La plupart des espèces bactériennes possèdent un chromosome circulaire qui
est répliqué de façon bidirectionnelle au cours du cycle cellulaire. Bien que la
réplication et la ségrégation du chromosome bactérien se développent
simultanément, la ségrégation du chromosome s’accomplit après la fin de la
réplication et avant la fermeture du septum. La circularité du chromosome
bactérien et le grand nombre d’événements de recombinaison homologue
donnent lieu à la création des dimères de chromosome dans une fraction de
la population cellulaire. Chez Escherichia coli et Bacillus subtilis, la
dimérisation des chromosomes se produit respectivement dans 15% et 25%
des cas. Un chromosome dimérique doit être résolu avant la fermeture du
septum. Chez les espèces bactériennes les plus étudiées, les chromosomes
dimériques sont résolus par un système de recombinaison site spécifique
hautement réservé incluant deux recombinases à tyrosine, XerC et XerD, et un
site génomique dans la région terminus du génome bactérien, appelé le site
dif (deletion induced filamentation). L’organisation spatio-temporelle du
système de recombinaison site spécifique Xer/dif et l’activation de ce dernier
sont réglementées par la protéine transmembranaire impliquée dans la
division cellulaire, FtsK. D’autre part, des études récentes ont mis en évidence
l’existence de plusieurs éléments mobiles appelés IMEXs (Integrative Mobile
Elements Exploiting Xer), capables d’exploiter le système Xer/dif pour leur
intégration dans le génome bactérien.
Chez E. coli, des déficiences dans la résolution des dimères de chromosome
se terminent par le guillotinage du chromosome dimérique au cours de la
division cellulaire, ce qui entraîne l’induction de la réponse SOS chez les
cellules filles et la mort de ces dernières. Dans cette thèse, le site dif a été
identifié et caractérisé chez Caulobacter par une combinaison d’approches in
vivo et in vitro. Fait intéressant, il a été démontré que chez Caulobacter,
contrairement à E. coli, la perturbation du système Xer/dif ne mène pas au
guillotinage du chromosome, et les cellules portant un système Xer/dif
défectueux contourne cette déficience en adoptant un nouveau mode de cycle
cellulaire.
De plus, notre analyse comparative entre les terminus des souches sauvages
de C. crescentus a également permis de révéler la présence d’un IMEX putatif
de 71 kb dans le terminus de C. crescentus NA1000. / Most bacteria possess a single circular chromosome which is replicated
bidirectionally during the cell cycle. Although replication and segregation of
the chromosome in bacteria develops simultaneously, the segregation of the
chromosome occurs after the completion of replication and before the closure
of the septum. The circularity of the bacterial chromosome and the high
number of homologous recombination events that occur during replication
result in the creation of chromosome dimers in a fraction of the cell
population. In Escherichia coli and Bacillus subtilis, chromosome dimer
formation occurs, respectively, in 15% and 25% of the cell population during
replication, which needs to be resolved before the closure of division septum.
In most of the well-studied bacterial species, chromosome dimers are
resolved by a highly conserved site-specific recombination system which
employs two tyrosine recombinases, XerC and XerD, and a recombination
genomic site located in the terminus region of the bacterial chromosome
called dif (deletion induced filamentation). The temporo-spatial organization
of the Xer/dif site-specific recombination system, along with its activation, is
regulated by a cell division transmembrane protein, FtsK. In E. coli,
deficiencies in the resolution of chromosome dimers result in the guillotining
of the dimeric chromosome during the cell division leading to the continuous
induction of SOS response in the daughter cells and the death of the latter
ones. In my thesis, the dif site in Caulobacter is identified and characterized
by a combination of in vitro and in vivo approaches. Interestingly, it was
observed that, unlike E. coli, in Caulobacter perturbations in the chromosome
dimer resolution system do not result in the guillotining of the chromosome
dimers. Instead, Caulobacter cells bearing deficiencies in the resolution of
dimeric chromosomes adopt a new mode of cell cycle to bypass this
deficiency.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/26928 |
| Date | 10 1900 |
| Creators | Farrokhi, Ali |
| Contributors | Szatmari, George |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | fra |
| Detected Language | French |
| Type | thesis, thèse |
| Format | application/pdf |
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