Étude des modalités de transposition des séquences d'insertion bactériennes des familles IS91-ISCR

Discipline

Biologie Chimie Santé mention Génomique et génétique moléculaire

Classification

Sciences de la vie, biologie, biochimie

Mots-clés libres

Séquences d’insertions, Is91/iscr, Transposition, Régulation, Orf121

Mots-clés

Résistance aux antibiotiques,

Procaryotes

Les éléments de la famille IS91/ISCR constituent une famille hautement associée à des gènes de virulence et de résistance aux antibiotiques. Cette famille d'IS atypique code une transposase HUH médiant les évènements de transposition en utilisant un mécanisme de transposition en cercle roulant. Contrairement aux autres membres de la famille, IS91 contient un petit ORF codant potentiellement pour un polypeptide de 121 acides aminés, Orf121, en amont du gène de la transposase, tnpA. La première partie de ce travail a consisté à une étude in silico de deux éléments de la famille IS91, IS91 et IS1294b présentent des séquences conservées au niveau de la transposase et des régions terIS et oriIS. La deuxième partie du travail a été expérimentale concernant la régulation et l’efficacité de la transposition. Nous avons montré que i) la transcription du gène tnpA provient principalement du promoteur Porf121 et que la transcription des deux gènes est couplée, ii) l'expression de la protéine Orf121 en cis ou en trans a un effet inhibiteur sur la transposition in vivo de IS91, iii) Orf121 est nécessaire à la reconnaissance et au clivage précis de l'extrémité terIS91 pour limiter la mobilisation de l’ADN adjacent. En ce qui concerne la transposition de IS91, nous avons montré que seuls les intermédiaires circulaires ADN simple brin peuvent être insérés dans une nouvelle séquence cible et avons identifié deux doigts de zinc essentiels pour l’activité de la transposition, appelés ZF1 impliquant les cystéines 41, 68, 73, 76 et ZF2 impliquant les cystéines, 53, 58, 360 et 363. Enfin, nous avons démontré que les transposases des éléments de la famille IS91 (IS91, ISKnp22) et de la famille ISCR (ISCR1) sont capables de se mobiliser et de reconnaitre et cliver l’extrémité oriIS de IS91, ISCR1 et ISCR2 et l’extrémité terIS de IS91 et ISCR2.