Identification de contraintes locales impactant l’expression des gènes chez Escherichia coli
Institution:
université Paris-SaclayDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
A long list of constrains that affect gene expression have been discovered thanks to the thousands of sequenced genomes and comparative genomics. These contrains can be at the nucleotidic level, but also at the 3D scale. Studies showed that the spatial organization of bacterial genomes goes from the molecular level to the cellular level. At the molecular level, NAPs (Nuceloid Associated Proteins) are modeling the chromosome by inducing 10kb loops called microdomains, that present different supercoiling levels. At the cellular scale, it has been observed 4 different structured regions + 2 non-structured regions on E.coli's chromosome. These regions of approximatively 1Mbp are called macrodomains. The first goal of this project is to study the effects of positioning and constrains on gene expression in E.coli. With the chromosome being so large and precisely organized in time and space by several interacting elements simultaneously, it is often difficult for researchers to isolate one specific feature and to accurately correlate this to gene regulation. What becomes obvious when one begins to wade through the literature is that the field would greatly benefit from simplified model chromosomes.
Abstract FR:
L'expression des génomes dépend de toutes les « contraintes » qui s'appliquent à l'ADN, que ce soit au niveau nucléotidique et génique (1D), qu'au niveau de son organisation conformationnelle (3D). Les études menées chez les bactéries ont montré que l'organisation 3D de leur chromosome circulaire s'échelonne du niveau moléculaire au niveau cellulaire. Au niveau moléculaire, les NAPs (Nucleoid Associated Proteins) organisent l'ADN en microdomaines d'environ 10 kb qui présentent des surenroulements de l'hélice d'ADN indépendants (Postow et al., 2004). Au niveau cellulaire, le chromosome est organisé en 4 régions structurées et 2 autres non structurées, appelées macrodomaines, d'une taille proche de 1Mb (Valens et al., 2004). Le projet consiste à étudier l'impact de contraintes topologiques sur la transcription des gènes en fonction de la position chez E. coli. La taille élevée du chromosome et les éléments interagissant avec rendent variable et dynamique l'organisation chromosomique. Il est donc difficile d'étudier certains aspects de la structure du chromosome et de corréler ces résultats avec l'expression génique.