(Thèse partie 1)

3. 3. 8. Gènes et biologie moléculaire
Organisation génomique
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Revue bibliographique
Comme les Bacteria, les Archaea sont des organismes procaryotes au sens où elles
possèdent un génome constitué d’un chromosome circulaire non enfermé dans un noyau
dont la taille est du même ordre que celle des génomes bactériens (2 à 4.10 6 paires de
bases) (Keeling, 1994). L’organisation physique de ces génomes est différente de celle des
génomes eucaryotes. En plus du chromosome, les procaryotes peuvent avoir des gènes
supplémentaires sur des plasmides. Cependant, on connaît actuellement des Archaea à
plusieurs chromosomes (Brown, 2002).
Le génome des Archaea halophiles extrêmes est composé de deux parties, une fraction
riche en GC (66 à 68 %) correspondant au large chromosome, à l’exception de
Haloquadratum walsbyi, récemment isolé en culture pure est dont le contenu en GC est
inférieur à cette gamme. La secondaire fraction pauvre en GC (57 à 60 %) correspond à
l’ADN satellite ou aux mégaplasmides (Pfeifer, 1988). Elle représente 10 à 30 % de l’ADN
total. Les génomes de six halobactéries ont été complètement séquencés (Tableau 3). Les
séquences de Halobacterium sp. NRC-1, de Haloarcula marismortui ATCC 43049 T , de
Halobacterium salinarum str. R1, de Haloquadratum walsbyi et de Natronomonas
pharaonis DSM 2160 T ont été publiées (Ng et al., 2000; Baliga et al., 2004 ; Falb et al.,
2005; Bolhuis et al., 2006) mais non celle de Haloferax volcanii.
L’analyse du génome de Halobacterium sp. NRC-1 a indiqué qu’environ 40 gènes portés
par les réplicons pNRC100 et pNRC200 codent pour des protéines à fonction vitale telles
que l’ADN polymérase, les facteurs de transcription TBP et TFIIB, cytochrome oxydase et
autres (Ng et al., 2000). Il en est de même des gènes portés par les réplicons pNG600 et
pNG700 de Haloarcula marismortui ATCC 43049 T . Le premier code pour les enzymes du
cycle de Krebs et l’ADN polymérase de type B alors que le second pour les enzymes
responsables de la dégradation de l’arginine (Baliga et al., 2004).
L’organisation du génome est également du même type que chez les bactéries. Les gènes
sont regroupés en opérons et sont cotranscrits en ARN messagers polycistronique.
Cependant, les gènes bactériens semblent un peu plus longs que les gènes des Archaea
(Zhang, 2000). Il n’y a pas d’introns dans les gènes codant pour des protéines mais sont