Abstract FR:

Une etude detaillee sur la regulation de l'expression de deux genes, thrs et vals, codant les threonyl- et la valyl-arnt synthetases chez bacillus subtilis est decrite dans cette these. La recherche a ete demarree a partir d'un modele de mecanisme de regulation de l'expression genetique par antiterminaison transcriptionnelle. L'effecteur positif dans la regulation serait un arnt specifique non charge. Le modele a ete propose par le groupe de henkin en 1994. Le modele est base sur un repliement conserve de la region regulatrice d'arnm. L'arnt specifique non charge, en interagissant a deux endroits strategiques d'arnm, stabiliserait une structure antiterminatrice. L'antiterminateur, par sa presence, empecherait la formation du terminateur present normalement en amont du gene structural. Ce mecanisme controle l'induction par carence en acide amine specifique de l'expression d'un grand nombre de genes des aminoacyl-arnt synthetases ou des operons biosynthetiques chez les bacteries a gram-positives. Tous presentent des sequences conservees dans la region regulatrice de leur messager. Une sequence de 18 nucleotides, appelee la boite-t, et, un triplet, appele codon regulateur, dont la specificite correspond a celle du gene ou d'operon, sont les deux sequences les mieux conservees. Ces genes ou operons forment un groupe appele la famille de genes a boite-t. Les deux aspects determinants du modele, la structure secondaire du messager et interaction arnt:arnm, ont ete etudies en detaille dans cette these, d'une part par approche biochimique, d'autre part, par approche genetique. En utilisant une combinaison des agents chimiques (dimethyl sulfate, kethoxal et cmct) et des nucleases (rnase t#1, cl#3 et v#1), la structure secondaire de la region regulatrice du messager de thrs a ete determinee in vitro et in vivo. Approximativement, elle est en accord avec le modele. Neanmoins, certaines regions ont des structures differentes. La structure secondaire de l'antiterminateur et l'interaction arnt:arnm ont ete egalement determinees par la meme methode. Le gene vals a ete sequence. La region regulatrice presente tous les elements caracterisant la famille de genes a boite-t. Les mutageneses dirigees sur les fusions transcriptionnelles entre la region regulatrice de vals et le gene lacz ont permis de confirmer les deux endroits d'interactions arnt:arnm proposees par le modele. Tout d'abord, l'anticodon d'arnt interagit avec le codon regulateur par interaction de type codon : anticodon ; puis, l'extremite 3 d'arnt (5-ncca-3) interagit avec une sequence de quatre nucleotides (5-uggn-3) situee dans la boite-t. De plus, les memes fusions transcriptionnelles vals-lacz ont permis de montrer que l'expression du gene vals est autoreprimee. Et cette autoregulation dependrait du meme mecanisme de regulation par antiterminaison transcriptionnelle controlant l'induction. C'est egalement le cas chez les genes thrs et thrz codant deux threonyl-arnt synthetases independantes. Ceux-ci suggerent que l'autoregulation puisse etre appliquee a d'autres genes a boite-t. Enfin, l'identification d'un site de clivage en amont du terminateur de la region regulatrice de thrs et de quelques autres genes a boite-t, ainsi que la recherche de rnase responsable sont decrites egalement dans cette these.