Abstract

L'analyse du génome entier de P. aeruginosa PAO1 nous a permis d'identifier les gènes gltX, glnS, aspS et l'opéron gatCAB qui codent respectivement pour la glutamyl-ARNt synthétase (GluRS), la glutaminyl-ARNt synthétase (GlnRS), l'aspartyl-ARNt synthétase (AspRS) et l'amidotransférase hétérotrimérique (AdT hétérotrimérique) mais nous n'avons pas réussi à identifier de gène qui ressemble à asnS codant pour l'asparaginyl-ARNt synthétase (AsnRS). Ces observations suggèrent la présence de plusieurs voies putatives de biosynthèse du Gln-ARNt^Gln et de l'Asn-ARNt^Asn. En étudiant les propriétés biochimiques des enzymes qui sont impliquées dans ces voies métaboliques, nous avons réussi à montrer que la synthèse du Gln-ARNt ^Gln est réalisée par la GlnRS puisque la GluRS est discriminatrice. Nous avons montré aussi que la formation de l'Asn-ARNt^Asn est effectuée par l'AspRS non-discriminatrice et l'AdT hétérotrimérique, et n'avons pas observé d'activité AsnRS dans l'extrait. Ces résultats démontrent pour la première fois, la co-existence in vivo de la voie directe de synthèse du Gln-ARNt ^Gln et la voie de transamidation de l'Asp-ARNt^Asn en Asn-ARNt^Asn chez un organisme. L'absence de l'AdT du noyau des cellules humaines et son rôle essentiel dans la synthèse de l'Asn-ARNt^Asn indiquent que cette enzyme est une nouvelle cible pour le traitement des maladies causées par P. aeruginosa PAO1.

Alternate abstract:

Analysis of the whole genome of P. aeruginosa PAO1 allowed us to identify the genes gltX, glnS, aspS and the gatCAB operon which respectively encode glutamyl-tRNA synthetase (GluRS), glutaminyl-tRNA synthetase (GlnRS) , aspartyl-tRNA synthetase (AspRS) and heterotrimeric amidotransferase (heterotrimeric AdT) but we failed to identify a gene that resembles asnS encoding asparaginyl-tRNA synthetase (AsnRS). These observations suggest the presence of several putative Gln-tRNAGln and Asn-tRNAAsn biosynthesis pathways. By studying the biochemical properties of the enzymes that are involved in these metabolic pathways, we succeeded in showing that the synthesis of Gln-tRNA Gln is carried out by GlnRS since GluRS is a discriminator. We also showed that the formation of Asn-tRNAAsn is carried out by non-discriminating AspRS and heterotrimeric AdT, and did not observe AsnRS activity in the extract. These results demonstrate for the first time, the co-existence in vivo of the direct Gln-tRNA Gln synthesis pathway and the transamidation pathway of Asp-tRNAAsn to Asn-tRNAAsn in an organism. The absence of AdT from the nucleus of human cells and its essential role in the synthesis of Asn-tRNAAsn indicate that this enzyme is a novel target for the treatment of diseases caused by P. aeruginosa PAO1.