Une étude révèle le mécanisme d’activation de la transcription de PafBC chez les mycobactérie

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Une étude récente des groupes Weber-​Ban et Ban (IMBB) publiée dans Science Advances révèle que le régulateur principal de la réponse aux dommages à l’ADN chez les mycobactéries, PafBC, tire parti d’un mécanisme unique d’activation transcriptionnelle pour permettre la reconnaissance des promoteurs aux promoteurs dépourvus de la fonction canonique -35 motifs.


Au niveau transcriptionnel, les mycobactéries, telles que l’agent pathogène humain M. tuberculosis, réagissent aux dommages à l’ADN via deux voies régulatrices entrelacées. Une voie constitue la réponse SOS canonique, qui est régulée par RecA et le répresseur LexA. L’autre voie récemment découverte sous le contrôle du régulateur PafBC contrôle un grand nombre de gènes par activation de la transcription, dont recA. Alors que le mécanisme de dérépression de la réponse SOS est bien compris, le mécanisme d’activation de la transcription de PafBC est resté inconnu.

Les chercheurs de l’IMBB ont découvert un mécanisme unique de reconnaissance des promoteurs utilisé par PafBC. Chez les bactéries, la reconnaissance du promoteur implique généralement deux motifs de séquence canonique situés aux positions -35 et -10 du site de démarrage de la transcription. Cependant, les promoteurs dépendants de PafBC peuvent être considérés comme « hybrides », car ils incluent la région canonique -10 mais n’ont pas le motif -35 et présentent à la place un motif de séquence spécifique de PafBC à la position -26.

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https://www.science.org/cms/10.1126/sciadv.abl4064/asset/5ce40a89-58ef-41c4-a0da-8446ea804852/assets/images/large/sciadv.abl4064-f5.jpg

Figure 1: Modèle de reprogrammation transcriptionnelle médiée par PafBC par adaptation sigma sous des dommages à l’ADN. Les gènes domestiques présentant les motifs caractéristiques -10 et -35 peuvent être reconnus et transcrits par l’holoenzyme RNAP contenant SigA (en haut). Les promoteurs de PafBC, constitués de l’élément -10 canonique et de l’élément -26 spécifique de PafBC, ne sont pas reconnus par l’holoenzyme RNAP-SigA (flèche barrée). En cas de dommages à l’ADN, PafBC adapte le facteur sigma pour reconnaître l’élément -26 spécifique de PafBC (vert), conduisant à la transcription de gènes dépendants de PafBC (en bas). © Science Advances.

En utilisant la cryomicroscopie électronique et des expériences biochimiques, les chercheurs ont visualisé un complexe d’initiation de la transcription contenant PafBC. Ils montrent que PafBC fonctionne comme un adaptateur en s’insérant entre la sous-unité sigma et l’ADN afin que l’holoenzyme ARN polymérase reconnaisse un promoteur hybride -26/-10, d’où ce mécanisme est appelé «adaptation sigma».

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Des études à l’échelle du génome ont révélé que de nombreux promoteurs chez les mycobactéries n’ont pas de motif canonique -35. Le mécanisme de «l’adaptation sigma» dépendante de PafBC pourrait donc représenter un exemple d’un mode alternatif répandu de reconnaissance de promoteur bactérien utilisé également par d’autres facteurs de transcription.

Voir la publication

Andreas U. Müller et al. “Transcriptional control of mycobacterial DNA damage response by sigma adaptation”, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abl4064

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