A conserved mechanism drives partition complex assembly on bacterial chromosomes and plasmids

Autor: Debaugny, Roxanne, Sanchez, Aurore, Rech, Jérôme, Labourdette, Delphine, Dorignac, Jerome, Geniet, Frederic, Palmeri, John, Parmeggiani, Andrea, Boudsocq, François, LE BERRE, Véronique, Walter, Jean-Charles, Bouet, Jean-yves
Přispěvatelé: Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires (LMGM), Centre de Biologie Intégrative (CBI), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Charles Coulomb (L2C), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dynamique des interactions membranaires normales et pathologiques (DIMNP), Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes Complexes et Phénomènes Nonlinéaires (SCPN), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CNRS INPHYNITI program, Universite de Toulouse [APR14], Labex NUMEV [AAP 2013-2-005, 2015-2-055, 2016-1-024], ANR-14-CE09-0025,IBM,Visualisation et Modélisation de la Mitose Bactérienne(2014), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM), Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires - UMR5100 (LMGM), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Molecular Systems Biology
Molecular Systems Biology, EMBO Press, 2018, 14 (11), pp.e8516. ⟨10.15252/msb.20188516⟩
Molecular Systems Biology 11 (14), 15 p.. (2018)
Molecular Systems Biology, 2018, 14 (11), pp.e8516. ⟨10.15252/msb.20188516⟩
ISSN: 1744-4292
DOI: 10.15252/msb.20188516⟩
Popis: Synopsis Chromosome and plasmid segregation in bacteria are mostly driven by ParABS systems. These DNA partitioning machineries rely on large nucleoprotein complexes assembled on centromere sites (parS). However, the mechanism of how a few parS-bound ParB proteins nucleate the formation of highly concentrated ParB clusters remains unclear despite several proposed physico-mathematical models. We discriminated between these different models by varying some key parameters in vivo using the F plasmid partition system. We found that "Nucleation & caging" is the only coherent model recapitulating in vivo data. We also showed that the stochastic self-assembly of partition complexes (i) is a robust mechanism, (ii) does not directly involve ParA ATPase, (iii) results in a dynamic structure of discrete size independent of ParB concentration, and (iv) is not perturbed by active transcription but is by protein complexes. We refined the "Nucleation & caging" model and successfully applied it to the chromosomally encoded Par system of Vibrio cholerae, indicating that this stochastic self-assembly mechanism is widely conserved from plasmids to chromosomes.
Databáze: OpenAIRE
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