Soutenance de thèse de Mme Elsa Hien - Étude de la dynamique du repliement cotranscriptionnel des riborégulateurs TPP chez Escherichia coli

Description :

Afin de maintenir leur homéostasie et de répondre aux stimuli environnementaux, les cellules doivent contrôler l’expression de leur gène à travers divers mécanismes de régulation dont certains impliquent les riborégulateurs. D’ailleurs, les riborégulateurs sont des structures d’ARN non codants qui contrôlent l’expression des gènes qui les contiennent. La régulation par les riborégulateurs est assurée par leur habilité à alterner entre leurs structures sous l’influence de la liaison du ligand. De plus, le processus de repliement par lequel les structures des riborégulateurs sont acquises est un évènement séquentiel qui se produit au cours de la transcription et qui est aidé par les pauses transcriptionnelles.

Du fait de l’étroite relation entre la structure et la fonction de l’ARN, l’introduction de ce présent manuscrit abordera d’abord l’architecture des structures d’ARN et leur fonction biologique. Ensuite, les fonctions de l’ARN dans les mécanismes de l’expression génique seront présentées de façon générale d’abord puis discutées plus précisément dans le contexte des riborégulateurs. Enfin, puisque la dynamique de repliement cotranscriptionnel des ARN est au cœur de notre étude, les récentes recherches sur le repliement de l’ARN ainsi que les outils permettant de suivre le processus de repliement cotranscriptionnel seront décrits.

Les riborégulateurs TPP sont les plus répandus dans les espèces bactériennes et les seuls retrouvés chez les eucaryotes. Chez Escherichia coli (E. coli), les opérons thiMD, tbpAPQ, thiCEFSGH sont sous contrôle de riborégulateurs TPP. Toutefois, la plupart des connaissances sur les riborégulateurs TPP chez E. coli provient d’études réalisées sur le riborégulateur du gène thiM. Du fait de la conservation de la séquence et de la structure des riborégulateurs à travers les espèces, il est pris pour acquis que les riborégulateurs tbpA et thiC se comportent de la même façon que le riborégulateur thiM. Puisque les riborégulateurs tbpA et thiC sont très peu connus, notre étude vise à décrire le processus de repliement cotranscriptionnel de ces riborégulateurs. Au chapitre 2, la dynamique de repliement cotranscriptionnel du riborégulateur thiC sera étudiée par cartographies chimiques et enzymatiques dans un contexte natif. La modulation de la structure du riborégulateur par la liaison du ligand a été observée au cours de la transcription, conformément aux résultats précédemment rapportés. Quant au chapitre 3, il abordera la caractérisation de structures transitoires d’ARN par l’outil de microscopie smFRET en utilisant les complexes d’élongation transcriptionnels. Il sera déterminé que plusieurs conformations peuvent coexister en même temps. De plus, comme attendu du fait de travaux antérieurs, notre étude a montré que l’ARN P influence le repliement de l’ARN naissant. Pour ce qui est du dernier chapitre, il discutera notre système d’étude à la lumière de ce qui est connu dans la littérature scientifique.

Voici les membres du jury qui participeront à la soutenance :

• Professeur Daniel Lafontaine, directeur de recherche, Département de biologie, Université de Sherbrooke
• Professeur Eric Westhof, évaluateur externe, Institut de biologie moléculaire et cellulaire, CNRS
• Professeur François Bachand, évaluateur interne, Département de biochimie et de génomique fonctionnelle, Université de Sherbrooke
• Professeur Alexandre Maréchal, président-rapporteur, Département de biologie, Université de Sherbrooke