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THESE / UNIVERSITE DE BREST présentée par Benoît Castrec sous le sceau de l’Université européenne de Bretagne pour obtenir le titre de Préparée à l’Unité Mixte de recherche (UMR 6197) DOCTEUR DE l’UNIVERSITE DE BREST Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes Mention : Biochimie - Microbiologie Ecole Doctorale des Sciences de la Mer Equipe Maintenance génomique chez les Archaea Thèse soutenue le 6 Novembre 2009 « Les ADN polymérases devant le jury composé de : Vianney Pichereau B et D de l’Archaea Professeur, Université de Bretagne Occidentale / Président hyperthermophile Ulrich Hübscher Professeur, Institute of Veterinary Biochemistry and Molecular Biology, University of Zürich-Irchel / rapporteur Pyrococcus abyssi : Giuseppe Villani contribution à l’étude des Directeur de recherche Inserm, Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale- Toulouse / rapporteur relations structure- Daniel Thomas Directeur de recherche CNRS, Université de Rennes1 / Examinateur fonction » Ghislaine Henneke Chargée de recherche, Ifremer Brest / Examinatrice Mohamed Jebbar Professeur, Université de Bretagne Occidentale / Directeur de thèse Jean-Paul Raffin Chargé de recherche CNRS, Ifremer Brest / Invité 2 RRRReeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeeemmmmeeeennnnttttssss CCCCeeeetttttttteeee tttthhhhèèèèsssseeee aaaa ééééttttéééé rrrrééééaaaalllliiiissssééééeeee aaaauuuu sssseeeeiiiinnnn dddduuuu LLLLaaaabbbboooorrrraaaattttooooiiiirrrreeee ddddeeee MMMMiiiiccccrrrroooobbbbiiiioooollllooooggggiiiieeee ddddeeeessss EEEEnnnnvvvviiiirrrroooonnnnnnnneeeemmmmeeeennnnttttssss EEEExxxxttttrrrrêêêêmmmmeeeessss aaaavvvveeeecccc lllleeee ssssoooouuuuttttiiiieeeennnn ffffiiiinnnnaaaannnncccciiiieeeerrrr ddddeeee llllaaaa RRRRééééggggiiiioooonnnn BBBBrrrreeeettttaaaaggggnnnneeee.... OOOOnnnntttt ppppaaaarrrrttttiiiicccciiiippppéééé ééééggggaaaalllleeeemmmmeeeennnntttt àààà llllaaaa rrrrééééaaaalllliiiissssaaaattttiiiioooonnnn ddddeeee cccceeee pppprrrroooojjjjeeeetttt llll’’’’UUUUBBBBOOOO,,,, llll’’’’IIIIFFFFRRRREEEEMMMMEEEERRRR eeeetttt lllleeee CCCCNNNNRRRRSSSS.... JJJJ’’’’eeeexxxxpppprrrriiiimmmmeeee mmmmaaaa rrrreeeeccccoooonnnnnnnnaaaaiiiissssssssaaaannnncccceeee aaaauuuuxxxx mmmmeeeemmmmbbbbrrrreeeessss dddduuuu jjjjuuuurrrryyyy dddd’’’’aaaavvvvooooiiiirrrr aaaacccccccceeeeppppttttéééé ddddeeee jjjjuuuuggggeeeerrrr cccceeee ttttrrrraaaavvvvaaaaiiiillll :::: UUUUllllrrrriiiicccchhhh HHHHüüüübbbbsssscccchhhheeeerrrr,,,, PPPPrrrrooooffffeeeesssssssseeeeuuuurrrr àààà llll’’’’UUUUnnnniiiivvvveeeerrrrssssiiiittttéééé ddddeeee ZZZZüüüürrrriiiicccchhhh----IIIIrrrrcccchhhheeeellll,,,, GGGGiiiiuuuusssseeeeppppppppeeee VVVViiiillllllllaaaannnniiii,,,, DDDDiiiirrrreeeecccctttteeeeuuuurrrr ddddeeee RRRReeeecccchhhheeeerrrrcccchhhheeee àààà llll’’’’IIIInnnnsssseeeerrrrmmmm,,,, VVVViiiiaaaannnnnnnneeeeyyyy PPPPiiiicccchhhheeeerrrreeeeaaaauuuu,,,, PPPPrrrrooooffffeeeesssssssseeeeuuuurrrr àààà llll’’’’UUUUBBBBOOOO,,,, DDDDaaaannnniiiieeeellll TTTThhhhoooommmmaaaassss,,,, ddddiiiirrrreeeecccctttteeeeuuuurrrr ddddeeee rrrreeeecccchhhheeeerrrrcccchhhheeee CCCCNNNNRRRRSSSS,,,, MMMMoooohhhhaaaammmmmmmmeeeedddd JJJJeeeebbbbbbbbaaaarrrr,,,, PPPPrrrrooooffffeeeesssssssseeeeuuuurrrr àààà llll’’’’UUUUBBBBOOOO eeeetttt GGGGhhhhiiiissssllllaaaaiiiinnnneeee HHHHeeeennnnnnnneeeekkkkeeee,,,, cccchhhhaaaarrrrggggééééeeee ddddeeee rrrreeeecccchhhheeeerrrrcccchhhheeee àààà llll’’’’IIIIFFFFRRRREEEEMMMMEEEERRRR.... JJJJeeee rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeee ttttoooouuuutttt dddd’’’’aaaabbbboooorrrrdddd JJJJeeeeaaaannnn----PPPPaaaauuuullll RRRRaaaaffffffffiiiinnnn ppppoooouuuurrrr ssssoooonnnn eeeennnnccccaaaaddddrrrreeeemmmmeeeennnntttt iiiinnnnccccoooonnnnddddiiiittttiiiioooonnnnnnnneeeellll dddduuuurrrraaaannnntttt cccceeeessss 3333 aaaannnnnnnnééééeeeessss.... TTTTuuuu mmmm’’’’aaaassss ssssaaaannnnssss cccceeeesssssssseeee eeeennnnccccoooouuuurrrraaaaggggéééé,,,, ffffaaaaiiiitttt ccccoooonnnnffffiiiiaaaannnncccceeee,,,, ddddoooonnnnnnnnéééé ccccoooonnnnffffiiiiaaaannnncccceeee eeeetttt llllaaaaiiiisssssssséééé ggggrrrraaaannnnddddiiiirrrr ttttoooouuuutttt aaaauuuu lllloooonnnngggg ddddeeee cccceeee ddddooooccccttttoooorrrraaaatttt.... MMMMeeeerrrrcccciiii aaaauuuussssssssiiii ppppoooouuuurrrr ttttoooouuuutttteeeessss cccceeeessss ddddiiiissssccccuuuussssssssiiiioooonnnnssss mmmmuuuullllttttiiiipppplllleeeessss eeeetttt vvvvaaaarrrriiiiééééeeeessss qqqquuuuiiii oooonnnntttt ppppeeeerrrrmmmmiiiissss ddddeeee ttttrrrraaaavvvvaaaaiiiilllllllleeeerrrr ddddaaaannnnssss uuuunnnneeee aaaammmmbbbbiiiiaaaannnncccceeee sssseeeerrrreeeeiiiinnnneeee eeeetttt ccccoooonnnnvvvviiiivvvviiiiaaaalllleeee.... LLLLeeee ppppaaaassssssssaaaaggggeeee ddddeeee ttttéééémmmmooooiiiinnnn eeeesssstttt ddddééééssssoooorrrrmmmmaaaaiiiissss llllaaaannnnccccéééé !!!! JJJJeeee ttttiiiieeeennnnssss àààà rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeeerrrr JJJJooooëëëëllll QQQQuuuueeeerrrreeeelllllllloooouuuu,,,, DDDDaaaannnniiiieeeellll PPPPrrrriiiieeeeuuuurrrr eeeetttt AAAAnnnnnnnneeee GGGGooooddddffffrrrrooooyyyy ppppoooouuuurrrr lllleeeeuuuurrrr aaaaccccccccuuuueeeeiiiillll aaaauuuu sssseeeeiiiinnnn dddduuuu llllaaaabbbboooorrrraaaattttooooiiiirrrreeee eeeetttt ppppoooouuuurrrr llll’’’’iiiinnnnttttéééérrrrêêêêtttt qqqquuuu’’’’iiiillllssss oooonnnntttt ppppoooorrrrttttéééé àààà mmmmoooonnnn ttttrrrraaaavvvvaaaaiiiillll.... JJJJ’’’’eeeexxxxpppprrrriiiimmmmeeee mmmmeeeessss pppplllluuuussss vvvviiiiffffssss rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeeemmmmeeeennnnttttssss àààà GGGGhhhhiiiissssllllaaaaiiiinnnneeee HHHHeeeennnnnnnneeeekkkkeeee,,,, mmmmeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr ttttaaaa rrrriiiigggguuuueeeeuuuurrrr,,,, ttttoooonnnn ppppeeeerrrrffffeeeeccccttttiiiioooonnnnnnnniiiissssmmmmeeee eeeetttt ppppoooouuuurrrr ttttoooonnnn hhhhuuuummmmoooouuuurrrr ppppaaaarrrrffffooooiiiissss ccccaaaacccchhhhéééé mmmmaaaaiiiissss rrrrééééeeeellll.... CCCCeeeessss rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeeemmmmeeeennnnttttssss vvvvoooonnnntttt ééééggggaaaalllleeeemmmmeeeennnntttt àààà DDDDiiiiddddiiiieeeerrrr FFFFllllaaaammmmeeeennnntttt qqqquuuuiiii mmmm’’’’aaaa iiiinnnniiiittttiiiiéééé nnnnoooottttaaaammmmmmmmeeeennnntttt àààà llllaaaa SSSSPPPPRRRR.... JJJJ’’’’aaaaiiii aaaapppppppprrrréééécccciiiiéééé ttttoooonnnn ccccaaaallllmmmmeeee,,,, ttttaaaa rrrriiiigggguuuueeeeuuuurrrr eeeetttt ttttoooonnnn eeeesssspppprrrriiiitttt cccchhhhaaaammmmbbbbrrrreeeeuuuurrrr.... CCCC’’’’ééééttttaaaaiiiitttt uuuunnnn vvvvrrrraaaaiiii ppppllllaaaaiiiissssiiiirrrr ddddeeee ppppoooouuuuvvvvooooiiiirrrr ddddiiiissssccccuuuutttteeeerrrr eeeetttt ddddeeee ttttrrrraaaavvvvaaaaiiiilllllllleeeerrrr aaaavvvveeeecccc vvvvoooouuuussss ddddeeeeuuuuxxxx.... JJJJ’’’’eeeessssssssaaaaiiiieeeerrrraaaaiiii ddddeeee mmmm’’’’iiiinnnnssssppppiiiirrrreeeerrrr àààà llll’’’’aaaavvvveeeennnniiiirrrr ddddeeee vvvvoooottttrrrreeee ssssttttyyyylllleeee.... JJJJeeee rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeee ééééggggaaaalllleeeemmmmeeeennnntttt AAAAuuuuddddrrrreeeeyyyy LLLLeeee GGGGooooaaaazzzziiiioooouuuu eeeetttt ssssaaaa bbbboooonnnnnnnneeee hhhhuuuummmmeeeeuuuurrrr ((((ddddééééppppeeeennnnddddaaaannnntttteeee dddduuuu tttteeeemmmmppppssss !!!!)))).... MMMMeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr ttttaaaa ggggéééénnnnéééérrrroooossssiiiittttéééé eeeetttt ttttoooonnnn aaaaiiiiddddeeee tttteeeecccchhhhnnnniiiiqqqquuuueeee.... TTTTuuuu aaaassss ttttoooouuuujjjjoooouuuurrrrssss rrrrééééuuuussssssssiiii àààà rrrreeeennnnddddrrrreeee llll’’’’aaaattttmmmmoooosssspppphhhhèèèèrrrreeee cccchhhhaaaalllleeeeuuuurrrreeeeuuuusssseeee eeeetttt aaaaggggrrrrééééaaaabbbblllleeee aaaauuuu sssseeeeiiiinnnn dddduuuu llllaaaabbbboooo.... MMMMeeeerrrrcccciiii aaaauuuussssssssiiii àààà SSSSoooopppphhhhiiiieeee SSSScccchhhhmmmmiiiitttttttt ppppoooouuuurrrr ttttaaaa ggggeeeennnnttttiiiilllllllleeeesssssssseeee eeeetttt ttttaaaa «««« nnnnoooonnnncccchhhhaaaallllaaaannnncccceeee ccccoooonnnnttttrrrrôôôôllllééééeeee »»»».... JJJJeeee nnnn’’’’oooouuuubbbblllliiiieeee ppppaaaassss EEEEllllooooïïïïsssseeee DDDDeeeellllaaaaggggeeee ppppoooouuuurrrr ttttoooouuuutttteeeessss nnnnoooossss ddddiiiissssccccuuuussssssssiiiioooonnnnssss ddddéééélllliiiirrrraaaannnntttteeeessss.... JJJJeeee rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeee aaaauuuussssssssiiii JJJJuuuulllliiiieeeennnn BBBBrrrriiiiffffffffooootttteeeeaaaauuuuxxxx,,,, jjjj’’’’aaaaiiii ttttoooouuuujjjjoooouuuurrrrssss ééééttttéééé eeeennnnvvvviiiieeeeuuuuxxxx ddddeeee ttttoooonnnn aaaappppppppaaaarrrreeeennnntttteeee ddddééééccccoooonnnnttttrrrraaaaccccttttiiiioooonnnn.... TTTToooonnnn ââââmmmmeeee ddddeeee vvvvooooyyyyaaaaggggeeeeuuuurrrr mmmm’’’’iiiinnnnssssppppiiiirrrreeee !!!! CCCCeeeessss rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeeemmmmeeeennnnttttssss vvvvoooonnnntttt aaaauuuussssssssiiii àààà mmmmoooonnnn ccccoooommmmppppaaaaggggnnnnoooonnnn ddddeeee rrrroooouuuutttteeee,,,, AAAAddddeeeelllliiiinnnneeee PPPPaaaalllluuuudddd.... JJJJ’’’’aaaaiiii bbbbeeeeaaaauuuuccccoooouuuupppp aaaapppppppprrrréééécccciiiiéééé ttttaaaa ggggeeeennnnttttiiiilllllllleeeesssssssseeee,,,, ttttoooonnnn ddddyyyynnnnaaaammmmiiiissssmmmmeeee eeeetttt ttttoooonnnn eeeexxxxppppeeeerrrrttttiiiisssseeee sssscccciiiieeeennnnttttiiiiffffiiiiqqqquuuueeee.... JJJJeeee nnnneeee ggggaaaarrrrddddeeeerrrraaaaiiii qqqquuuueeee ddddeeee bbbboooonnnnssss ssssoooouuuuvvvveeeennnniiiirrrrssss ddddeeee nnnnoooossss ccccoooonnnnvvvveeeerrrrssssaaaattttiiiioooonnnnssss eeeetttt ddddeeee nnnnoooossss ffffoooouuuussss rrrriiiirrrreeeessss eeeennnn ttttoooouuuutttt ggggeeeennnnrrrreeee.... MMMMeeeerrrrcccciiii eeeennnnccccoooorrrreeee àààà CCCChhhhrrrriiiissssttttoooopppphhhheeee RRRRoooouuuuiiiilllllllloooonnnn ppppoooouuuurrrr ttttoooonnnn aaaaccccccccuuuueeeeiiiillll eeeennnn EEEEccccoooosssssssseeee,,,, ppppoooouuuurrrr tttteeeessss ccccoooonnnnsssseeeeiiiillllssss eeeennnn ttttoooouuuutttt ggggeeeennnnrrrreeee eeeetttt ssssuuuurrrrttttoooouuuutttt ppppoooouuuurrrr nnnnoooottttrrrreeee ccccoooollllllllaaaabbbboooorrrraaaattttiiiioooonnnn ffffrrrruuuuccccttttuuuueeeeuuuusssseeee.... MMMMeeeerrrrcccciiii aaaauuuussssssssiiii àààà CCCChhhhrrrriiiissssttttoooopppphhhheeee CCCCrrrréééézzzzéééé ppppoooouuuurrrr ttttoooonnnn aaaappppppppoooorrrrtttt ddddeeee ccccoooommmmppppéééétttteeeennnncccceeeessss eeeetttt ttttaaaa ssssyyyymmmmppppaaaatttthhhhiiiieeee.... FFFFiiiinnnnaaaalllleeeemmmmeeeennnntttt,,,, lllleeeessss ssssttttrrrruuuuccccttttuuuurrrraaaalllliiiisssstttteeeessss ssssoooonnnntttt ddddeeeessss ppppeeeerrrrssssoooonnnnnnnneeeessss nnnnoooorrrrmmmmaaaalllleeeessss eeeetttt ttttoooouuuutttt àààà ffffaaaaiiiitttt aaaapppppppprrrréééécccciiiiaaaabbbblllleeeessss !!!! AAAAuuuussssssssiiii,,,, SSSSéééébbbbaaaassssttttiiiieeeennnn LLLLaaaauuuurrrreeeennnntttt,,,, mmmmeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr ttttoooonnnn ccccoooouuuupppp ddddeeee ppppoooouuuucccceeee eeeennnn SSSSPPPPRRRR eeeetttt ppppoooouuuurrrr ttttoooonnnn ddddyyyynnnnaaaammmmiiiissssmmmmeeee aaaappppppppoooorrrrttttéééé ssssuuuurrrr llllaaaa ffffiiiinnnn ddddeeee cccceeee ddddooooccccttttoooorrrraaaatttt.... JJJJeeee nnnn’’’’oooouuuubbbblllliiiieeee ppppaaaassss mmmmeeeessss ssssttttaaaaggggiiiiaaaaiiiirrrreeeessss,,,, MMMMaaaarrrriiiinnnneeee RRRRiiiiddddoooouuuuxxxx eeeetttt TTTThhhhiiiibbbbaaaauuuutttt HHHHeeeerrrrrrrroooouuuu,,,, mmmmeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr vvvvoooottttrrrreeee aaaaiiiiddddeeee eeeetttt dddd’’’’aaaavvvvooooiiiirrrr sssseeeerrrrvvvviiii ddddeeee ccccoooobbbbaaaayyyyeeee dddduuuurrrraaaannnntttt cccceeeessss qqqquuuueeeellllqqqquuuueeeessss mmmmooooiiiissss ddddeeee mmmmaaaannnniiiipppp !!!! EEEEnnnn eeeessssppppéééérrrraaaannnntttt vvvvoooouuuussss aaaavvvvooooiiiirrrr ddddoooonnnnnnnnéééé uuuunnnneeee bbbboooonnnnnnnneeee iiiimmmmaaaaggggeeee ddddeeee llllaaaa rrrreeeecccchhhheeeerrrrcccchhhheeee.... 3 UUUUnnnn ppppeeeettttiiiitttt mmmmeeeessssssssaaaaggggeeee aaaauuuuxxxx aaaauuuuttttrrrreeeessss ssssttttaaaaggggiiiiaaaaiiiirrrreeeessss «««« rrrréééépppplllliiiiqqqquuuuaaaannnnttttssss »»»» :::: CCCCaaaarrrroooolllliiiinnnneeee,,,, EEEErrrrwwwwaaaannnn,,,, LLLLéééénnnnaaaa,,,, FFFFlllloooorrrriiiiaaaannnn eeeetttt SSSSvvvveeeennnn.... MMMMeeeerrrrcccciiii aaaauuuussssssssiiii àààà AAAAnnnnnnnn----SSSShhhhuuuu,,,, MMMMeeeelllliiiissssssssaaaa eeeetttt RRRRuuuuppppeeeeeeeesssshhhh qqqquuuuiiii oooonnnntttt pppprrrroooouuuuvvvvéééé qqqquuuueeee lllleeee rrrriiiirrrreeee eeeetttt lllleeee ssssoooouuuurrrriiiirrrreeee ééééttttaaaaiiiieeeennnntttt uuuunnnniiiivvvveeeerrrrsssseeeellllssss.... UUUUnnnn ggggrrrraaaannnndddd mmmmeeeerrrrcccciiii àààà CCCChhhhrrrriiiissssttttiiiinnnneeee LLLLaaaammmmyyyy,,,, bbbbiiiieeeennnn pppplllluuuussss qqqquuuu’’’’uuuunnnneeee sssseeeeccccrrrrééééttttaaaaiiiirrrreeee.... MMMMeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr ttttaaaa ccccoooommmmppppéééétttteeeennnncccceeee,,,, ttttoooonnnn ddddyyyynnnnaaaammmmiiiissssmmmmeeee eeeetttt ttttaaaa bbbboooonnnnnnnneeee hhhhuuuummmmeeeeuuuurrrr qqqquuuuoooottttiiiiddddiiiieeeennnnnnnneeee.... MMMMeeeessss rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeeemmmmeeeennnnttttssss ssss’’’’aaaaddddrrrreeeesssssssseeeennnntttt ééééggggaaaalllleeeemmmmeeeennnntttt àààà llll’’’’eeeennnnsssseeeemmmmbbbblllleeee ddddeeeessss mmmmeeeemmmmbbbbrrrreeeessss dddduuuu LLLLaaaabbbboooorrrraaaattttooooiiiirrrreeee ddddeeee MMMMiiiiccccrrrroooobbbbiiiioooollllooooggggiiiieeee ddddeeeessss EEEEnnnnvvvviiiirrrroooonnnnnnnneeeemmmmeeeennnnttttssss EEEExxxxttttrrrrêêêêmmmmeeeessss.... MMMMeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr vvvvoooottttrrrreeee ggggeeeennnnttttiiiilllllllleeeesssssssseeee eeeetttt vvvvoooottttrrrreeee ddddiiiissssppppoooonnnniiiibbbbiiiilllliiiittttéééé qqqquuuuiiii oooonnnntttt ffffaaaaiiiitttt ddddeeee cccceeeessss 3333 aaaannnnnnnnééééeeeessss àààà llll’’’’IIIIFFFFRRRREEEEMMMMEEEERRRR,,,, uuuunnnn bbbbeeeeaaaauuuu ssssééééjjjjoooouuuurrrr qqqquuuuiiii rrrreeeesssstttteeeerrrraaaa ppppoooouuuurrrr mmmmooooiiii iiiimmmmppppéééérrrriiiissssssssaaaabbbblllleeee.... MMMMeeeerrrrcccciiii àààà LLLLaaaauuuurrrreeeennnntttt TTTTooooffffffffiiiinnnn ppppoooouuuurrrr tttteeeessss ccccoooonnnnsssseeeeiiiillllssss aaaavvvviiiissssééééssss eeeetttt tttteeeessss iiiimmmmpppprrrreeeessssssssiiiioooonnnnssss eeeennnn ttttoooouuuutttt ggggeeeennnnrrrreeee qqqquuuueeee cccceeee ssssooooiiiitttt ddddaaaannnnssss lllleeee mmmmoooonnnnddddeeee sssscccciiiieeeennnnttttiiiiffffiiiiqqqquuuueeee,,,, lllleeeessss llllooooiiiissssiiiirrrrssss vvvvééééttttééééttttiiiisssstttteeeessss oooouuuu llllaaaa ccccoooonnnnffffeeeeccccttttiiiioooonnnn ddddeeee mmmmeeeettttssss jjjjaaaappppoooonnnnaaaaiiiissss.... MMMMeeeerrrrcccciiii aaaauuuussssssssiiii àààà SSSSttttéééépppphhhhaaaannnneeee LLLL’’’’hhhhaaaarrrriiiiddddoooonnnn,,,, llll’’’’hhhhoooommmmmmmmeeee qqqquuuuiiii aaaarrrrrrrriiiivvvveeee àààà ddddiiiirrrreeee bbbboooonnnnjjjjoooouuuurrrr àààà 33330000 ppppeeeerrrrssssoooonnnnnnnneeeessss eeeennnn mmmmooooiiiinnnnssss ddddeeee 9999 sssseeeeccccoooonnnnddddeeeessss eeeetttt 55558888 cccceeeennnnttttiiiièèèèmmmmeeeessss.... MMMMeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr ttttoooonnnn ddddyyyynnnnaaaammmmiiiissssmmmmeeee eeeetttt ddddeeee mmmm’’’’aaaavvvvooooiiiirrrr ssssaaaauuuuvvvvéééé llllaaaa vvvviiiieeee aaaavvvveeeecccc llllaaaa ssssoooouuuucccchhhheeee ddddeeee XXXXLLLL1111----ggggoooolllldddd !!!! 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BBBBoooonnnnnnnneeee ccccoooonnnnttttiiiinnnnuuuuaaaattttiiiioooonnnn ddddaaaannnnssss vvvvoooossss vvvviiiieeeessss rrrreeeessssppppeeeeccccttttiiiivvvveeeessss eeeetttt eeeennnnccccoooorrrreeee ddddééééssssoooolllléééé dddd’’’’êêêêttttrrrreeee aaaalllllllléééé ttttrrrroooopppp ssssoooouuuuvvvveeeennnntttt àààà llllaaaa ppppiiiisssscccciiiinnnneeee !!!! JJJJeeee ttttiiiieeeennnnssss àààà rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeeerrrr lllleeee vvvvaaaarrrriiiiaaaabbbblllleeee MMMMooooddddeeee IIIImmmmaaaaggggeeeerrrr TTTTyyyypppphhhhoooooooonnnn 9999444400000000.... DDDDuuuurrrraaaannnntttt 3333 aaaannnnssss,,,, ttttuuuu aaaassss ééééttttéééé llllaaaa pppprrrreeeemmmmiiiièèèèrrrreeee «««« ppppeeeerrrrssssoooonnnnnnnneeee »»»» qqqquuuueeee jjjjeeee ccccôôôôttttooooyyyyaaaaiiiissss ttttoooouuuussss lllleeeessss mmmmaaaattttiiiinnnnssss,,,, mmmmeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr ttttoooouuuutttteeeessss cccceeeessss ssssaaaattttiiiissssffffaaaaccccttttiiiioooonnnnssss eeeetttt cccceeeessss ddddééééccccoooonnnnvvvveeeennnnuuuueeeessss.... JJJJ’’’’eeeexxxxpppprrrriiiimmmmeeee mmmmeeeessss rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeeemmmmeeeennnnttttssss àààà PPPPaaaassssccccaaaallll TTTTrrrroooouuuuvvvvéééé,,,, dddduuuu llllaaaabbbboooorrrraaaattttooooiiiirrrreeee ddddeeee «««« GGGGéééénnnnééééttttiiiiqqqquuuueeee mmmmoooollllééééccccuuuullllaaaaiiiirrrreeee eeeetttt ggggéééénnnnééééttttiiiiqqqquuuueeee ééééppppiiiiddddéééémmmmiiiioooollllooooggggiiiiqqqquuuueeee »»»»,,,, ppppoooouuuurrrr mmmm’’’’aaaavvvvooooiiiirrrr ppppeeeerrrrmmmmiiiissss ddddeeee mmmmaaaannnniiiippppeeeerrrr ssssuuuurrrr lllleeee bbbbiiiiaaaaccccoooorrrreeee.... JJJJeeee nnnn’’’’oooouuuubbbblllliiiieeee ppppaaaassss éééévvvviiiiddddeeeemmmmmmmmeeeennnntttt,,,, llllaaaa ccccaaaammmmaaaarrrraaaaddddeeee NNNNaaaatttthhhhaaaalllliiiieeee BBBBeeeennnnzzzz :::: mmmmeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr ttttoooonnnn cccchhhhaaaalllleeeeuuuurrrreeeeuuuuxxxx aaaaccccccccuuuueeeeiiiillll ddddaaaannnnssss ttttoooonnnn llllaaaabbbboooo ;;;; ggggrrrrââââcccceeee àààà ttttooooiiii,,,, jjjj’’’’aaaaiiii ppppaaaasssssssséééé ddddeeee bbbboooonnnnssss mmmmoooommmmeeeennnnttttssss dddduuuurrrraaaannnntttt lllleeeessss mmmmaaaannnniiiippppssss ddddeeee SSSSPPPPRRRR.... AAAAuuuussssssssiiii,,,, uuuunnnn mmmmeeeessssssssaaaaggggeeee ssssppppéééécccciiiiaaaallll àààà ttttoooouuuussss tttteeeessss ccccoooollllllllèèèègggguuuueeeessss tttthhhhééééssssaaaarrrrddddssss.... JJJJeeee rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeee MMMMrrrr WWWWrrrroooobbbblllleeeewwwwsssskkkkiiii ((((RRRReeeennnnnnnneeeessss 1111)))),,,, ppppoooouuuurrrr mmmm’’’’aaaavvvvooooiiiirrrr ddddoooonnnnnnnnéééé llll’’’’eeeennnnvvvviiiieeee dddd’’’’ééééttttuuuuddddiiiieeeerrrr lllleeeessss pppprrrroooottttééééiiiinnnneeeessss.... JJJJeeee rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeee aaaauuuussssssssiiii MMMMrrrr HHHHuuuubbbbeeeerrrrtttt eeeetttt MMMMmmmmeeee RRRRaaaagggguuuueeeennnneeeessss----NNNNiiiiccccoooollll ((((RRRReeeennnnnnnneeeessss 1111)))) eeeetttt llll’’’’ééééqqqquuuuiiiippppeeee FFFFIIIIPPPPLLLL ((((IIIINNNNRRRRAAAA ddddeeee NNNNaaaannnntttteeeessss)))) ppppoooouuuurrrr mmmm’’’’aaaavvvvooooiiiirrrr iiiinnnniiiittttiiiiéééé àààà llllaaaa rrrreeeecccchhhheeeerrrrcccchhhheeee sssscccciiiieeeennnnttttiiiiffffiiiiqqqquuuueeee.... EEEEnnnnffffiiiinnnn uuuunnnn ggggrrrraaaannnndddd mmmmeeeerrrrcccciiii aaaauuuuxxxx aaaammmmiiiissss,,,, ttttoooouuuujjjjoooouuuurrrrssss pppprrrréééésssseeeennnnttttssss,,,, àààà VVVViiiirrrrggggiiiinnnniiiieeee,,,, mmmmeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr ttttoooouuuutttt,,,, eeeetttt aaaauuuussssssssiiii àààà llllaaaa ffffaaaammmmiiiilllllllleeee,,,, ddddeeeessss pppplllluuuussss ppppeeeettttiiiittttssss àààà llllaaaa pppplllluuuussss ggggrrrraaaannnnddddeeee eeeetttt éééévvvviiiiddddeeeemmmmmmmmeeeennnntttt àààà mmmmeeeessss ppppaaaarrrreeeennnnttttssss ppppoooouuuurrrr lllleeeeuuuurrrr ssssoooouuuuttttiiiieeeennnn iiiinnnnccccoooonnnnddddiiiittttiiiioooonnnnnnnneeeellll dddduuuurrrraaaannnntttt cccceeeessss lllloooonnnngggguuuueeeessss ééééttttuuuuddddeeeessss eeeetttt ssssaaaannnnssss qqqquuuuiiii jjjjeeee nnnneeee sssseeeerrrraaaaiiiissss ppppaaaassss llllàààà.... 4 VVVVaaaalllloooorrrriiiissssaaaattttiiiioooonnnn sssscccciiiieeeennnnttttiiiiffffiiiiqqqquuuueeee ddddeeee cccceeee ddddooooccccttttoooorrrraaaatttt Ce travail a fait l’objet de publications et de colloques scientifiques : PPPPuuuubbbblllliiiiccccaaaattttiiiioooonnnnssss Benoît Castrec, Christophe Rouillon, Ghislaine Henneke, Didier Flament, Joël Querellou and Jean-Paul Raffin. Binding to PCNA in Euryarchaeal DNA Replication Requires Two PIP Motifs for DNA Polymerase D and One PIP Motif for DNA Polymerase B. Journal of Molecular Biology. Sous presse Benoît Castrec, Ghislaine Henneke, Didier Flament and Jean-Paul Raffin. The glycine-rich motif of Pyrococcus abyssi DNA polymerase D is critical for protein stability. Journal of Molecular Biology. Soumis PPPPoooosssstttteeeerrrrssss Benoît Castrec, Christophe Rouillon, Didier Flament, Ghislaine Henneke, Joël Querellou and Jean-Paul Raffin. « Pyrococcus abyssi replicative DNA polymerases: importance of consensus binding motifs to PabPCNA ». « Molecular Biology of Archaea » 19-21 Août 2008 à l’Université de St-Andrews, Grande-Bretagne. Benoît Castrec, Christophe Rouillon, Didier Flament, Ghislaine Henneke, Joël Querellou et Jean-Paul Raffin. « Interaction entre les ADN polymérases B et D et leur facteur de processivité, le PCNA, chez l’Archaea hyperthermophile Pyrococcus abyssi ». Congrès annuel de la SFBBM, 27-29 Août 2009 à Nancy, France. 5 6 SSSSoooommmmmmmmaaaaiiiirrrreeee .............................................................................................................................................................11 AAAABBBBRRRREEEEVVVVIIIIAAAATTTTIIIIOOOONNNNSSSS .................................................................................................................................................13 LLLLIIIISSSSTTTTEEEE DDDDEEEESSSS TTTTAAAABBBBLLLLEEEEAAAAUUUUXXXX .....................................................................................................................................................15 LLLLIIIISSSSTTTTEEEE DDDDEEEESSSS FFFFIIIIGGGGUUUURRRREEEESSSS ............................................................................................................17 IIIINNNNTTTTRRRROOOODDDDUUUUCCCCTTTTIIIIOOOONNNN BBBBIIIIBBBBLLLLIIIIOOOOGGGGRRRRAAAAPPPPHHHHIIIIQQQQUUUUEEEE I. LES ARCHAEA.............................................................................................................................................19 I.1. DECOUVERTE DES ARCHAEA............................................................................................................................19 I.2. CARACTERISTIQUES DES ARCHAEA...................................................................................................................20 I.3. PHYLA DES ARCHAEA.......................................................................................................................................21 I.4. L’ORDRE DES THERMOCOCCALES.....................................................................................................................23 I.5. PYROCOCCUS ABYSSI..........................................................................................................................................24 I.6. RELATION DES ARCHAEA AVEC LES DEUX AUTRES DOMAINES DU VIVANT.......................................................25 I.7. NOTIONS DE THERMOSTABILITE........................................................................................................................26 I.8. APPLICATIONS BIOTECHNOLOGIQUES...............................................................................................................27 I.8.1. Les Divers domaines d’application..........................................................................................................27 I.8.2. Processus liés à l’ADN.............................................................................................................................28 I.8.3. Autres potentialités...................................................................................................................................29 II. LA REPLICATION DE L’ADN...................................................................................................................30 II.1. INTRODUCTION................................................................................................................................................30 II.2. LA PHASE D’INITIATION...................................................................................................................................32 II.2.1. La reconnaissance de l’origine de réplication........................................................................................32 II.2.2. Chargement et activité de l’hélicase réplicative.....................................................................................32 II.3. LA PHASE D’ELONGATION................................................................................................................................33 II.3.1. Stabilisation de l’ADN simple brin.........................................................................................................33 II.3.2. Création de l’amorce ARN......................................................................................................................34 II.3.3. Elongation...............................................................................................................................................35 II.3.4. Maturation des fragments d’Okazaki......................................................................................................35 II.4. LES ADN POLYMERASES.................................................................................................................................37 II.4.1. Distribution au sein des trois domaines du vivant..................................................................................37 II.4.2. L’ADN polymérase B..............................................................................................................................39 II.4.3. L’ADN polymérase D..............................................................................................................................40 II.5. LE RF-C (REPLICATION FACTOR C)................................................................................................................42 II.5.1. Description dans les trois domaines du vivant........................................................................................42 II.5.2. Hydrolyse de l’ATP.................................................................................................................................43 II.5.3. Interaction avec le PCNA.......................................................................................................................44 II.5.4. Autres fonctions du RF-C........................................................................................................................44 II.6. LE PCNA (PROLIFERATING CELL NUCLEAR ANTIGEN)....................................................................................45 II.6.1. Fonctions................................................................................................................................................45 II.6.2. Structure..................................................................................................................................................47 II.6.3. Dynamique du PCNA..............................................................................................................................48 II.6.4. Motifs d’interactions au PCNA...............................................................................................................49 II.6.5. Domaines d’interactions avec le PCNA..................................................................................................50 III. PRESENTATION DE L’ETUDE.................................................................................................................52 .......................................................................................................................55 RRRREEEESSSSUUUULLLLTTTTAAAATTTTSSSS EEEETTTT DDDDIIIISSSSCCCCUUUUSSSSSSSSIIIIOOOONNNN CHAPITRE 1 - INTERACTIONS ENTRE LE PCNA ET LES ADN POLYMERASES B ET D...................57 I. INTRODUCTION..........................................................................................................................................59 II. ARTICLE........................................................................................................................................................61 III. RESULTATS COMPLEMENTAIRES........................................................................................................82 7 III.1. INTERACTION ENTRE LE PCNA ET LES SOUS-UNITES DE L’ADN POLYMERASE D..........................................82 III.2. INTERACTION DES ADN POLYMERASES D ET B AVEC LES PCNA MUTES EN PRESENCE DU PEPTIDE PIPD.....83 IV. CONCLUSION ET PERSPECTIVES..........................................................................................................86 CHAPITRE 2 - ETUDE DU COMPLEXE ADN POLYMERASE/RF-C/PCNA................................................89 I. INTRODUCTION..........................................................................................................................................91 II. RESULTATS..................................................................................................................................................92 II.1. EFFETS DU RF-C SUR L’EXTENSION D’AMORCE DES ADN POLYMERASES D ET B SAUVAGES ET ∆PIP.............92 II.2. ETUDE DES INTERACTIONS PHYSIQUES, EN PRESENCE D’ADN, ENTRE LE PCNA, LE RF-C ET LES ADN POLYMERASES D SAUVAGE ET ∆PIP.........................................................................................................................95 II.3. EXTENSION D’AMORCE DES ADN POLYMERASES D SAUVAGE ET ∆PIP, EN PRESENCE DU PCNA ET DU RF-C SAUVAGE OU ∆PIP...................................................................................................................................................96 II.4. ETUDE DU CHARGEMENT DU PCNA SUR L’ADN, EN PRESENCE DU RF-C OU DU RF-C∆PIP............................97 III. DISCUSSION.................................................................................................................................................99 IV. CONCLUSION ET PERSPECTIVES........................................................................................................102 CHAPITRE 3 - ETUDE D’UN MOTIF RICHE EN GLYCINES DE L’ADN POLYMERASE D DE PYROCOCCUS ABYSSI..........................................................................................................................................103 I. INTRODUCTION........................................................................................................................................105 II. ARTICLE......................................................................................................................................................106 III. RESULTATS COMPLEMENTAIRES......................................................................................................127 III.1. ACTIVITE 3’→5’ EXONUCLEASIQUE DE PABPOL D, PABPOL DMUT1 ET PABPOL DMUT2............................127 III.2. INTERACTIONS FONCTIONNELLES ENTRE LES SOUS-UNITES DP1 ET DP2 : IMPORTANCE POUR L’ACTIVITE 3’→5’ EXONUCLEASIQUE......................................................................................................................................128 IV. CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES.....................................................................................................129 CHAPITRE 4 - TRAVAUX PRELIMINAIRES EN SPECTROSCOPIE DE FLUORESCENCE.................131 I. INTRODUCTION........................................................................................................................................133 II. RESULTATS................................................................................................................................................134 II.1. ANISOTROPIE DE FLUORESCENCE...................................................................................................................134 II.1.1. PCNA marqué par un groupement fluorescent.....................................................................................135 II.1.2. PCNA marqué –L211C/V46C...............................................................................................................135 II.1.3. Liaison du PCNA à l’ADN L34 hybridé à différentes amorces.............................................................136 II.1.4. Liaison du PCNA à l’ADN, à différentes températures........................................................................137 II.1.5. Liaison à l’ADN du complexe PCNA/RFC...........................................................................................138 II.1.6. Liaison à l’ADN des ADN polymérases D mutées au niveau du motif PYF box...................................138 II.2. UTILISATION DU PEPTIDE PIPB......................................................................................................................139 II.3. UTILISATION D’UNE SONDE DE POLARITE : LE NILE RED...............................................................................142 III. CONCLUSION ET PERSPECTIVES........................................................................................................143 ...........................................................................................................................................145 CCCCOOOONNNNCCCCLLLLUUUUSSSSIIIIOOOONNNN GGGGEEEENNNNEEEERRRRAAAALLLLEEEE .........................................................................................................................147 MMMMAAAATTTTEEEERRRRIIIIEEEELLLLSSSS EEEETTTT MMMMEEEETTTTHHHHOOOODDDDEEEESSSS I. TECHNIQUES DE CULTURE CELLULAIRE ET DE BIOLOGIE MOLECULAIRE......................149 I.1. CULTURE D’ESCHERICHIA COLI.......................................................................................................................149 I.2. PCR................................................................................................................................................................149 I.3. EXTRACTION DE L’ADN PLASMIDIQUE...........................................................................................................149 I.4. VISUALISATION DE L’ADN PLASMIDIQUE.......................................................................................................149 I.5. COUPURE DE L’ADN PAR DES ENZYMES DE RESTRICTION...............................................................................150 I.6. CLONAGE DANS UN VECTEUR D’EXPRESSION..................................................................................................150 I.6.1. Vecteur d’expression..............................................................................................................................150 I.6.2. Préparation des inserts et des plasmides...............................................................................................150 I.6.3. Ligature du vecteur linéarisé et des inserts digérés...............................................................................151 I.7. TRANSFORMATION DANS DES CELLULES COMPETENTES.................................................................................151 8 I.7.1. Cellules de stabilisation.........................................................................................................................151 I.7.2. Cellules d’expression.............................................................................................................................151 I.8. MUTAGENESES DIRIGEES................................................................................................................................151 I.8.1. Stratégies de clonage.............................................................................................................................151 I.8.2. Conditions de PCR.................................................................................................................................155 I.9. SEQUENÇAGE DE L’ADN................................................................................................................................156 II. TECHNIQUES DE BIOCHIMIE...............................................................................................................157 II.1. TECHNIQUES DE PRODUCTION DES PROTEINES RECOMBINANTES...................................................................157 II.1.1. Expression des protéines par un système de traduction in vitro (RTS).................................................157 II.1.2. Expression des protéines recombinantes en grand volume...................................................................157 II.1.3. Expression des protéines recombinantes en petit volume.....................................................................158 II.2. PURIFICATION DES PROTEINES RECOMBINANTES...........................................................................................158 II.2.1. Purification de protéines exprimées par RTS.......................................................................................158 II.2.2. Purification des ADN polymérases.......................................................................................................160 II.3. DOSAGE DES PROTEINES................................................................................................................................166 II.4. SEPARATION ET VISUALISATION DES PROTEINES PAR ELECTROPHORESE SUR GEL DE POLYACRYLAMIDE......167 II.4.1. Gels SDS-PAGE....................................................................................................................................167 II.4.1.1. Préparation des échantillons.............................................................................................................................167 II.4.1.2. Migration.........................................................................................................................................................167 II.4.2. Gels natifs.............................................................................................................................................167 II.4.2.1. Préparation des échantillons.............................................................................................................................167 II.4.2.2. Migration :.......................................................................................................................................................167 II.4.3. Coloration/décoloration des gels d’électrophorèse..............................................................................167 II.5. TECHNIQUE DE WESTERN BLOT....................................................................................................................168 II.6. PEPTIDES SYNTHETIQUES...............................................................................................................................168 II.7. SUBSTRATS NUCLEIQUES...............................................................................................................................169 II.7.1. Présentation..........................................................................................................................................169 II.7.2. Préparation d’une matrice d’ADN amorcée.........................................................................................170 II.8. TECHNIQUES DE SYNTHESE D’ADN...............................................................................................................171 II.8.1. Test d’activité des ADN polymérases par incorporation de [3H]dTTP................................................171 II.8.2. Réactions d’extension d’amorce...........................................................................................................172 II.8.3. Réaction 3’→5’ exonucléasique...........................................................................................................173 II.9. CAPTURES DE PARTENAIRES PAR PULL-DOWN SUR BILLES MAGNETIQUES.....................................................173 II.10. ETUDE D’INTERACTION PROTEINE-PROTEINE PAR RESONANCE PLASMONIQUE DE SURFACE (SPR)..............174 II.10.1. Principe...............................................................................................................................................174 II.10.2. Expériences réalisées..........................................................................................................................176 II.11. EMSA (ELECTROPHORESIS MOBILITY-SHIFT ASSAY).................................................................................176 II.12. ETUDE DU CHARGEMENT DU PCNA SUR UN ADN (CROSS-LINKING)..........................................................176 II.13. MESURES DE LA THERMOSTABILITE DES ADN POLYMERASES.....................................................................177 II.14. ETUDES EN FLUORESCENCE.........................................................................................................................177 II.14.1. Analyse spectrale................................................................................................................................177 II.14.2. Anisotropie d’émission de fluorescence..............................................................................................178 II.14.2.1. Principe..........................................................................................................................................................178 II.14.2.2. Expériences réalisées lors de cette étude........................................................................................................179 II.14.2.3. Traitement des données..................................................................................................................................179 II.14.3. Utilisation d’une sonde de polarité: le Nile Red.................................................................................179 II.14.4. Obtention d’un PCNA marqué par un fluorophore.............................................................................180 II.14.5. Utilisation de la fluorescence intrinsèque du peptide PIPB...............................................................180 II.15. NUMEROS D’ACCESSION AUX SEQUENCES...................................................................................................181 ...........................................................................................................183 RRRREEEEFFFFEEEERRRREEEENNNNCCCCEEEESSSS BBBBIIIIBBBBLLLLIIIIOOOOGGGGRRRRAAAAPPPPHHHHIIIIQQQQUUUUEEEESSSS ...................................................................................................................................................................199 AAAANNNNNNNNEEEEXXXXEEEESSSS .....................................................................................................................................................................202 RRRREEEESSSSUUUUMMMMEEEE ................................................................................................................................................................202 AAAABBBBSSSSTTTTRRRRAAAACCCCTTTT 9 10

Description:
Cette thèse a été réalisée au sein du Laboratoire de Microbiologie des . Pascal Trouvé, du laboratoire de « Génétique moléculaire et génétique.
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Les ADN polymérases B et D de l'Archaea hyperthermophile Pyrococcus abyssi PDF

202 Pages·2009·5.56 MB·French
by  Castrec Benoît
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THESE / UNIVERSITE DE BREST présentée par Benoît Castrec sous le sceau de l’Université européenne de Bretagne pour obtenir le titre de Préparée à l’Unité Mixte de recherche (UMR 6197) DOCTEUR DE l’UNIVERSITE DE BREST Laboratoire de Microbiologie des Environnements Extrêmes Mention : Biochimie - Microbiologie Ecole Doctorale des Sciences de la Mer Equipe Maintenance génomique chez les Archaea Thèse soutenue le 6 Novembre 2009 « Les ADN polymérases devant le jury composé de : Vianney Pichereau B et D de l’Archaea Professeur, Université de Bretagne Occidentale / Président hyperthermophile Ulrich Hübscher Professeur, Institute of Veterinary Biochemistry and Molecular Biology, University of Zürich-Irchel / rapporteur Pyrococcus abyssi : Giuseppe Villani contribution à l’étude des Directeur de recherche Inserm, Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale- Toulouse / rapporteur relations structure- Daniel Thomas Directeur de recherche CNRS, Université de Rennes1 / Examinateur fonction » Ghislaine Henneke Chargée de recherche, Ifremer Brest / Examinatrice Mohamed Jebbar Professeur, Université de Bretagne Occidentale / Directeur de thèse Jean-Paul Raffin Chargé de recherche CNRS, Ifremer Brest / Invité 2 RRRReeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeeemmmmeeeennnnttttssss CCCCeeeetttttttteeee tttthhhhèèèèsssseeee aaaa ééééttttéééé rrrrééééaaaalllliiiissssééééeeee aaaauuuu sssseeeeiiiinnnn dddduuuu LLLLaaaabbbboooorrrraaaattttooooiiiirrrreeee ddddeeee MMMMiiiiccccrrrroooobbbbiiiioooollllooooggggiiiieeee ddddeeeessss EEEEnnnnvvvviiiirrrroooonnnnnnnneeeemmmmeeeennnnttttssss EEEExxxxttttrrrrêêêêmmmmeeeessss aaaavvvveeeecccc lllleeee ssssoooouuuuttttiiiieeeennnn ffffiiiinnnnaaaannnncccciiiieeeerrrr ddddeeee llllaaaa RRRRééééggggiiiioooonnnn BBBBrrrreeeettttaaaaggggnnnneeee.... OOOOnnnntttt ppppaaaarrrrttttiiiicccciiiippppéééé ééééggggaaaalllleeeemmmmeeeennnntttt àààà llllaaaa rrrrééééaaaalllliiiissssaaaattttiiiioooonnnn ddddeeee cccceeee pppprrrroooojjjjeeeetttt llll’’’’UUUUBBBBOOOO,,,, llll’’’’IIIIFFFFRRRREEEEMMMMEEEERRRR eeeetttt lllleeee CCCCNNNNRRRRSSSS.... JJJJ’’’’eeeexxxxpppprrrriiiimmmmeeee mmmmaaaa rrrreeeeccccoooonnnnnnnnaaaaiiiissssssssaaaannnncccceeee aaaauuuuxxxx mmmmeeeemmmmbbbbrrrreeeessss dddduuuu jjjjuuuurrrryyyy dddd’’’’aaaavvvvooooiiiirrrr aaaacccccccceeeeppppttttéééé ddddeeee jjjjuuuuggggeeeerrrr cccceeee ttttrrrraaaavvvvaaaaiiiillll :::: UUUUllllrrrriiiicccchhhh HHHHüüüübbbbsssscccchhhheeeerrrr,,,, PPPPrrrrooooffffeeeesssssssseeeeuuuurrrr àààà llll’’’’UUUUnnnniiiivvvveeeerrrrssssiiiittttéééé ddddeeee ZZZZüüüürrrriiiicccchhhh----IIIIrrrrcccchhhheeeellll,,,, GGGGiiiiuuuusssseeeeppppppppeeee VVVViiiillllllllaaaannnniiii,,,, DDDDiiiirrrreeeecccctttteeeeuuuurrrr ddddeeee RRRReeeecccchhhheeeerrrrcccchhhheeee àààà llll’’’’IIIInnnnsssseeeerrrrmmmm,,,, VVVViiiiaaaannnnnnnneeeeyyyy PPPPiiiicccchhhheeeerrrreeeeaaaauuuu,,,, PPPPrrrrooooffffeeeesssssssseeeeuuuurrrr àààà llll’’’’UUUUBBBBOOOO,,,, DDDDaaaannnniiiieeeellll TTTThhhhoooommmmaaaassss,,,, ddddiiiirrrreeeecccctttteeeeuuuurrrr ddddeeee rrrreeeecccchhhheeeerrrrcccchhhheeee CCCCNNNNRRRRSSSS,,,, MMMMoooohhhhaaaammmmmmmmeeeedddd JJJJeeeebbbbbbbbaaaarrrr,,,, PPPPrrrrooooffffeeeesssssssseeeeuuuurrrr àààà llll’’’’UUUUBBBBOOOO eeeetttt GGGGhhhhiiiissssllllaaaaiiiinnnneeee HHHHeeeennnnnnnneeeekkkkeeee,,,, cccchhhhaaaarrrrggggééééeeee ddddeeee rrrreeeecccchhhheeeerrrrcccchhhheeee àààà llll’’’’IIIIFFFFRRRREEEEMMMMEEEERRRR.... JJJJeeee rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeee ttttoooouuuutttt dddd’’’’aaaabbbboooorrrrdddd JJJJeeeeaaaannnn----PPPPaaaauuuullll RRRRaaaaffffffffiiiinnnn ppppoooouuuurrrr ssssoooonnnn eeeennnnccccaaaaddddrrrreeeemmmmeeeennnntttt iiiinnnnccccoooonnnnddddiiiittttiiiioooonnnnnnnneeeellll dddduuuurrrraaaannnntttt cccceeeessss 3333 aaaannnnnnnnééééeeeessss.... TTTTuuuu mmmm’’’’aaaassss ssssaaaannnnssss cccceeeesssssssseeee eeeennnnccccoooouuuurrrraaaaggggéééé,,,, ffffaaaaiiiitttt ccccoooonnnnffffiiiiaaaannnncccceeee,,,, ddddoooonnnnnnnnéééé ccccoooonnnnffffiiiiaaaannnncccceeee eeeetttt llllaaaaiiiisssssssséééé ggggrrrraaaannnnddddiiiirrrr ttttoooouuuutttt aaaauuuu lllloooonnnngggg ddddeeee cccceeee ddddooooccccttttoooorrrraaaatttt.... MMMMeeeerrrrcccciiii aaaauuuussssssssiiii ppppoooouuuurrrr ttttoooouuuutttteeeessss cccceeeessss ddddiiiissssccccuuuussssssssiiiioooonnnnssss mmmmuuuullllttttiiiipppplllleeeessss eeeetttt vvvvaaaarrrriiiiééééeeeessss qqqquuuuiiii oooonnnntttt ppppeeeerrrrmmmmiiiissss ddddeeee ttttrrrraaaavvvvaaaaiiiilllllllleeeerrrr ddddaaaannnnssss uuuunnnneeee aaaammmmbbbbiiiiaaaannnncccceeee sssseeeerrrreeeeiiiinnnneeee eeeetttt ccccoooonnnnvvvviiiivvvviiiiaaaalllleeee.... LLLLeeee ppppaaaassssssssaaaaggggeeee ddddeeee ttttéééémmmmooooiiiinnnn eeeesssstttt ddddééééssssoooorrrrmmmmaaaaiiiissss llllaaaannnnccccéééé !!!! JJJJeeee ttttiiiieeeennnnssss àààà rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeeerrrr JJJJooooëëëëllll QQQQuuuueeeerrrreeeelllllllloooouuuu,,,, DDDDaaaannnniiiieeeellll PPPPrrrriiiieeeeuuuurrrr eeeetttt AAAAnnnnnnnneeee GGGGooooddddffffrrrrooooyyyy ppppoooouuuurrrr lllleeeeuuuurrrr aaaaccccccccuuuueeeeiiiillll aaaauuuu sssseeeeiiiinnnn dddduuuu llllaaaabbbboooorrrraaaattttooooiiiirrrreeee eeeetttt ppppoooouuuurrrr llll’’’’iiiinnnnttttéééérrrrêêêêtttt qqqquuuu’’’’iiiillllssss oooonnnntttt ppppoooorrrrttttéééé àààà mmmmoooonnnn ttttrrrraaaavvvvaaaaiiiillll.... 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JJJJeeee nnnn’’’’oooouuuubbbblllliiiieeee ppppaaaassss mmmmeeeessss ssssttttaaaaggggiiiiaaaaiiiirrrreeeessss,,,, MMMMaaaarrrriiiinnnneeee RRRRiiiiddddoooouuuuxxxx eeeetttt TTTThhhhiiiibbbbaaaauuuutttt HHHHeeeerrrrrrrroooouuuu,,,, mmmmeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr vvvvoooottttrrrreeee aaaaiiiiddddeeee eeeetttt dddd’’’’aaaavvvvooooiiiirrrr sssseeeerrrrvvvviiii ddddeeee ccccoooobbbbaaaayyyyeeee dddduuuurrrraaaannnntttt cccceeeessss qqqquuuueeeellllqqqquuuueeeessss mmmmooooiiiissss ddddeeee mmmmaaaannnniiiipppp !!!! 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UUUUnnnn ggggrrrraaaannnndddd mmmmeeeerrrrcccciiii àààà CCCChhhhrrrriiiissssttttiiiinnnneeee LLLLaaaammmmyyyy,,,, bbbbiiiieeeennnn pppplllluuuussss qqqquuuu’’’’uuuunnnneeee sssseeeeccccrrrrééééttttaaaaiiiirrrreeee.... MMMMeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr ttttaaaa ccccoooommmmppppéééétttteeeennnncccceeee,,,, ttttoooonnnn ddddyyyynnnnaaaammmmiiiissssmmmmeeee eeeetttt ttttaaaa bbbboooonnnnnnnneeee hhhhuuuummmmeeeeuuuurrrr qqqquuuuoooottttiiiiddddiiiieeeennnnnnnneeee.... MMMMeeeessss rrrreeeemmmmeeeerrrrcccciiiieeeemmmmeeeennnnttttssss ssss’’’’aaaaddddrrrreeeesssssssseeeennnntttt ééééggggaaaalllleeeemmmmeeeennnntttt àààà llll’’’’eeeennnnsssseeeemmmmbbbblllleeee ddddeeeessss mmmmeeeemmmmbbbbrrrreeeessss dddduuuu LLLLaaaabbbboooorrrraaaattttooooiiiirrrreeee ddddeeee MMMMiiiiccccrrrroooobbbbiiiioooollllooooggggiiiieeee ddddeeeessss EEEEnnnnvvvviiiirrrroooonnnnnnnneeeemmmmeeeennnnttttssss EEEExxxxttttrrrrêêêêmmmmeeeessss.... MMMMeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr vvvvoooottttrrrreeee ggggeeeennnnttttiiiilllllllleeeesssssssseeee eeeetttt vvvvoooottttrrrreeee ddddiiiissssppppoooonnnniiiibbbbiiiilllliiiittttéééé qqqquuuuiiii oooonnnntttt ffffaaaaiiiitttt ddddeeee cccceeeessss 3333 aaaannnnnnnnééééeeeessss àààà llll’’’’IIIIFFFFRRRREEEEMMMMEEEERRRR,,,, uuuunnnn bbbbeeeeaaaauuuu ssssééééjjjjoooouuuurrrr qqqquuuuiiii rrrreeeesssstttteeeerrrraaaa ppppoooouuuurrrr mmmmooooiiii iiiimmmmppppéééérrrriiiissssssssaaaabbbblllleeee.... MMMMeeeerrrrcccciiii àààà LLLLaaaauuuurrrreeeennnntttt TTTTooooffffffffiiiinnnn ppppoooouuuurrrr tttteeeessss ccccoooonnnnsssseeeeiiiillllssss aaaavvvviiiissssééééssss eeeetttt tttteeeessss iiiimmmmpppprrrreeeessssssssiiiioooonnnnssss eeeennnn ttttoooouuuutttt ggggeeeennnnrrrreeee qqqquuuueeee cccceeee ssssooooiiiitttt ddddaaaannnnssss lllleeee mmmmoooonnnnddddeeee sssscccciiiieeeennnnttttiiiiffffiiiiqqqquuuueeee,,,, lllleeeessss llllooooiiiissssiiiirrrrssss vvvvééééttttééééttttiiiisssstttteeeessss oooouuuu llllaaaa ccccoooonnnnffffeeeeccccttttiiiioooonnnn ddddeeee mmmmeeeettttssss jjjjaaaappppoooonnnnaaaaiiiissss.... 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RRRRoooouuuusssssssseeeellll eeeetttt AAAAnnnnnnnneeee----LLLLaaaauuuurrrreeee SSSSaaaauuuuvvvvaaaaddddeeeetttt ppppoooouuuurrrr vvvvoooottttrrrreeee eeeennnntttthhhhoooouuuussssiiiiaaaassssmmmmeeee eeeetttt nnnnoooossss ddddiiiissssccccuuuussssssssiiiioooonnnnssss eeeennnn ttttoooouuuutttt ggggeeeennnnrrrreeee.... CCCC’’’’ééééttttaaaaiiiitttt «««« cccchhhhoooouuuutttteeeetttttttteeee »»»»,,,, eeeennnn rrrreeeevvvvaaaannnncccchhhheeee jjjjeeee nnnneeee ssssaaaaiiiissss ppppaaaassss àààà qqqquuuuiiii ttttrrrraaaannnnssssmmmmeeeettttttttrrrreeee lllleeee ffffllllaaaammmmbbbbeeeeaaaauuuu FFFF....MMMM.... !!!! JJJJeeee nnnn’’’’oooouuuubbbblllliiiieeee ppppaaaassss CCCCaaaassssssssaaaannnnddddrrrreeee LLLLaaaazzzzaaaarrrr.... 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EEEEnnnnffffiiiinnnn uuuunnnn ggggrrrraaaannnndddd mmmmeeeerrrrcccciiii aaaauuuuxxxx aaaammmmiiiissss,,,, ttttoooouuuujjjjoooouuuurrrrssss pppprrrréééésssseeeennnnttttssss,,,, àààà VVVViiiirrrrggggiiiinnnniiiieeee,,,, mmmmeeeerrrrcccciiii ppppoooouuuurrrr ttttoooouuuutttt,,,, eeeetttt aaaauuuussssssssiiii àààà llllaaaa ffffaaaammmmiiiilllllllleeee,,,, ddddeeeessss pppplllluuuussss ppppeeeettttiiiittttssss àààà llllaaaa pppplllluuuussss ggggrrrraaaannnnddddeeee eeeetttt éééévvvviiiiddddeeeemmmmmmmmeeeennnntttt àààà mmmmeeeessss ppppaaaarrrreeeennnnttttssss ppppoooouuuurrrr lllleeeeuuuurrrr ssssoooouuuuttttiiiieeeennnn iiiinnnnccccoooonnnnddddiiiittttiiiioooonnnnnnnneeeellll dddduuuurrrraaaannnntttt cccceeeessss lllloooonnnngggguuuueeeessss ééééttttuuuuddddeeeessss eeeetttt ssssaaaannnnssss qqqquuuuiiii jjjjeeee nnnneeee sssseeeerrrraaaaiiiissss ppppaaaassss llllàààà.... 4 VVVVaaaalllloooorrrriiiissssaaaattttiiiioooonnnn sssscccciiiieeeennnnttttiiiiffffiiiiqqqquuuueeee ddddeeee cccceeee ddddooooccccttttoooorrrraaaatttt Ce travail a fait l’objet de publications et de colloques scientifiques : PPPPuuuubbbblllliiiiccccaaaattttiiiioooonnnnssss Benoît Castrec, Christophe Rouillon, Ghislaine Henneke, Didier Flament, Joël Querellou and Jean-Paul Raffin. Binding to PCNA in Euryarchaeal DNA Replication Requires Two PIP Motifs for DNA Polymerase D and One PIP Motif for DNA Polymerase B. Journal of Molecular Biology. Sous presse Benoît Castrec, Ghislaine Henneke, Didier Flament and Jean-Paul Raffin. The glycine-rich motif of Pyrococcus abyssi DNA polymerase D is critical for protein stability. Journal of Molecular Biology. Soumis PPPPoooosssstttteeeerrrrssss Benoît Castrec, Christophe Rouillon, Didier Flament, Ghislaine Henneke, Joël Querellou and Jean-Paul Raffin. « Pyrococcus abyssi replicative DNA polymerases: importance of consensus binding motifs to PabPCNA ». « Molecular Biology of Archaea » 19-21 Août 2008 à l’Université de St-Andrews, Grande-Bretagne. Benoît Castrec, Christophe Rouillon, Didier Flament, Ghislaine Henneke, Joël Querellou et Jean-Paul Raffin. « Interaction entre les ADN polymérases B et D et leur facteur de processivité, le PCNA, chez l’Archaea hyperthermophile Pyrococcus abyssi ». Congrès annuel de la SFBBM, 27-29 Août 2009 à Nancy, France. 5 6 SSSSoooommmmmmmmaaaaiiiirrrreeee .............................................................................................................................................................11 AAAABBBBRRRREEEEVVVVIIIIAAAATTTTIIIIOOOONNNNSSSS .................................................................................................................................................13 LLLLIIIISSSSTTTTEEEE DDDDEEEESSSS TTTTAAAABBBBLLLLEEEEAAAAUUUUXXXX .....................................................................................................................................................15 LLLLIIIISSSSTTTTEEEE DDDDEEEESSSS FFFFIIIIGGGGUUUURRRREEEESSSS ............................................................................................................17 IIIINNNNTTTTRRRROOOODDDDUUUUCCCCTTTTIIIIOOOONNNN BBBBIIIIBBBBLLLLIIIIOOOOGGGGRRRRAAAAPPPPHHHHIIIIQQQQUUUUEEEE I. LES ARCHAEA.............................................................................................................................................19 I.1. DECOUVERTE DES ARCHAEA............................................................................................................................19 I.2. CARACTERISTIQUES DES ARCHAEA...................................................................................................................20 I.3. PHYLA DES ARCHAEA.......................................................................................................................................21 I.4. L’ORDRE DES THERMOCOCCALES.....................................................................................................................23 I.5. PYROCOCCUS ABYSSI..........................................................................................................................................24 I.6. RELATION DES ARCHAEA AVEC LES DEUX AUTRES DOMAINES DU VIVANT.......................................................25 I.7. NOTIONS DE THERMOSTABILITE........................................................................................................................26 I.8. APPLICATIONS BIOTECHNOLOGIQUES...............................................................................................................27 I.8.1. Les Divers domaines d’application..........................................................................................................27 I.8.2. Processus liés à l’ADN.............................................................................................................................28 I.8.3. Autres potentialités...................................................................................................................................29 II. LA REPLICATION DE L’ADN...................................................................................................................30 II.1. INTRODUCTION................................................................................................................................................30 II.2. LA PHASE D’INITIATION...................................................................................................................................32 II.2.1. La reconnaissance de l’origine de réplication........................................................................................32 II.2.2. Chargement et activité de l’hélicase réplicative.....................................................................................32 II.3. LA PHASE D’ELONGATION................................................................................................................................33 II.3.1. Stabilisation de l’ADN simple brin.........................................................................................................33 II.3.2. Création de l’amorce ARN......................................................................................................................34 II.3.3. Elongation...............................................................................................................................................35 II.3.4. Maturation des fragments d’Okazaki......................................................................................................35 II.4. LES ADN POLYMERASES.................................................................................................................................37 II.4.1. Distribution au sein des trois domaines du vivant..................................................................................37 II.4.2. L’ADN polymérase B..............................................................................................................................39 II.4.3. L’ADN polymérase D..............................................................................................................................40 II.5. LE RF-C (REPLICATION FACTOR C)................................................................................................................42 II.5.1. Description dans les trois domaines du vivant........................................................................................42 II.5.2. Hydrolyse de l’ATP.................................................................................................................................43 II.5.3. Interaction avec le PCNA.......................................................................................................................44 II.5.4. Autres fonctions du RF-C........................................................................................................................44 II.6. LE PCNA (PROLIFERATING CELL NUCLEAR ANTIGEN)....................................................................................45 II.6.1. Fonctions................................................................................................................................................45 II.6.2. Structure..................................................................................................................................................47 II.6.3. Dynamique du PCNA..............................................................................................................................48 II.6.4. Motifs d’interactions au PCNA...............................................................................................................49 II.6.5. Domaines d’interactions avec le PCNA..................................................................................................50 III. PRESENTATION DE L’ETUDE.................................................................................................................52 .......................................................................................................................55 RRRREEEESSSSUUUULLLLTTTTAAAATTTTSSSS EEEETTTT DDDDIIIISSSSCCCCUUUUSSSSSSSSIIIIOOOONNNN CHAPITRE 1 - INTERACTIONS ENTRE LE PCNA ET LES ADN POLYMERASES B ET D...................57 I. INTRODUCTION..........................................................................................................................................59 II. ARTICLE........................................................................................................................................................61 III. RESULTATS COMPLEMENTAIRES........................................................................................................82 7 III.1. INTERACTION ENTRE LE PCNA ET LES SOUS-UNITES DE L’ADN POLYMERASE D..........................................82 III.2. INTERACTION DES ADN POLYMERASES D ET B AVEC LES PCNA MUTES EN PRESENCE DU PEPTIDE PIPD.....83 IV. CONCLUSION ET PERSPECTIVES..........................................................................................................86 CHAPITRE 2 - ETUDE DU COMPLEXE ADN POLYMERASE/RF-C/PCNA................................................89 I. INTRODUCTION..........................................................................................................................................91 II. RESULTATS..................................................................................................................................................92 II.1. EFFETS DU RF-C SUR L’EXTENSION D’AMORCE DES ADN POLYMERASES D ET B SAUVAGES ET ∆PIP.............92 II.2. ETUDE DES INTERACTIONS PHYSIQUES, EN PRESENCE D’ADN, ENTRE LE PCNA, LE RF-C ET LES ADN POLYMERASES D SAUVAGE ET ∆PIP.........................................................................................................................95 II.3. EXTENSION D’AMORCE DES ADN POLYMERASES D SAUVAGE ET ∆PIP, EN PRESENCE DU PCNA ET DU RF-C SAUVAGE OU ∆PIP...................................................................................................................................................96 II.4. ETUDE DU CHARGEMENT DU PCNA SUR L’ADN, EN PRESENCE DU RF-C OU DU RF-C∆PIP............................97 III. DISCUSSION.................................................................................................................................................99 IV. CONCLUSION ET PERSPECTIVES........................................................................................................102 CHAPITRE 3 - ETUDE D’UN MOTIF RICHE EN GLYCINES DE L’ADN POLYMERASE D DE PYROCOCCUS ABYSSI..........................................................................................................................................103 I. INTRODUCTION........................................................................................................................................105 II. ARTICLE......................................................................................................................................................106 III. RESULTATS COMPLEMENTAIRES......................................................................................................127 III.1. ACTIVITE 3’→5’ EXONUCLEASIQUE DE PABPOL D, PABPOL DMUT1 ET PABPOL DMUT2............................127 III.2. INTERACTIONS FONCTIONNELLES ENTRE LES SOUS-UNITES DP1 ET DP2 : IMPORTANCE POUR L’ACTIVITE 3’→5’ EXONUCLEASIQUE......................................................................................................................................128 IV. CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES.....................................................................................................129 CHAPITRE 4 - TRAVAUX PRELIMINAIRES EN SPECTROSCOPIE DE FLUORESCENCE.................131 I. INTRODUCTION........................................................................................................................................133 II. RESULTATS................................................................................................................................................134 II.1. ANISOTROPIE DE FLUORESCENCE...................................................................................................................134 II.1.1. PCNA marqué par un groupement fluorescent.....................................................................................135 II.1.2. PCNA marqué –L211C/V46C...............................................................................................................135 II.1.3. Liaison du PCNA à l’ADN L34 hybridé à différentes amorces.............................................................136 II.1.4. Liaison du PCNA à l’ADN, à différentes températures........................................................................137 II.1.5. Liaison à l’ADN du complexe PCNA/RFC...........................................................................................138 II.1.6. Liaison à l’ADN des ADN polymérases D mutées au niveau du motif PYF box...................................138 II.2. UTILISATION DU PEPTIDE PIPB......................................................................................................................139 II.3. UTILISATION D’UNE SONDE DE POLARITE : LE NILE RED...............................................................................142 III. CONCLUSION ET PERSPECTIVES........................................................................................................143 ...........................................................................................................................................145 CCCCOOOONNNNCCCCLLLLUUUUSSSSIIIIOOOONNNN GGGGEEEENNNNEEEERRRRAAAALLLLEEEE .........................................................................................................................147 MMMMAAAATTTTEEEERRRRIIIIEEEELLLLSSSS EEEETTTT MMMMEEEETTTTHHHHOOOODDDDEEEESSSS I. TECHNIQUES DE CULTURE CELLULAIRE ET DE BIOLOGIE MOLECULAIRE......................149 I.1. CULTURE D’ESCHERICHIA COLI.......................................................................................................................149 I.2. PCR................................................................................................................................................................149 I.3. EXTRACTION DE L’ADN PLASMIDIQUE...........................................................................................................149 I.4. VISUALISATION DE L’ADN PLASMIDIQUE.......................................................................................................149 I.5. COUPURE DE L’ADN PAR DES ENZYMES DE RESTRICTION...............................................................................150 I.6. CLONAGE DANS UN VECTEUR D’EXPRESSION..................................................................................................150 I.6.1. Vecteur d’expression..............................................................................................................................150 I.6.2. Préparation des inserts et des plasmides...............................................................................................150 I.6.3. Ligature du vecteur linéarisé et des inserts digérés...............................................................................151 I.7. TRANSFORMATION DANS DES CELLULES COMPETENTES.................................................................................151 8 I.7.1. Cellules de stabilisation.........................................................................................................................151 I.7.2. Cellules d’expression.............................................................................................................................151 I.8. MUTAGENESES DIRIGEES................................................................................................................................151 I.8.1. Stratégies de clonage.............................................................................................................................151 I.8.2. Conditions de PCR.................................................................................................................................155 I.9. SEQUENÇAGE DE L’ADN................................................................................................................................156 II. TECHNIQUES DE BIOCHIMIE...............................................................................................................157 II.1. TECHNIQUES DE PRODUCTION DES PROTEINES RECOMBINANTES...................................................................157 II.1.1. Expression des protéines par un système de traduction in vitro (RTS).................................................157 II.1.2. Expression des protéines recombinantes en grand volume...................................................................157 II.1.3. Expression des protéines recombinantes en petit volume.....................................................................158 II.2. PURIFICATION DES PROTEINES RECOMBINANTES...........................................................................................158 II.2.1. Purification de protéines exprimées par RTS.......................................................................................158 II.2.2. Purification des ADN polymérases.......................................................................................................160 II.3. DOSAGE DES PROTEINES................................................................................................................................166 II.4. SEPARATION ET VISUALISATION DES PROTEINES PAR ELECTROPHORESE SUR GEL DE POLYACRYLAMIDE......167 II.4.1. Gels SDS-PAGE....................................................................................................................................167 II.4.1.1. Préparation des échantillons.............................................................................................................................167 II.4.1.2. Migration.........................................................................................................................................................167 II.4.2. Gels natifs.............................................................................................................................................167 II.4.2.1. Préparation des échantillons.............................................................................................................................167 II.4.2.2. Migration :.......................................................................................................................................................167 II.4.3. Coloration/décoloration des gels d’électrophorèse..............................................................................167 II.5. TECHNIQUE DE WESTERN BLOT....................................................................................................................168 II.6. PEPTIDES SYNTHETIQUES...............................................................................................................................168 II.7. SUBSTRATS NUCLEIQUES...............................................................................................................................169 II.7.1. Présentation..........................................................................................................................................169 II.7.2. Préparation d’une matrice d’ADN amorcée.........................................................................................170 II.8. TECHNIQUES DE SYNTHESE D’ADN...............................................................................................................171 II.8.1. Test d’activité des ADN polymérases par incorporation de [3H]dTTP................................................171 II.8.2. Réactions d’extension d’amorce...........................................................................................................172 II.8.3. Réaction 3’→5’ exonucléasique...........................................................................................................173 II.9. CAPTURES DE PARTENAIRES PAR PULL-DOWN SUR BILLES MAGNETIQUES.....................................................173 II.10. ETUDE D’INTERACTION PROTEINE-PROTEINE PAR RESONANCE PLASMONIQUE DE SURFACE (SPR)..............174 II.10.1. Principe...............................................................................................................................................174 II.10.2. Expériences réalisées..........................................................................................................................176 II.11. EMSA (ELECTROPHORESIS MOBILITY-SHIFT ASSAY).................................................................................176 II.12. ETUDE DU CHARGEMENT DU PCNA SUR UN ADN (CROSS-LINKING)..........................................................176 II.13. MESURES DE LA THERMOSTABILITE DES ADN POLYMERASES.....................................................................177 II.14. ETUDES EN FLUORESCENCE.........................................................................................................................177 II.14.1. Analyse spectrale................................................................................................................................177 II.14.2. Anisotropie d’émission de fluorescence..............................................................................................178 II.14.2.1. Principe..........................................................................................................................................................178 II.14.2.2. Expériences réalisées lors de cette étude........................................................................................................179 II.14.2.3. Traitement des données..................................................................................................................................179 II.14.3. Utilisation d’une sonde de polarité: le Nile Red.................................................................................179 II.14.4. Obtention d’un PCNA marqué par un fluorophore.............................................................................180 II.14.5. Utilisation de la fluorescence intrinsèque du peptide PIPB...............................................................180 II.15. NUMEROS D’ACCESSION AUX SEQUENCES...................................................................................................181 ...........................................................................................................183 RRRREEEEFFFFEEEERRRREEEENNNNCCCCEEEESSSS BBBBIIIIBBBBLLLLIIIIOOOOGGGGRRRRAAAAPPPPHHHHIIIIQQQQUUUUEEEESSSS ...................................................................................................................................................................199 AAAANNNNNNNNEEEEXXXXEEEESSSS .....................................................................................................................................................................202 RRRREEEESSSSUUUUMMMMEEEE ................................................................................................................................................................202 AAAABBBBSSSSTTTTRRRRAAAACCCCTTTT 9 10

Description:
Cette thèse a été réalisée au sein du Laboratoire de Microbiologie des . Pascal Trouvé, du laboratoire de « Génétique moléculaire et génétique.
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