Recherche d'ARN non codants régulateurs senseurs de cations

Naghdi, Mohammad Reza (2020). Recherche d'ARN non codants régulateurs senseurs de cations Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en biologie, 170 p.

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Résumé

Tous les êtres vivants et notamment les bactéries subissent des changements environnementaux tels que des variations de température, de nutriments, de pH, des métaux, etc. Ces changements peuvent être brusques et rapides et par conséquent les micro-organismes doivent s'adapter aux changements très rapidement. Les microorganismes y compris des bactéries ont développé plusieurs mécanismes de régulation qui leur permettent de survivre dans l'environnement.

Les métaux ont une importance particulière pour tous les organismes vivants y compris les bactéries ; d'une part ils sont nécessaires pour les activités vitales de tous les êtres vivants, et d'autre part ils sont toxiques voire létaux dans les concentrations élevées pour les bactéries. Par exemple le fer est nécessaire pour des voies métaboliques telle le cycle de Krebs. Le zinc est nécessaire pour la structure de certaines protéines. Le magnésium est le cofacteur de plusieurs enzymes telles que des polymérases. Il est aussi nécessaire pour le repliement des acides nucléiques. Le manganèse est impliqué dans les enzymes peroxidase qui ont le rôle de la protection des bactéries.

L'homéostasie des métaux chez les bactéries dépend de transporteurs. Ces systèmes de transport de métaux sont sous le contrôle de régulations étroites par les bactéries. Les systèmes de régulation permettent de contrôler efficacement autant dans le cas de manque ou de l'excès des métaux.

Chez les bactéries les métaux sont régulés par deux couches (systèmes) connues de régulation. Un de ces systèmes est basé sur des protéines régulatrices des métaux et d'autres sont constitués d'ARN non codant. Il existe au moins deux groupes distincts d'ARN non codant qui sont impliqués dans la régulation des métaux : des petits ARN comme RhyB et des riboswitchs tels que les riboswitchs magnésium, manganèse et nickel/cobalt.

Le but de cette thèse est de découvrir des nouveaux ARN non codant, notamment des riboswitchs spécifiques aux métaux en utilisant des approches bioinformatiques et de biologies moléculaires.

All the living species including bacteria undergo several environmental changes such as changes in temperature, nutrition, pH, metals, etc. These changes normally occur suddenly and fast and therefore the microorganisms should be capable to adjust rapidly. The microorganisms as well as bacteria have developed several regulatory systems, which allow them to survive in such a fast changing environment.

The metals are especially important for bacteria. On one hand, metals are essential for vital activity of all the demains of life, including the bacteria, on the other hand they are toxic or lethal in high concentration. For instance, iron is necessary for metabolism pathways like Krebs cycle. Zinc is necessary in the structure of some proteins. Magnesium is a cofactor of several enzymes such as polymerases. lt is needed also for nucleic acids folding. Manganese is involved in peroxidase enzyme, which is protecting the bacteria cells. ln bacteria the metals are transported from exterior to interior or vice versa. Metal transporting systems are under tight control of regulation systems in bacteria. Bacteria have regulation systems which control the metal quantity necessary for the cell and which control efficiently in the case of shortage or excess of metals.

There are at least two regulatory systems for metals in bacteria. One system is protein based, metal regulatory proteins, and the other is based on noncoding RNA. There are at least two distinct groups of noncoding RNAs, involved in metal regulation. Small RNAs like RhyB and riboswitches such as magnesium, manganese and nickel/cobalt riboswitch. This thesis aims to discover de novo noncoding RNAs, especially riboswitches specific for metals, by using bioinformatics and molecular biology approaches.

Type de document:	Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse:	Perreault, Jonathan
Mots-clés libres:	ARN non codant (ARNnc); Bioinformatique; Riboswitch; Régulation de métaux; Noncoding RNA (ncRNA); Bioinformatics; Metal Regulation
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	06 nov. 2024 15:54
Dernière modification:	06 nov. 2024 15:54
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/15905

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