Recombinaison Chez Les Hyperthermophiles: L'integrase Du Virus SSV1 De Sulfolobus Shibatae
Marie-Claude SERRE1 et Georgi MUSKHELISHVILI2
1: Laboratoire d'Enzymologie et Biochimie Structurales, Bat.34, Avenue de la Terrasse
91198 Gif-sur-Yvette
2: Institut fur Genetik u. Mikrobiologie, Maria-Ward-Strasse 1a, 80638 Munchen.
La recombinaison spécifique de site est un mode de plasticité génétique qui se retrouve
dans de nombreux organismes procaryotes et eucaryotes. L'existence de tels évènements chez
les Sulfolobales a été postulée et récemment mise en évidence par le groupe de W. Zillig.
Sulfolobus shibatae B12 est sensible au virus SSV1. Dans la cellule, le génome viral existe
sous deux états : une forme épigénique et une forme intégrée de manière spécifique dans le
chromosome de l'hôte.
L'intégration de SSV1 dans le chromosome de Sulfolobus shibatae peut être décrite
comme celle du phage lambda dans le chromosome d'Escherichia coli : deux sites spécifiques,
l'un situé sur le chromosome de l'hôte, attB, et l'autre sur le génome viral, attP, sont reconnus
par une protéine virale, l'intégrase, éventuellement assistée de protéines de l'hôte. Après
synapse des deux sites, la coupure et l'échange de brins entre les deux ADN partenaires
interviennent à une position précise et conduisent à la forme virale intégrée flanquée de deux
sites recombinants, attL et attR. L'excision du phage intervient selon le même type de
mécanisme, mais pourrait nécessiter une autre protéine virale, l'excisionase.
Notre projet concerne l'étude de l'intégrase virale et du mécanisme d'intégration qu'elle
catalyse. L'étude enzymatique et structurale de l'intégrase nécessite de grandes quantités de
protéine. Nous avons donc cloné le gène de l'intégrase sous contrôle d'un promoteur inductible
à l'arabinose, et surproduit la protéine chez E. coli . La purification de l'enzyme est en cours, et
nous comptons pouvoir répondre prochainement aux questions suivantes:
Bien que l'on puisse reproduire in vitro des évènements de recombinaison, la réaction
n'est pas stringente (i.e. deux sites attB peuvent recombiner entre eux par exemple). Y-a-t-il des
facteurs de l'hôte "guidant" la réaction d'intégration ? Quels sont les déterminants de la
reconnaissance des sites att, et quelle est la liaison phosphodiester coupée ?
La réaction de recombinaison fait-elle intervenir un intermédiaire réactionnel covalent ?
Par ailleurs, l'obtention de grandes quantités de protéines nous permettra de démarrer une étude
structurale, et d'accéder ainsi à l'organisation tridimentionnelle de l'intégrase.