Une Nouvelle Famille D'ADN Topoisomérases De Type II Chez Les Archaea Hyperthermophiles

Agnès BERGERAT, Danièle GADELLE ET Patrick FORTERRE
Institut de Génétique et Microbiologie, BMGE, Université Paris-Sud, Bât. 409, 91405 Orsay Cedex
Les ADN topoisomérases sont des enzymes chargées de régler les problèmes topologiques de la cellule au cours de la réplication, de la transcription et des recombinaisons. Chez les bactéries mésophiles deux ADN topoisomérases, l'ADN gyrase et la protéine w maintiennent la molécule d'ADN dans un état sous-enroulé. Le degré d'ouverture de la double hélice est lié au degré d'enlacement de ces deux brins. Cette ouverture de l'ADN est aussi dépendante de la température. Chez les hyperthermophiles, vivant au dessus de 80*C, la molécule d'ADN qui a tendance à se dénaturer localement est dans un état relâché ou sous- enroulé positivement. Ce degré de superhélicité semble être régulé sous l'action conjointe de deux topoisomérases, la reverse gyrase, une ADN toposimérase de type I ATP-dépendante capable d'introduire des supertours positifs, et une ADN topoisomérase de type II sans activité gyrase qui relâche les supertours positifs (1). Ces ADN topoisomérases II ont été purifiées et caractérisées dans deux souches d'archaebactéries hyperthermophiles phylogénétiquement éloignées Pyrococcus furiosus et Sulfolobus shibatae (2). Ces enzymes sont des hétérotetramères comme toutes les topoisomérases II procaryotiques, mais ce sont les plus petites topoII isolées jusqu'à présent avec une MW d'environ 250 kDa. Ces topo II n'ont pas d'activité gyrase. Elles relâchent les supertours positifs et négatifs. Elles présentent aussi une forte activité décaténase probablement lié à leur rôle dans la ségrégation des chromosomes. Le gène codant pour les sous-unités A et B de la topo II de S.shibatae a été cloné et séquencé. Ces gènes ne présentent aucune similarité avec ceux des topo II procaryotiques et eucaryotes connus jusqu'à présent. Cette topo II pourrait donc appartenir à une nouvelle famille de topoII.

Références
  1. Forterre, P., Bergerat, A. and Lopez-Garcia, P.(1996)
    The unique DNA topology and DNA topoisomerases of hyperthermophilic archaea.
    FEMS Microbiol. Rev., 18, 237-248.
  2. Bergerat, A., Gadelle, D. and Forterre, P.(1994)
    Purification of a DNA topoisomerase II from the hyperthermophilic archaeon Sulfolobus shibatae.
    J. Biol. Chem. 269, 27663-27669