Abstract FR:

L'etude de la structure et de la regulation de l'expression des genes de la voie de biosynthese des pyrimidines chez lactobacillus plantarum, bacterie lactique d'interet agro-alimentaire a ete d'abord abordee par le sequencage des genes pyr. Une strategie de sequencage sans clonage basee sur la pcr (polymerase chain reaction) a ete developpee afin de contourner l'instabilite de l'adn genomique de l. Plantarum dans escherichia coli. L'analyse de 10,5 kb de sequence a montre que les genes de la voie de biosynthese des pyrimidines sont organises en operon dans l'ordre : pyrr, pyrb, pyrc, pyraa, pyrab, pyrd, pyrf, pyre. Cette organisation structurale differe de celle des operons pyr connus des bacteries gram-positives par l'absence des genes pyrdii et pyrp. En amont du gene pyrr et dans la region intercistronique pyrr/pyrb, des structures secondaires mutuellement exclusives anti-antiterminatrice (aat), antiterminatrice (at) et terminatrice (t) ont ete identifiees. Le site d'initiation de la transcription a ete determine par des extensions d'amorce : l'initiation de la transcription n'est pas modifiee en presence ou en absence d'uracile dans le milieu. La taille des arn messagers de l'operon pyr a ete caracterisee par des hybridations arn-adn : en presence d'uracile, le transcrit du gene pyrr de 0,8 kb, en absence d'uracile le transcrit de l'operon pyr de 9,7 kb et le transcrit de 0,8 kb ont ete detectes. Le transcrit de pyrr est 5 fois plus abondant en absence d'uracile qu'en presence d'uracile. L'analyse de ces resultats montre que la transcription de l'operon est regulee par l'uracile et que des terminaisons transcriptionnelles ont lieu in vivo au niveau des terminateurs situes en aval du gene pyre (t) et dans la region intercistronique pyrr/pyrb (t2). La construction de mutants chromosomiques non-inductibles par destabilisation de l'at2 a permis de demontrer in vivo la presence et le role de cette structure. Ces mutants ne poussent pas en aerobiose et en absence d'uracile, mais poussent en anaerobiose. L'hypothese est la suivante : une initiation de la transcription en amont du gene pyrb aurait lieu en anaerobiose. Nous avons montre par ocmplementation de fonction des mutants pyrr de b. Subtilis que pyrr de l. Plantarum restaure la regulation de ces mutants : pyrr de l. Plantarum est la proteine regulatrice de l'operon et interagirait au niveau d'une sequence consensus identifiee dans les structures aat ou at. Par l'ensemble des resultats obtenus, nous proposons un mecanisme de regulation de l'operon pyr, par attenuation transcriptionnelle faisant intervenir des structures secondaires d'arn mutuellement exclusives et la proteine regulatrice pyrr. L'analyse des dendrogrammes obtenus par les alignements des sequences proteiques pyr procaryotiques a montre que les proteines pyr des bacteries gram-positives et des bacteries gram-negatives forment deux groupes distincts. Enfin, l'usage des codons des genes pyr de l. Plantarum est similaire a celui des genes faiblement exprimes.