Genome-wide study of the RNA interactome of the transcription termination factor Rho of Mycobacterium tuberculosis and of the role of its N-terminal domain in RNA target selection
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, organi...
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| 第一著者: | |
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| その他の著者: | , , , , , , , |
| フォーマット: | Thèse numérique |
| 言語: | Anglais Français |
| 出版事項: |
2026.
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| 主題: | |
| オンライン･アクセス: | Accès Université d'Orléans et IFPM |
| 注記: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant - SSBCV Partenaire(s) de recherche : Centre de biophysique moléculaire (Orléans ; 1967-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Bertrand Castaing (Président du jury) ; Bianca Sclavi, Isabelle Iost, Konstantin Brodolin, Albert Weixlbaumer, Karine Loth, Mildred Delaleau (Membre(s) du jury) ; Bianca Sclavi, Isabelle Iost (Rapporteur(s)) Thèse sous embargo actif |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Étude de l'interactome ARN du facteur de terminaison de la transcription Rho de Mycobacterium tuberculosis à l'échelle génomique et du rôle de son domaine N-terminal dans l'utilisation de ses cibles d'ARN |
| 要約: | 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 ( NID). J'ai identifié 1759 sites Rut putatifs au sein du génome de M. tub avec MtbRho mais seulement 47 avec NID. 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 N 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 champ 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. In bacteria, transcription termination can be intrinsically induced by motifs formed within the nascent transcript or may require the action of protein factors, the best characterized of which is Rho. The Rho factor is an ATP-dependent RNA helicase-translocase, organized as a hexameric ring, that binds to nascent transcripts at Rho utilization (Rut) sites to induce dissociation of the transcription elongation complex, particularly when transcription and translation are uncoupled. Although conserved in many bacteria, Rho-dependent transcription termination (RDTT) exhibits significant species-specific features. In Mycobacterium tuberculosis (M. tub), the causative agent of human tuberculosis, the Rho factor (MtbRho) possesses a long N-terminal insertion domain (NID) that is not conserved in other species and whose structure and role remain uncertain. Previous transcriptomic studies have shown that RDTT is essential for M. tub, preventing pervasive and deleterious often antisense transcription. However, the approaches used did not allow precise identification of the Rut sites used by MtbRho to regulate gene expression in M. tub. To address this, I used a novel in vitro enzymatic screening approach, Helicase-SELEX (H-SELEX), to identify Rut sequences suitable for MtbRho or an NID-deleted mutant ( NID). I identified 1,759 putative Rut sites in the M. tub genome with MtbRho, but only 47 with NID. These Rut sites exhibit unusual composition and genomic distribution, notably lacking the C>G bias observed in Escherichia coli and being more frequently found in the sense orientation compared to this phylogenetically divergent bacterial model. Bycombining bioinformatics analyses, affinity measurements, and transcription termination experiments, I demonstrate that the NID plays a crucial role in recognizing structured Rut sites, which are common in M. tub due to its GC-rich genome. Solution NMR experiments with an N -labeled NID domain show that it is intrinsically disordered and does not undergo major structural changes upon interaction with a model RNA substrate, suggesting a dynamic chaperoning mechanism. These findings provide new insights into the mechanism and scope of the Rho factor in M. tub and offer potential avenues for specifically targeting RDTT in this major human pathogen. |
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| 記述事項: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant - SSBCV Partenaire(s) de recherche : Centre de biophysique moléculaire (Orléans ; 1967-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Bertrand Castaing (Président du jury) ; Bianca Sclavi, Isabelle Iost, Konstantin Brodolin, Albert Weixlbaumer, Karine Loth, Mildred Delaleau (Membre(s) du jury) ; Bianca Sclavi, Isabelle Iost (Rapporteur(s)) Thèse sous embargo actif |
| フォーマット: | Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF |
| アクセス: | Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 20 mars 2027 |