PromoCoil: Rôle des propriétés de séquence des promoteurs dans leur sensibilité quantitative au surenroulement de l'ADN – PROMOCOIL

Le surenroulement de l’ADN est un acteur majeur en régulation de l’expression génique. Environ la moitié des gènes de Escherichia coli sont affectés par les variations de surenroulement, par exemple lors de transitions entre phases de croissance. Mais les propriétés de séquences promotrices définissant la sensibilité au surenroulement demeurent mal définis. Nous caractériserons cette dépendence par une combinaison d’expérimentations in vivo impliquant des larges librairies de promoteurs synthétiques aléatoires, et une modélisation quantitative statistique et biophysique. L’étude sera divisée en deux étapes: (1) l’investigation du rôle des séquences des différents éléments du promoteur, et de leur interdépendance, dans la formation d’un promoteur sensible au surenroulement; (2) l’influence des supertours dynamiques générés par l’activité transcriptionnelle de gènes adjacents (contexte génomique). Cette étude sera la première à combiner la force de systèmes de clonage haut-débit avec une modélisation systématique pour caractériser quantitativement la relation entre séquence d’un promoteur et sa sensibilité au surenroulement. En utilisant des constructions synthétiques variables dans un contexte génomique bien défini, elle quantitifera l’influence relative de la séquence promotrice versus contexte génomique dans cette sensibitilité, alors que ces facteurs sont intriqués dans des études transcriptomiques usuelles. Elle donnera lieu aux premiers modèles prédictifs de la sensibilité au surenroulement qui incluent les éléments de séquence promoterice ainsi que l’interaction entre gènes voisins. Cela sera une avancée significative pour la compréhension fondamentale de la transcription bactérienne et pour le design de promoteurs en biologie synthétique, où l’influence quantitative du contexte génomique est importante mais reste mal comprise.