Étude de la dynamique du repliement cotranscriptionnel des riborégulateurs TPP chez Escherichia coli

Afin de maintenir leur homéostasie et de répondre aux stimuli environnementaux, les cellules 
\ndoivent contrôler l’expression de leurs gènes à travers divers mécanismes de régulation dont 
\ncertains impliquent les riborégulateurs. D’ailleurs, les riborégulateurs sont des structures d’ARN 
\nnon-codants qui contrôlent l’expression des gènes auxquels ils sont rattachés. La régulation par 
\nles riborégulateurs est assurée par leur habileté à alterner entre leurs structures sous l’influence 
\nde la liaison d’un ligand spécifique. De plus, le processus de repliement par lequel les structures 
\ndes riborégulateurs sont acquises est un évènement séquentiel qui se produit au cours de la 
\ntranscription et qui est aidé par les pauses transcriptionnelles.
\nDu fait de l’étroite relation entre la structure et la fonction de l’ARN, l’introduction de ce présent 
\nmanuscrit abordera d’abord l’architecture des structures d’ARN et leurs fonctions biologiques. 
\nEnsuite, les fonctions de l’ARN dans les mécanismes de l’expression génique seront présentées 
\nde façon générale d’abord puis discutées plus précisément dans le contexte des riborégulateurs. 
\nEnfin, puisque la dynamique de repliement cotranscriptionnel des ARN est au cœur de notre 
\nétude, les récentes recherches sur le repliement de l’ARN ainsi que les outils permettant de 
\nsuivre le processus de repliement cotranscriptionnel seront décrits. 
\nLes riborégulateurs Thiamine pyrophosphate (TPP) sont les plus répandus dans les espèces 
\nbactériennes et les seuls retrouvés chez les eucaryotes. Chez Escherichia coli (E. coli), les 
\nopérons thiMD, tbpAPQ et thiCEFSGH sont sous contrôle de riborégulateurs TPP. Toutefois, 
\nla plupart des connaissances sur les riborégulateurs TPP chez E. coli proviennent d’études 
\nréalisées sur le riborégulateur du gène thiM. Du fait de la conservation de la séquence et de la 
\nstructure des riborégulateurs à travers les espèces, il est pris pour acquis que les riborégulateurs 
\ntbpA et thiC se comportent de la même façon que le riborégulateur thiM. Puisque les 
\nriborégulateurs tbpA et thiC sont très peu connus, notre étude vise à décrire le processus de 
\nrepliement cotranscriptionnel de ces riborégulateurs. Au chapitre 2, la dynamique de repliement 
\nix
\ncotranscriptionnel du riborégulateur thiC sera étudiée par cartographies chimiques et 
\nenzymatiques dans un contexte natif. La modulation de la structure du riborégulateur par la 
\nliaison du ligand a été observée au cours de la transcription, conformément aux résultats 
\nprécédemment rapportés. Quant au chapitre 3, il abordera la caractérisation de structures 
\ntransitoires d’ARN par l’outil de microscopie smFRET (single molecule Foster Resonance 
\nEnergy Transfer, FRET en mode molécule unique) en utilisant les complexes transcriptionnels. 
\nIl sera déterminé que plusieurs conformations peuvent coexister en même temps. De plus, 
\ncomme attendu du fait de travaux antérieurs, notre étude a montré que la polymérase d’ARN 
\n(ARN Pol) influence le repliement de l’ARN naissant. Pour ce qui est du dernier chapitre, il 
\ndiscutera notre système d’étude à la lumière de ce qui est connu dans la littérature scientifique.

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