Étude de la réparation des mésappariements de l'ADN par des méthodes de nanomanipulation de molécule-unique

La réparation post-réplicative des mésappariements d'ADN est hautement conservée dans tous les organismes. Une carence ou un dysfonctionnement de ce système conduit à un phénotype mutateur et à une prédisposition au cancer chez l'homme. Dans les bactéries à Gram négatif, telles que Escherichia coli, le processus de réparation des mésappariements d'ADN (MMR) est initié par la protéine MutS, qui recherche et reconnaît la mésappariement et recrute MutL. L'activation consécutive de l'endonucléase MutH conduit à l'introduction d'une coupure simple brin non méthylé au site 5'-GATC hémiméthylé le plus proche (qui peut être situé jusqu'à 1 kpb) au mésappariement. Lors de l'incision, l'ADN hélicase II, UvrD, est recrutée pour dérouler l'ADN, permettant aux exonucléases d'exciser le brin avec une base mésappariée et d'effectuer une synthèse de novo du brin d'ADN. Dans ce travail, je propose une analyse en molécule unique des étapes d'initiation et d'excision de la réparation des mésappariements chez E. coli, en utilisant la technique des pinces magnétiques. Grâce à l'utilisation de cette approche, j'ai pu montrer le mécanisme de communication entre les protéines du MMR au cours de l'étape d'initiation ainsi que l'importance de la région non-structuré reliant les deux domaines de MutL dans ce processus.Postreplicative DNA mismatch repair is highly conserved in all organisms. Deficiency or malfunction of this system leads to mutator phenotype and predisposition to cancer in humans. In gram-negative bacteria, such as Escherichia coli, DNA mismatch repair process (MMR) is initiated by MutS protein, that searches and recognizes the mismatch and recruits MutL. Consecutive activation of the endonuclease MutH leads to the nicking of the unmethylated single strand at the nearest hemimethylated 5'-GATC site to the mismatch. Upon the nick, the DNA helicase II, UvrD, is recruited to unwind the DNA, allowing exonucleases to excise the strand with a mismatched base and subsequent re-synthesis of the correct strand. In this work I propose a single-molecule analysis of the mismatch repair initiation and excision steps in E.coli, using magnetic tweezers technique. By using this single-molecule approach I have been able to show the mechanism of crosstalk between MMR proteins during the initiation step and the importance of the long unstructured MutL linker region in this process