Soutenance de thèse de Thuy Duong DO

Chez les bactéries, la terminaison de transcription peut être induite de manière intrinsèque par des motifs formés au sein du transcrit naissant, ou nécessiter l’action de facteurs protéiques, le mieux caractérisé étant Rho. Le facteur Rho est une ARN hélicase-translocase ATP-dépendante, organisée en anneau hexamérique, qui se lie aux transcrits naissants au niveau de sites Rut (Rho utilization) pour induire la dissociation du complexe d’élongation de la transcription, en particulier lorsque transcription et traduction sont découplées. Bien que conservée chez de nombreuses bactéries, la terminaison de la transcription Rho-dépendante (RDTT) présente des particularités importantes chez certaines espèces. Chez Mycobacterium tuberculosis (M.tub) ), l’agent responsable de la tuberculose humaine, le facteur Rho (MtbRho) possède notamment un long domaine d’insertion N-terminal (NID) qui n’est pas conservé chez d’autres espèces et dont la structure et le rôle restent incertains. Des études transcriptomiques antérieures ont démontré que la RDTT était vitale pour M. tub, empêchant une transcription pervasive, en particulier antisens, délétère. Toutefois, les approches utilisées ne permettent pas d’identifier précisément les sites Rut utilisés par MtbRho pour réguler l’expression du génome de M. tub. Pour résoudre ce problème, j’ai déployé une nouvelle approche de criblage enzymatique in vitro, Helicase-SELEX (H-SELEX), pour rechercher les séquences Rut convenant à MtbRho et à un mutant délété du domaine NID (ΔNID). J’ai identifié 1759 sites Rut putatifs au sein du génome de M. tub avec MtbRho mais seulement 47 avec ΔNID. Ces sites Rut ont une composition et une disposition génomique inhabituelles, notamment ne présentant pas le biais C>G rencontré chez Escherichia coli ou étant plus souvent rencontrés en position sens que chez ce modèle bactérien phylogénétiquement divergent. En combinant analyses bio-informatiques, mesures d’affinité et expériences de terminaison de la transcription, je démontre que le domaine NID joue un rôle essentiel pour la reconnaissance de sites Rut structurés, qui sont fréquemment rencontrés chez M. tub du fait de son génome riche en GC. Des expériences de RMN en solution avec un domaine NID marqué N15 montrent que ce dernier est intrinsèquement désordonné et ne subit pas de structuration majeure lors de l’interaction avec un substrat ARN modèle, suggérant un mécanisme de chaperonnage dynamique. Ces résultats offrent un éclairage nouveau sur le mécanisme et le champs d’action du facteur Rho chez M. tub ainsi que de nouvelles pistes pour le ciblage spécifique de la RDTT chez ce pathogène humain majeur. Mots clés : Transcription, Helicase-SELEX, facteur Rho, domaine intrinsèquement désordonné, Mycobacterium tuberculosis.