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Regulation of the expression of the global regulator csrA by the two component system CpxR/A in E. coli

par Masson, Clément
Président du jury Vanhamme, Luc
Promoteur Van Melderen, Laurence
Publication Non publié, 2018-05-09

Thèse de doctorat

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Résumé :

CsrA est un régulateur global très conservé au sein des bactéries, qui contrôle la stabilité et/ou l'expression des ARN messagers avec lesquels il interagit. CsrA est impliqué dans de nombreuses voies de régulation, notamment le métabolisme central du carbone ainsi que les comportements sociaux tels que la motilité ou la formation de biofilms. De plus, de récents travaux effectués dans notre laboratoire ont montré une influence de CsrA sur l'homéostasie de l'enveloppe. La régulation de l'expression et de l'activité de CsrA est majoritairement due à des boucles de rétrocontrôle au sein du métabolisme central et de la réponse stringente.L’objectif de notre travail était d’identifier de nouveaux régulateurs de l'expression de csrA. Nous avons tout d'abord étudié la modification de 3 phénotypes influencés par CsrA dans différentes souches mutantes. Cette première approche nous a permis d'identifier les systèmes à deux composants CpxR/A et EnvZ/OmpR comme potentiels régulateurs de l'expression de csrA. Nous nous sommes ensuite attaché à caractériser la régulation de l'expression de csrA par CpxR/A. Nous avons montré que CpxR/A régule positivement la transcription de csrA en milieu riche et en milieu chimiquement défini contenant des acides aminés. Nous avons mis en évidence que le facteur de transcription CpxR se lie sur 2 sites de fixation sur la région promotrice de csrA et régule ainsi l'activité du principal promoteur de csrA.

CsrA is a global regulator conserved within the bacterial kingdom. CsrA is a post-transcriptional regulator that interacts with messenger RNAs and controls their expression and/or stability. CsrA is involved in numerous pathways, especially in the central carbon metabolism and the social behaviours, like motility and biofilm formation. Moreover, recent data obtained in our lab indicate the implication of CsrA in the envelope homeostasis. The regulation of the expression of CsrA is mainly due to feedback loops taking place in the central carbon metabolism and stringent response.The objective of our work was to identify new regulators of csrA expression. Firstly, we studied the modification of CsrA-dependent phenotypes in different mutant strains. This approach allowed us to identify the 2 two component systems CpxR/A and EnvZ/OmpR as potential regulators of csrA expression. We focused on the characterisation of the regulation of csrA expression by CpxR/A. We demonstrated that CpxR/A up-regulates csrA transcription both in rich and chemically-defined medium supplemented with amino acids. Furthermore, we showed that the transcription factor CpxR binds the csrA promoter region on 2 binding sites and thus regulates the activity of the main promoter of csrA.