Study of the organization and the segregation of Pseudomonas aeruginosa’s chromosome.
Étude de l’organisation et de la ségrégation du chromosome de Pseudomonas aeruginosa.
Résumé
When a mother cell is dividing, DNA inside chromosomes needs to be transmitted to daughter cells. For that, the DNA is copied (replication) and the two copies are separated in each daughter cell (segregation). In eukaryotes this separation occurs during mitosis after complete replication of DNA. In a bacterium, which in general has a unique and circular chromosome, segregation occurs concomitantly with replication and two mains actors are often involved in this segregation: SMC complexes and partition systems (ParABS).A partition system contains 3 elements: two proteins ParA and ParB and DNA sequences named parS. These sequences are highly conserved and are found in variable numbers depending on bacteria. Their chromosomal localization is almost always close to oriC. During my thesis I worked on the importance of these sequences and on the importance of their chromosomal localization for the functioning of ParABS in Pseudomonas aeruginosa.I have shown that one parS site is enough for correct chromosome segregation if it is located between -200 and +450 kb around oriC. Limits of this region called “zone de competence” are probably linked with the distance between oriC-parS. The asymmetry of the “competence zone” is probably due to the presence of a ribosomal operon (rrnD) at -220kb. This part of the project allow us to understand better chromosome segregation in Pseudomonas aeruginosa but also to highlight a fonctionnal link between oriC and parS which can explain why this sequences are located close from each other on the chromosome in lots of bacteria.I also studied the SMC-ScpAB complex and its role in chromosome segregation. For that I analyzed the conformation and segregation of a ∆smc mutant. I highlighted a link between SMC-ScpAB and ParABS system by characterization of mutants with parS displaced on the chromosome.
Au moment de la division cellulaire, l’ADN contenu dans les chromosomes doit être transmis de la cellule mère à chacune des cellules filles. Pour cela l’ADN est d’abord copié (réplication de l’ADN) puis séparé (ségrégation des chromosomes) dans chacune des cellules filles. Chez les eucaryotes, cette séparation se fait au moment de la mitose c’est à dire après que les chromosomes soient complètement répliqués. Chez les bactéries qui en général possède un unique chromosome circulaire, cette ségrégation des chromosome se fait au fur et à mesure de la réplication et deux grands types d’acteurs sont souvent impliqués dans ce processus : Les condensines bactériennes (de type SMC) et les systèmes de partition (ParABS).Les systèmes de partitions sont composés de deux protéines ParA et ParB et de séquences spécifiquement reconnues par ParB nommées parS. Ces séquences sont en nombres variables selon les espèces et sont souvent localisées proche de l’origine de réplication (oriC) sur le chromosome. Pendant ma thèse, je me suis interessée à l’importance de ces séquences et à l’importance de leur positionnement sur le chromosome chez Pseudomonas aeruginosa. J’ai pu montrer qu’un seul site parS suffit pour une ségrégation correcte des chromosomes s’il est situé dans une région s’étendant de -200 à + 450 kb autour d’oriC. Les limites de cette région appelée « zone de compétence » serait liées à la distance oriC-parS et son asymétrie serait due à la présence de l’opéron ribosomique rrnD à 220 kb à gauche d’oriC. En plus de donner une meilleur compréhension de la ségrégation chez P. aeruginosa, cette partie du projet à permis de mettre en evidence un lien entre oriC et sites parS qui pourrait expliquer leurs localisation proches sur le chromosome.Je me suis également interéssée au complexe SMC-ScpAB et à son rôle dans la ségrégtion du chromosome chez P. aeruginosa. J’ai montré que si SMC n’a pas un rôle majeur dans la ségrégation des chromosomes, il est important pour le positionnement du chromosome dans la cellule. J’ai aussi mis en evidence un lien entre SMC et le système ParABS en étudiant l’effet du déplacement d’un site parS sur l’organisation et la ségrégation des chromosomes.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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