Petits ARN régulateurs, Régulation post-transcriptionnelle, Hfq, RNase E, L'acquisition du fer, Escherichia coli

Dans les trois domaines du vivant, l'ARN joue un rôle important dans la régulation des gènes. Les bactéries ont développé de multiples stratégies pour réguler l'expression génétique et s'adapter aux changements environnementaux. Certains gènes bactériens sont régulés à différents niveaux et font partie de réseaux complexes de contrôle. En ce qui concerne le rôle de l'ARN, l'occlusion du site de fixation du ribosome (RBS) par des éléments d'ARN en cis ou trans est un mécanisme bien décrit de régulation post-transcriptionnelle ; cependant, d'autres mécanismes existent et tous ne sont pas encore bien compris. Lors de cette étude, nous avons pu démontrer que la synthèse du récepteur des complexes fer-entérobactine, FepA, est régulée par divers petits ARNs (sRNAs). Au moins 7 ARNs différents, à savoir RprA, RybB, OmrA, OmrB, RseX, ArrS et SdsR, régulent négativement les niveaux de l'ARNm fepA. Dans ce travail, nous avons de plus mis en évidence un appariement direct entre RprA ou l'extrémité 5' de SdsR et la région de démarrage de la traduction de fepA, ce qui a très probablement pour effet de masquer le RBS. Néanmoins, pour les autres sRNAs, le mécanisme de régulation diffère ; en particulier, nous avons constaté que les extrémités 3' de SdsR et RseX sont suffisantes pour réprimer fepA, et ce contrôle dépend de sa région 5'UTR. Cela suggère un nouveau mécanisme de répression par les sRNAs. Puisque aucun appariement n'a pu être prédit entre les extrémités 3' de ces sRNAs et la région 5'UTR de fepA, nous soupçonnons que d'autres facteur(s) sont nécessaires pour ces régulations. En testant plusieurs candidats souvent impliqués dans la régulation par les sRNAs, nous avons démontré que ce mécanisme nécessite la chaperonne ARN Hfq et l'endoribonucléase RNase E. Afin d'identifier d'autres facteur(s) potentiellement impliqués nous avons effectué une sélection génétique qui a principalement abouti à des mutants hfq. Nous avons également réalisé une purification par affinité du tag MS2 couplée à un séquençage d'ARN (MAPS) et à une spectrométrie de masse afin d'identifier des facteurs pouvant interagir avec l'extrémité 3' de RseX. En parallèle, nous avons aussi réalisé une analyse transcriptomique après l'induction courte de SdsR ou RseX. L'ensemble de ces travaux met en évidence la manière dont les bactéries ajustent leur expression génétique pour s'adapter rapidement à leur environnement. Il illustre également les multiples mécanismes par lesquels les ARN régulateurs agissent pour contrôler l'expression des gènes au niveau post-transcriptionnel.