, de nouvelles fonctions ont été mises en évidence pour plusieurs protéines chaperones, notamment HSP70.2, Npm3 et NAP1L4, qui seraient impliquées dans l'incorporation de variants d'histones ou de protéines basiques spécifiques lors des étapes tardives de la spermiogenèse.<br />Ainsi, l'action coordonnée de plusieurs voies de réorganisation de la chromatine participe à la mise en place de l'épigénome transmis par les spermatozoïdes.
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Identification et caracterisation des Glutaredoxines de la cyanobacterie Synechocystis

Marteyn, Benoit 16 March 2005 (has links) (PDF)
Le maintien de l'homéostasie rédox des thiols, dépendant du pouvoir réducteur du<br />NADPH, est un processus vital pour la cellule faisant intervenir deux voies supposées<br />distinctes : 1) thiorédoxine réductase/thiorédoxines et 2) glutathion<br />réductase/glutathion/glutarédoxines. En dépit de leur importance, on connaît mal la spécificité<br />des glutarédoxines et des thiorédoxines [1]. C'est particulièrement vrai chez les organismes<br />photosynthétiques, dont le métabolisme rédox, dépendant de la photosynthèse, est essentiel à<br />la biosphère (production d'oxygène, assimilation du carbone et de l'azote inorganiques<br />nécessaires à la production de biomasse pour la chaîne alimentaire). La photosynthèse,<br />comme la respiration, produit des molécules oxydantes (les espèces activées de l'oxygène) qui<br />perturbent, entre autres, l'homéostasie rédox des thiols.<br />Dans le cas des glutarédoxines, il a été montré, chez les organismes hétérotrophes, que ces<br />enzymes utilisent le pouvoir réducteur du glutathion (re-réduit par le NADPH via la<br />glutathion réductase) pour contrôler l'état rédox des thiols des résidus cystéines (Cys) des<br />protéines (réduire les ponts disulfure inter- ou intra-moléculaires). Les glutarédoxines se<br />répartissent en deux grandes familles, selon la composition de leur centre rédox actif : les<br />glutarédoxines à dithiol (possédant un site actif de type CysXXCys) et les glutarédoxines à<br />monothiol (avec un site actif de type CysXXSer).<br />Au cours de ma thèse, j'ai analysé, in vitro et in vivo, les glutarédoxines avec un organisme<br />photosynthétique modèle: la cyanobactérie unicellulaire Synechocystis PCC6803<br />(Synechocystis), qui possède un petit génome (3,57 Mb) entièrement séquencé et<br />génétiquement manipulable avec les vecteurs plasmidiques développés au laboratoire.<br />Synechocystis possède 3 glutarédoxines (Grx): deux à dithiol (Grx1 et Grx2) et une à<br />monothiol (Grx3). Dans un premier temps, j'ai inactivé les 3 gènes correspondants,<br />indépendamment ou non. Tous les mutants correspondants (simples, doubles et triple) sont<br />parfaitement viables, dans les conditions standard de croissance. Par contre, leur tolérance aux<br />stress diffère de celle de la souche sauvage. Le mutant Dgrx1 est sensible au mercure (HgCl2)<br />et à l'uranium ((CH3COO)2UO2). Le mutant Dgrx2 est sensible au peroxyde d'hydrogène<br />(H2O2), au cadmium (CdSO4) et au sélénate (NaSeO4). Le mutant Dgrx3 est sensible au bleu<br />de méthylène. Le triple mutant Dgrx1Dgrx2Dgrx3 est sensible à chacun des toxiques<br />précédemment cités, et aussi, de façon spécifique par rapport aux autres mutants, à un excès<br />(x25) de zinc (ZnCl2). Ces résultats indiquent que les Grx possèdent une certaine sélectivité,<br />qui s'exerce vraisemblablement au travers d'interactions spécifiques.<br />11<br />Pour rechercher des partenaires protéiques des Grx, j'ai utilisé un système bactérien de<br />"double hybride", basé sur 2 plasmides dans lesquels on peut cloner, indépendamment, les<br />gènes codant pour les protéines "appâts" (chacun des trois gènes grx) et les protéines "proies"<br />(les partenaires possibles des Grxs). Pour identifier ces dernières, nous avons cloné,<br />indépendamment, une cinquantaine des gènes impliqués dans métabolisme rédox, sans se<br />limiter au contrôle de l'homéostasie rédox des thiols. Les 1000 tests d'interaction réalisés<br />nous ont permis d'identifier 10 interactions totalement nouvelles impliquant des Grx. Ensuite,<br />j'ai analysé les interactions (1) Grx1-MerA (MerA est la réductase du mercure) et (2)<br />thiorédoxine réductase-Grx1-Grx2, par une approche multidisciplinaire: (i) mutagenèses<br />dirigées, tests double hybride et études in vivo; (ii) approche biochimique (GST Pulldown); et<br />(iii) tests d'activité in vitro.<br />J'ai montré que l'activité de réduction du mercure de MerA est inhibée, de façon réversible,<br />par la glutathionylation (fixation d'une molécule de glutathion) d'une cystéine (Cys78) de son<br />site actif. Grx1 réactive MerA en catalysant la réaction de déglutathionylation du site actif de<br />MerA. Outre la tolérance de Synechocystis au mercure (HgCl2), j'ai montré que Grx1 et MerA<br />interviennent également dans la résistance à l'uranium (CH3COO)2UO2.<br />Parallèlement, j'ai analysé les interactions thiorédoxine réductase-Grx1-Grx2. J'ai montré que<br />la thiorédoxine réductase est capable de réduire Grx1, qui peut à son tour réduire Grx2. Cette<br />voie rédox originale compense l'absence de glutathion réductase chez Synechocystis. J'ai<br />également montré que cette "nouvelle" voie rédox est capable de réduire le sélénate. Ces<br />résultats in vitro sont confortés par certains de mes résultats qui suggèrent que Synechocystis<br />répond au sélénate par la formation d'un hétérodimère Grx1-Grx2.<br />Les deux "nouvelles" voies rédox caractérisées au cours de ma thèse sont particulièrement<br />intéressantes car elles permettent de relier deux processus rédox, homéostasie rédox des thiols<br />et détoxication des métaux lourds par réduction, qui n'étaient jusqu'ici pas considérés comme<br />étant étroitement imbriqués.
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DYNAMIQUE INTRANUCLEAIRE ET BIOGENESE<br />DES ARNs H/ACA

Richard, Patricia 16 June 2006 (has links) (PDF)
Les ARNs H/ACA remplissent des fonctions variées dans la cellule. Ils servent d'ARNs<br />guides pour les conversions d'uridines en pseudouridines des ARNs ribosomiques mais<br />également des snARNs du spliceosome. Les ARNs H/ACA nucléolaires, les snoARNs,<br />guident les modifications des ARNr alors que ce sont des ARNs H/ACA qui s'accumulent<br />dans les Cajal bodies, les scaARNs, qui guident les modifications des snARNs du<br />spliceosome transcrits par l'ARN polymérase II. Nous avons montré par une large analyse<br />mutationnelle d'un ARN chimérique artificiel que la localisation des scaARNs dans les Cajal<br />bodies ne dépendait que d'un court motif de quatre nucléotides situé au niveau des boucles<br />terminales 5' et 3' du domaine H/ACA et appelé « boîte CAB ». La boîte CAB est conservée<br />chez de nombreux organismes et est nécessaire et suffisante à la localisation des scaARNs<br />dans les Cajal bodies. De façon plus inattendue, l'ARN de la télomérase, hTR, responsable de<br />l'élongation des télomères lorsqu'il est associé à la reverse transcriptase hTERT, comporte<br />également un domaine scaARN dans sa partie 3'. Ce domaine H/ACA possède en effet une<br />boîte CAB, située au niveau de la tige boucle 3' du domaine H/ACA, qui est responsable de la<br />localisation de hTR dans les Cajal bodies. Nous avons voulu comprendre la signification<br />biologique de cette accumulation dans les Cajal bodies tout au long du cycle cellulaire par une<br />approche d'hybridation in situ et d'immunofluorescence. L'étude de la dynamique<br />intranucléaire de hTR par microscopie à fluorescence nous a permis de mettre en évidence un<br />rôle de hTR, associé aux Cajal bodies, dans la régulation de l'élongation des télomères. Les<br />Cajal bodies pourraient en effet délivrer hTR, potentiellement associé à hTERT, directement<br />au niveau des télomères.<br />Nous nous sommes intéressés dans un deuxième temps, à l'expression et à la maturation des<br />sno/scaARNs H/ACA introniques. Alors que plusieurs travaux mettent en évidence<br />l'existence d'une synergie entre la machinerie d'épissage et la machinerie d'assemblage des<br />snoRNPs C/D, nos résultats montrent qu'au contraire, l'épissage et l'assemblage de la<br />particule H/ACA chez l'homme sont deux évènements indépendants. Nous apportons<br />également l'évidence que l'expression correcte des ARNs H/ACA nécessite une transcription<br />par l'ARN polymérase II et que la particule H/ACA s'associe très précocement au niveau du<br />pré-ARNm.
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Etude de l'ATPase Ca2+ du réticulum sarco/endoplasmique : Mise au point d'une nouvelle méthode de purification de SERCA1a de lapin exprimée chez S. cerevisiae permettant sa cristallisation et applications au mutant E309Q-Etude d'une autre isoforme, SERCA3a

Habets Jidenko, Marie 13 December 2005 (has links) (PDF)
Dans cette thèse est présentée une nouvelle stratégie de purification de SERCA1a après son expression hétérologue chez S. cerevisiae.. La protéine est fusionnée à un domaine accepteur de biotine, biotinylé in vivo par la levure. La procédure de purification, basée sur la forte interaction entre avidine et biotine, permet d'obtenir une protéine active pure à 40-50%. Une étape supplémentaire de filtration sur gel en HPLC a permis d'augmenter la pureté d'environ 70%, tout en conservant une très bonne activité spécifique. Les cristaux obtenus de SERCA1a ainsi purifiée diffractent les rayons X à 3,1Å. <br />Cette nouvelle méthode de purification a été appliquée avec succès au mutant SERCA1a-E309Q. De petits cristaux de ce mutant ont pu être isolés. Cette méthode a également permis de purifier SERCA3a, bien que le faible taux d'expression de la protéine de fusion chez S. cerevisiae limite la quantité purifiée. En parallèle, des essais d'immunolocalisation cellulaire de SERCA3a dans différentes lignées cellulaires et dans des coupes de peau ont été réalisés
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Etude cristallographique des protéines NikA et NikR impliquées dans la transport du nickel chez Escherichia coli.<br />Quant la structure de NikA met en évidence l'existence possible d'un nouveau métallophore.

Cherrier, Mickael 05 May 2006 (has links) (PDF)
Le nickel est un cofacteur essentiel à l'activité de certaines protéines bactériennes, mais il est également toxique à forte concentration. De ce fait, il est indispensable aux bactéries de posséder un système d'import du Ni2+ spécifique et hautement régulé. Dans le cas d'Escherichia coli, il s'agit d'un système ABC composé des cinq protéines de l'opéron nikabcde : NikA, une protéine périplasmique, NikB et NikC, deux protéines formant un pore à travers la membrane interne, et les protéines NikD et NikE, deux protéines cytoplasmiques hydrolysant l'ATP. La régulation de l'expression de cet opéron est assurée par FNR, l'activateur, et de NikR, le répresseur. Dans un premier temps, nous avons travaillé sur une structure de la protéine NikA, résolue à partir de cristaux appartenant au système orthorhombique. Elle nous a permis de montrer que NikA ne fixait pas le nickel sous une forme pentahydratée comme cela était décrit dans la littérature, mais sous la forme d'un complexe FeEDTA(H2O)-, ce qui suggère que le nickel ne se fixe pas directement à la protéine, mais par l'intermédiaire d'un métallophore de structure proche de celle de l'EDTA. En remplaçant l'étape d'extraction périplasmique à l'EDTA par une étape utilisant le chloroforme, nous avons résolu, une seconde structure de NikA à partir de cristaux appartenant au système cristallin hexagonal. Dans ce cas, on observe, dans le site de fixation de la protéine, un nickel en complexe avec une molécule similaire à l'EDTA, laquelle a de fortes chances d'être le métallophore physiologique, que nous avons tenté de caractériser. Nous abordons aussi des études cristallographiques préliminaires concernant NikR.
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DÉVELOPPEMENTS THÉORIQUES ET MÉTHODES NUMÉRIQUES POUR LES ANALYSES COMPARATIVES DE GÉNOMES ET PROTÉOMES BIAISÉS. Application à la comparaison des génomes et protéomes de Plasmodium falciparum et d'Arabidopsis thaliana

Bastien, Olivier 21 April 2006 (has links) (PDF)
Le paludisme, ou malaria, est une maladie infectieuse qui touche plus de 350 millions d'êtres humains et qui tue chaque année 2,5 millions de personnes à travers le monde. Les parasites responsables de la malaria sont des apicomplexes du genre Plasmodium, essentiellement P. falciparum. Le génome de P. falciparum, est séquencé depuis octobre 2002, et présente un des taux les plus faibles de gènes annotés, avec ~60 % de gènes sans fonction attribuée. Il est difficile, voire impossible, d'identifier dans le génome de P. falciparumi, certains gènes, responsables de fonctions mesurées biochimiquement chez le parasite, par similarité avec des séquences homologues caractérisées dans d'autres organismes. Cette difficulté rencontrée lors des recherches automatiques d'homologie est une limite à tout projet exploratoire du génome malarial fondé sur la phylogénie moléculaire. En particulier, l'inventaire des séquences héritées de l'algue ancestrale, qui a réalisé l'endosymbiose secondaire qui caractérise le phylum des Apicomplexa (sous génome d'origine algale dans lequel il est possible de rechercher des cibles pour des médicaments herbicides), peut être rendu incomplet. Les caractéristiques atypiques du génome et du protéome de Plasmodium, résumées sous le terme de biais compositionnel (en particulier un pourcentage en adénosine+thymidine supérieur à 80%), ont été soupçonnées d'être un cas limite pour les outils d'analyse de séquence existants. L'objet de cette thèse a donc été d'examiner l'influence possible de ce type de biais sur les méthodologies de comparaisons de séquences et de façon plus approfondie sur leurs statistiques.<br />Nous avons proposé des développements théoriques nouveaux, associés à la statistique de la Z-value introduite par Lipman et Pearson pour évaluer la significativité d'un score d'alignement de deux séquences protéiques: (1) le théorème TULIP permettant de déduire un majorant de la probabilité d'un score d'alignement de séquences (i.e. la P-value) par la valeur 1/Z-value2 et (2) la déduction des propriétés remarquables de la distribution des Z-values à partir de quelques hypothèses sur l'évolution des protéines dans le contexte de la théorie de la fiabilité des systèmes. Ces développements théoriques ont permis certaines avancées sur le plan pratique de l'identification de séquences homologues initialement non détectées par le théorème de Karlin-Altschul et d'étayer la relation entre les scores d'alignements et l'information mutuelle, au sens de la théorie de l'information.<br />En construisant un espace de configuration des protéines homologues, permettant une expression du théorème TULIP et ayant une cohérence avec la théorie synthétique de l'évolution, nous avons déduit une méthode de reconstruction de phylogénies de séquences protéiques à l'aide des Z-values. Les phylogénies moléculaires reconstruites par cette méthode sont concordantes avec celles obtenues à partir d'alignements multiples et permettent par ailleurs de résoudre certaines incohérences rapportées avec les méthodes de reconstruction phylogéniques classiques.<br />En prenant en compte le modèle statistique que nous avons élaboré, nous avons entrepris une première analyse de l'évolution du biais en acides aminés chez Plasmodium corrélativement à l'évolution du biais en acides nucléiques dans le génome malarial et en fonction de la divergence évolutive, établie en prenant le génome non biaisé d'Arabidopsis thaliana comme référence. Nous avons observé que le biais des séquences malariales était corrélé au pourcentage de divergence avec leurs homologues végétaux. Nos analyses suggèrent de plus que le biais est vraisemblablement la conséquence d'une évolution au niveau nucléique. Nous avons examiné la possibilité de construire une famille de matrices tenant compte de cette dissymétrie dans le cas de la comparaison de Plasmodium et d'Arabidopsis. Ces matrices appelées DirAtPf, possèdent (1) une sensibilité théorique et (2) une spécificité supérieure aux familles de matrices existantes.<br />Les perspectives des travaux présentés dans ce mémoire incluent une progression de l'annotation automatique de Plasmodium falciparum et la mise en place d'une procédure statistiquement robuste et phylogénétiquement consistante pour caractériser le sous-génome algal du parasite malarial.

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