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Thèse Année : 2021

Structural and functional studies on transcriptional proofreading by GreA

Étude structurale et fonctionnelle de l’activité de relecture par GreA au cours de la transcription

Résumé

The first step of gene expression, transcription of DNA to RNA, is carried outby DNA-dependent RNA polymerase (RNAP). During this process, an incorrectNTP substrate might be incorporated into the growing RNA molecule. Whenthis occurs, RNAP enters a backtracked state in which it cannot continue withelongation of the RNA. To rescue itself from this backtracked state, RNAP cuts offthe erroneous portion of the RNA in a catalytic process whose efficiency is increasedin the presence of specific cleavage factors (GreA in bacteria, TFIIS in eukaryotes).Cryo-EM structures of a complex backtracked by 1 nucleotide with and withoutthe cleavage factor GreA bound to the secondary channel were used to addressquestions related to the process of proofreading in E. coli RNAP, specifically thoseof the importance of the RNAP structural motif known as the trigger loop, andthe process of selection for GreA amongst other structurally similar transcriptionfactors. In addition to this, the structural data along with results from in vitrotranscription assays show that GreA participates in cleavage in multiple ways.Key words: RNA polymerase, transcription, proofreading, GreA, cryo-electronmicroscopy
Universellement, la transcription de l’ADN en ARN, est effectuée par l’ARNpolymérase (RNAP). Au cours de ce processus, un substrat NTP incorrect peutêtre incorporé dans la molécule d’ARN naissante, résultant en la RNAP entre dansun état de rétrogradé et ne peut pas poursuivre l’élongation de l’ARN. Pour se sortirde cet état et reprendre son activité de transcription, la RNAP coupe la partieerronée de l’ARN. L’efficacité de ce processus catalytique de relecture est accrue enprésence de facteurs de clivage GreA dans E. coli. Les structures ont été obtenuespar cryo-EM d’un complexe rétrogradé d’un nucléotide avec et sans le facteur declivage GreA, montrant l’importance du motif structurel de la RNAP connu sous lenom « trigger loop », et du processus de sélection de GreA parmi d’autres facteursde transcription structurellement similaires. De plus, les structures ainsi que lesrésultats des tests de transcription in vitro montrent les différentes manières queGreA participe au clivage.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03701542 , version 1 (22-06-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03701542 , version 1

Citer

Ayesha Dinshaw Eduljee. Structural and functional studies on transcriptional proofreading by GreA. Human health and pathology. Université de Strasbourg, 2021. English. ⟨NNT : 2021STRAJ011⟩. ⟨tel-03701542⟩
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