The effect of methylation on some biological parameters in Salmonella  enterica serovar Typhimurium

• Published in: Pathologie biologie (Paris) Vol. 59; no. 4; pp. 192 - 198
• Main Authors: Aloui, A., Tagourti, J., El May, A., Joseleau Petit, D., Landoulsi, A.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: France Elsevier SAS 01.08.2011; Elsevier Masson
• Subjects: Bacterial growth; Biochemistry, Molecular Biology; Croissance bactérienne; Dam methylase; Dam méthylase; DNA Methylation; DNA replication; DNA Replication - genetics; DNA, Bacterial - chemistry; DNA, Bacterial - metabolism; Hot Temperature; Life Sciences; Melting temperature; Methylation; Molecular biology; Mutation; Méthylation; Réplication de l’ADN; S. Typhimurium; Salmonella typhimurium - genetics; Salmonella typhimurium - growth & development; Site-Specific DNA-Methyltransferase (Adenine-Specific) - genetics; Température de fusion; Bacterial growth; DNA replication; Melting temperature; Température de fusion; S. Typhimurium; Dam méthylase; Dam methylase; Réplication de l’ADN; Méthylation; Methylation; Croissance bactérienne
• ISSN: 0369-8114; 1768-3114
• DOI: 10.1016/j.patbio.2009.03.011

Cell growth is tightly coupled to DNA replication and its methylation [Proc Natl Acad Sci U S A 93 (1996) 12206–12211]. In a culture medium, growing of Salmonella  Typhimurium ( S. Typhimurium) mutant cells (dam −) decreased (2.5 fold) relative to the wild type strain (dam +). In this study, we show that the reason for this growth deficiency is due to the DNA methylation. The absence of a Dam methyltransferase protein results in poor growth efficiency and disturbs the synchrony of replication initiation in vivo, as evaluated by flow cytometry. On the other hand, we show that lack of methylation could increase the DNA response to thermal stress (decreasing the DNA melting temperature, T m), and the reason for this effect is due to the methylation status and not to the number of guanine and cytosine bases (G + C) in the duplex DNA. Our results show that methylation is an epigenetic factor that may play a key role in the cell growth, the synchrony of DNA replication [C R Biologies 330 (2007) 576–580] and the stress protection. La croissance cellulaire est étroitement liée à la réplication de l’ADN et à sa méthylation [Proc Natl Acad Sci U S A 93 (1996) 12206–12211]. Dans un milieu de culture, la croissance de salmonella Typhimurium (dam −) est inférieure (2,5 fois) par rapport au type sauvage (dam +). Dans cette étude, nous avons montré que la raison pour cette différence de croissance est due à la méthylation de l’ADN. L’absence de la protéine Dam méthyltransférase a comme conséquence une déficience de croissance et altère la synchronie de l’initiation de la réplication in vivo, comme cela a été évalué par cytométrie de flux. Par ailleurs, nous avons montré que l’absence de méthylation pourrait augmenter la réponse de l’ADN au stress thermique (en diminuant la température de fusion de l’ADN, T m), et la raison pour cet effet est due à l’état de méthylation et non pas au nombre de bases de guanine et de cytosine (G + C) dans le duplex d’ADN. Nos résultats prouvent que la méthylation est un facteur épigénétique qui peut jouer un rôle principal dans la croissance cellulaire, la synchronie de la réplication d’ADN [C R Biologies 330 (2007) 576–580] et la protection contre les stress.