Les ADN topoisomérases sont des enzymes capables de moduler la torsion de la double hélice d’ADN afin de rendre compatible sa topologie avec les différents processus cellulaires impliquant l’ADN. Les hyperthermophiles possèdent au moins une topoisomérase particulière, la reverse gyrase qui est constituée à la fois d’un domaine topoisomérase IA etd’un domaine hélicase de type SF2. Mon sujet de thèse a eu pour objectif de déterminer principalement l’implication des ADN topoisomérases IA dans les différents processus cellulaires de Sulfolobus solfataricus. Ce crenarchaeon hyperthermophile possède, en plus, d’une ADN topoisomérase de type II (Topo VI), trois ADN-topoisomérases IA dont une « classique » (TopA) et deux reverse gyrases (TopR1 et TopR2). Notre approche a permis d’estimer, pour la première fois, le nombre de TopR1 et de TopR2 par cellule en fonction des différentes conditions testées. L’étude des variations quantitatives des ADN topoisomérases a clairement mis en évidence que TopR1 et TopR2 sont régulées différemment ce qui renforce l’hypothèse d’une spécialisation de leurs fonctions. Nous avons ainsi montré que TopR1 est responsable du maintien de l’homéostasie du surenroulement de l’ADN. Si la Topo VI de par son activité antagoniste est impliquée dansce même contrôle homéostatique, elle ne fait pas l’objet d’une régulation quantitative. De plus, nous avons mis en évidence que TopR1 était liée à la vie à haute température. Enfin, nos résultats suggèrent que TopR2 serait pour sa part impliquée dans la stabilité des génomes. L’identification des partenaires protéiques respectifs des quatre ADN topoisomérases de S. solfataricus permettra d’avoir une vision globale des réseaux de régulation permettant derésoudre les différentes des contraintes topologiques générées au cours de la vie de cet hyperthermophile. / DNA topoisomerases act in all DNA metabolism processes to control the DNA topology. Hyperthermophiles possess at least a particular topoisomerase, the reverse gyrase composed of a DNA topoisomerase IA domain and a helicase SF2 domain within the same polypeptide. The general objective of my thesis was to determine the involvement of each DNA topoisomerase in different cellular processes of S. solfataricus. This hyperthermophilic crenarchaeon possesses in addition to a type II DNA topoisomerase (Topo VI), three DNA topoisomerases IA : a classical one (TopA) and two reverse gyrases (TopR1 and TopR2). Our experimental approach allowed to estimate for the first time the number of TopR1 and TopR2 per cell in relation to different conditions. The study of quantitative variations of each DNA topoisomerase clearly showed that TopR1 and TopR2 are differently regulated suggesting that they are involved in distinct cellular processes. Indeed, we showed that TopR1 is the main actor of the homeostatic control of the DNA supercoiling. If the Topo VI with its antogonistic activity is involved in this homeostatic control, there is no regulation at the level of protein quantity. In addition we evidenced that TopR1 is somehow linked to the life at high temperature. Our results suggest that TopR2 is involved in genome stability. The identification of the respective potential partners of the four DNA topoisomerases of S. solfataricus will allow to get a more detailed understanding of the DNA topology regulation during the hyperthermophilic life style.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2013EVRY0017 |
| Date | 07 November 2013 |
| Creators | Couturier, Mohea |
| Contributors | Evry-Val d'Essonne, Nadal, Marc, Garnier, Florence |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text, Image, StillImage |
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