Étude de riboswitchs SAM-ii déviant du consensus et de leur rôle dans une régulation coordonnée de la voie de synthèse de la méthionine et de SAM

Korniakova, Vesta (2020). Étude de riboswitchs SAM-ii déviant du consensus et de leur rôle dans une régulation coordonnée de la voie de synthèse de la méthionine et de SAM Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 145 p.

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Résumé

Ce travail présente trois chapitres liés à la caractérisation des riboswitchs.

Le premier explore l’utilisation du riboswitch fluor comme un outil pour réprimer l’activité des promoteurs forts et/ou non-caractérisés dans le but de mitiger la toxicité causée par la surexpression d’un gène rapporteur lors des clonages. Cette étude révèle le succès de cette stratégie et aussi ses limites. De plus, un phénomène inhabituel d’inversion de régulation lors de l’utilisation d’un riboswitch non-natif à l’hôte est rapporté.

Le deuxième chapitre est axé sur des riboswitchs SAM-II/V (S-adenosylmethionine) déviant du consensus par la présence d’éléments structurels distincts : une tige compétitrice et une tige accessoire. On confirme in vitro l’affinité pour SAM d’environ dix membres du nouveau consensus proposé. De plus, grâce au vecteur décrit au premier chapitre on confirme chez Burkholderia thailandensis la régulation in vivo de trois cas de riboswitchs SAM structurellement différent se retrouvant en amont de metK, metX ou metZ.

La dernière étude caractérise le riboswitch SAM en amont du gène metK, une structure modèle parmi les nouveaux riboswitchs découverts dans la deuxième étude. Une série de mutants étudié in silico, in vitro, et in vivo décortique le rôle des deux éléments structurels caractéristiques du nouveau consensus.

This work presents three projects related to the characterization of riboswitches.

The first explores the fluoride riboswitch as a tool for inducing the activity of potent constitutive and/or un-characterized promoters for circumventing lethal toxicity caused by the overexpression of a reporter gene during cloning and transformation. This study reveals the success of such a strategy as well as its limits. Furthermore, an unusual phenomenon of inversion of regulation of a riboswitch in a non-native host is reported.

The second study focuses on SAM-II/V (S-adenosylmethionine) riboswitches deviating from the consensus due to the presence of one or two distinct structural elements: a competing stem and an accessory stem. We confirm in vitro SAM binding affinity of about ten members of this newly proposed consensus. Additionally, we verified in vivo regulation in Burkholderia thailandensis E264 of three instances of structurally different SAM riboswitches occurring upstream of either metK, metX, or metZ.

The final study characterizes the metK SAM riboswitch, a model structure amongst the newly discovered riboswitches described in the second project. A series of mutants studied in silico, in vitro, and in vivo unravels the roles of the two structural elements characteristic of the new consensus.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Perreault, Jonathan
Mots-clés libres:	riboswitch; fluor; gène rapporteur; plasmide; toxicité; fusion traductionnelle; SAM; Burkholderia; pseudo-noeud; fluoride; reporter; plasmid; toxicity; translational fusion; pseudoknot
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	01 juill. 2024 13:58
Dernière modification:	01 juill. 2024 13:58
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/15785

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