Rôle de la RNase III dans l'adaptation d'Escherichia coli à son environnement
Institution:
Université de Paris (2019-....)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Regulation of genetic expression allows fast adaptation to ever-changing environmental conditions. At the post-transcriptional level, the competition between ribonucleases, RNA-binding protein chaperones, regulatory RNAs and translation apparatus is critical for rapid coordination of regulatory circuits. This project focus on the ribonuclease RNase III, specific of double-stranded RNAs, involved in rRNA maturation and in the regulation of gene expression in E. coli. In a first part, we observed the decreased survival of the mutant inactivated for RNase III (rnc) upon heat and cold shock and the increased sensitivity to oxidative stress. We performed a comparative transcriptomic and proteomic analysis in a wild type and a rnc mutant revealing the master regulator of the response to heat RpoH, and of the superoxide dismutase A, SodA as best putative targets involved in the phenotypical defects of the rnc mutant. We then observe that RNase III is involved in the induction of RpoH during a heat shock and in the expression of SodA. In a second part, comparative transcriptomic allowed the identification of 6 antisens RNAs, which degradation depends on RNase III. We focused on the antisens RNA AsflhD, encoded opposite to the gene flhD, encoding the master regulator of the motility cascade. We then demonstrate that RNase III is involved in the degradation of flhDC mRNA and AsflhD independently. However, our results suggest that AsflhD is involved in both positive and negative regulation of FlhD expression dependently from the transcription level of the flhDC gene.
Abstract FR:
La régulation de l'expression génétique permet aux bactéries de s'adapter aux constantes modifications de leur environnement. Au niveau post-transcriptionnel, une compétition constante entre ribonucléases, protéines chaperonnes de l'ARN, ARN régulateurs et machinerie de traduction est essentielle à la coordination rapide des circuits génétiques. Ce projet est focalisé sur l'étude de la ribonucléase RNase III, spécifique des ARN double brin, impliquée dans la maturation des ARNr ainsi que dans le contrôle de l'expression génétique chez E. coli. Dans un premier axe de recherche, nous avons mis en évidence la réduction de la survie du mutant inactivé pour la RNase III (rnc) lors d'un choc de haute et de basse température ainsi que pendant un stress oxydant. Une analyse transcriptomique couplée à une analyse protéomique, comparant une souche sauvage à une souche rnc suggèrent que le régulateur majeur de la réponse de choc thermique RpoH et la superoxyde dismutase A, SodA sont des cibles de la RNase III impliquées dans l'augmentation de la sensibilité du mutant rnc à ces deux stress. Nous avons ainsi observé que la RNase III est impliquée dans l'induction de l'expression de RpoH pendant un choc thermique de haute température ainsi que dans l'expression de SodA. Dans un second axe de recherche, l'analyse des données de transcriptomique nous a permis d'identifier 6 nouveaux ARN antisens, dont la dégradation dépend de la RNase III. Nous nous sommes focalisés sur l'étude de l'ARN antisens AsflhD, complémentaire du gène flhD, encodant le régulateur majeur de la cascade de motilité. Remarquablement, nous avons observé que la RNase III est impliquée dans la dégradation d'AsflhD et de flhDC de manière indépendante. De plus, les résultats obtenus suggèrent qu'AsflhD est impliqué dans la régulation positive, mais également négative de l'expression de FlhD en fonction du niveau de transcription du gène flhD.