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Identification des composantes du système de régulation de l’opéron biphényle chez les bactéries Gram négatif.

Desaulniers, Rémi (2003). Identification des composantes du système de régulation de l’opéron biphényle chez les bactéries Gram négatif. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 137 p.

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Résumé

Les biphényles polychlorés (BPC) constituent un ensemble de produits chimiques de synthèse qui ont longtemps été employés dans diverses applications, dont les transformateurs et les condensateurs. Malheureusement, ces produits engendrent une variété d'effets nocifs pour la santé et il importe donc de les éliminer. Compte tenu des désavantages inhérents associés aux méthodes conventionnelles d'élimination des BPC, le développement de méthodes microbiologiques représente une avenue importante. À ce jour, très peu d'informations sont disponibles sur les mécanismes de régulation des gènes bph, responsables de la dégradation du biphényle. Dans la partie du génome qui renferme les gènes de la dégradation de ce composé, il existe un cadre de lecture identifié orjD qui code pour une protéine nommée OrfO. Il a été rapporté qu'à chaque opéron biphényle connu, un cadre de lecture ouvert homologue à orjD a été identifié. Par des études de la séquence prédite en acides aminés, il a été constaté que OrfO possédait des homologies significatives avec plusieurs régulateurs de la famille GntR. Le prototype de la famille GntR, la protéine GntR elle-même, agit en tant que répresseur de la voie catabolique du gluconate chez Bacillus subtilis. Dans le cas présent, les résultats des travaux précédents suggéreraient que la protéine OrfO de Comamonas testosteroni B-356 agisse à titre de répresseur de la transcription des gènes responsables de la dégradation du biphényle, et que la présence de métabolites vienne supprimer cet effet en causant l'induction de la transcription de l'ADN. Au cours de ce travail, nous avons vérifié l'effet de différents métabolites sur la liaison de notre protéine avec quatre sondes d'ADN. Les essais de retardement sur gel nous ont démontré que la protéine OrfO joue un rôle dans la régulation de la transcription des gènes bph puisqu'elle s'associe à trois des quatre régions potentiellement promotrices ciblées sur l'opéron biphényle. Les essais effectués avec le 2,3-dihydro-2,3- dihydroxybiphényle, le 2,3-dihydroxybiphényle, le benzoate et le catéchol ont prouvé qu'il était possible de dissocier les complexes ADN-protéine précédemment formés. Il est donc possible d'avancer que ces métabolites sont impliqués dans la régulation des gènes bph. Par la suite, des essais de retardement sur gel avec neuf fragments plus courts (provenant des trois sondes mères utilisées précédemment) ont été réalisés, ce qui a permis de localiser plus précisément quatre régions possibles de fixation de la protéine. Les quatre fragments correspondants ont été ensuite employés pour des essais de protection à la DNase. Ces essais avaient pour but de déterminer la séquence exacte de fixation la protéine aux différentes sondes. Finalement, des essais de retardement sur gel ont été effectués avec de courtes séquences homologues à des séquences consensus pour les protéines de type GntR suggérées par Watanabe et al. (2000), Arai et al. (1999) et Ohtsubo et al. (2001). Lors de cette étude, il aura donc été possible d'établir que les quatre métabolites étudiés interféraient dans la liaison ADN-protéine et de mieux cibler quatre régions potentielles de fixation de la protéine aux différentes sondes.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Sylvestre, Michel
Mots-clés libres: biphenyle ; bpc ; operon ; biodegradation
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 13 mai 2014 18:28
Dernière modification: 18 déc. 2015 17:03
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2103

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