Les objectifs de ce travail étaient d'évaluer les effets de l'uranium appauvri (UA) ou enrichi (UE) et du césium 137 (137Cs) sur le métabolisme de la vitamine D au niveau du foie, du rein et du système nerveux central chez le rat. Une exposition chronique à de faibles doses d'UA ou de 137Cs diminue le taux de vitamines D active (1,25(OH)2D3) et entraîne des modifications moléculaires des enzymes de types cytochromes P450 (CYPs) impliqués dans ce métabolisme et des récepteurs nucléaires associés. Nous avons démontré qu'une contamination à l'UA et à l'UE affectent de la même manière l'expression de VDR (vitamin D receptor) et de RXRalpha (retinoic X receptor alpha) et par conséquent peuvent moduler l'expression des gènes cibles de la vitamine D impliqués dans le transport du calcium au niveau rénal (ecac 1, Epithelials Ca2+ channel 1 et cabp-d28k, Calbindin-D28K). Ces résultats suggèrent que ces effets sont dus à la toxicité chimique de l'uranium. A l'inverse, les principales cibles moléculaires du 137Cs sont les CYPs qui sont impliquées dans la biosynthèse de la vitamine D (CYP2R1, CYP27B1) au niveau du foie et du système nerveux

Les traitements antinéoplasiques peuvent induire des leucémies myéloblastiques (t-LAM). Ces t-LAM présentent des anomalies cytogénétiques spécifiques de l'agent mutagène. Des monosomies 5 ou 7 ou 5q-/7q- se rencontrent après expositions aux alkylants; des translocations équilibrées impliquant souvent la région 11q23, se voient après anti topoisomérases II. Ces anomalies acquises se voient aussi dans des leucémies myéloblastiques de novo (p-LAM) laissant suggérer des mécanismes leucémogènes identiques entre t-LAM et p-LAM. L'utilisation de la CGH array haute résolution permet la mise en évidence d'anomalies cryptiques. 36 patients présentant une t-LAM et 49 atteints d'une p-LAM sont étudiés avec cet outil. Le but est de rechercher des CNA (Copy Number Alteration) au sein des t-LAM et des p-LAM. Les CNA sont regroupées en régions minimales critiques (RMC) pouvant contenir des gènes candidats à la leucémogenèse. Ces résultats sont comparés à des données déjà publiées. Les RMC situées en 5q et en 7q sont encore trop grandes pour définir aisément des gènes candidats. Dans d'autres régions, RUNX1, NF1, ETS2 ou TET2 sont mis en évidence avec des fréquences différentes entre les t-LAM et les p-LAM. Un classement des anomalies génomiques acquises des LAM en 3 groupes est proposé: les anomalies communes aux t-LAM et aux p-LAM, les anomalies essentiellement retrouvées dans les t-LAM ou dans les p-LAM. L'étude du transcriptome et du miRNome a porté sur un petit nombre de patients étudiés en CGH array. L'interprétation des résultats préliminaires reste difficile lorsqu'ils sont comparés aux données génomiques.

La théorie classique selon laquelle à une anomalie équilibrée correspond un phénotype "normal" et à une anomalie déséquilibrée une altération du phénotype n'est pas toujours de mise. En effet, même si les nouvelles techniques moléculaires de cytogénétique décrites dans la 1ère partie de ce mémoire, permettent de faire des corrélations génotype-phénotype de plus en plus fines, l'existence de polymorphismes du génome, d'une régulation complexe de l'expression des gènes, de phénomènes épigénétiques tel que l'empreinte parentale peut être à l'origine de phénotypes "inattendus". Nous proposons dans la 2ème partie de ce travail de discuter à travers plusieurs cas publiés, les hypothèses pouvant expliquer de telles discordances génotype-phénotype. Ces travaux nous montrent la nécessité d'avoir recours aux techniques moléculaires de cytogénétique pour mieux documenter les cas de discordances entre le caryotype et le phénotype observé. Il est ainsi possible 1/ de mettre en évidence des anomalies cryptiques, 2/ de mieux caractériser les anomalies en précisant les points de cassure et en étudiant la région chromosomique concernée et 3/ d'éliminer la présence d'autres déséquilibres pouvant être à l'origine de l'altération du phénotype. Dans la 3ème partie de ce travail nous avons utilisé le modèle de la hernie diaphragmatique, malformation associée à diverses anomalies chromosomiques, et l'hypothèse "rétinoïdes", pour étudier ces corrélations génotype-phénotype. Une étude bibliographique nous a permis d'identifier de nombreux gènes candidats dans les régions chromosomiques remaniées de façon récurrente en cas de HDC et de discuter de leur possible implication dans la genèse des HDC. Nous avons parallèlement étudié l'expression de plusieurs acteurs du signal rétinoïque dans des fibroblastes cutanés de fœtus portreurs ou non de HDC. Dans le cadre de notre activité clinique, nous recherchons également grâce à diverses techniques moléculaires de cytogénétique, la présence de déséquilibres génomiques associés à ces HDC. La finalité de ces travaux est d'étayer l'hypothèse de l'implication des rétinoïdes dans la genèse des hernies diaphragmatiques et d'identifier de nouveaux gènes candidats.

Chez Arabidopsis thaliana, Les gènes d'ARN 5S sont regroupés en blocs situés dans l'hétérochromatine péricentromérique des chromosomes 3,4 et 5. La transcription des gènes d'ARN 5S est régulée par des facteurs épigénétiques altérant notamment leur structure chromatinienne. Une étude a été menée durant les premières étapes du développement post-germinatif pour identifier les évènements et des facteurs conduisant à l'élaboration de telles structures. Nous avons pu observer une décompaction de l'ADNr 5S immédiatement suivie d'une recondensation. Ces phénomènes impliquent respectivement ROS 1 et l'ARN polymérase IV. L'étude des formes Pol IVa et Pol IVb nous indique que Pol IVb, en plus de son activité partenaire de Pol IVa, possède une action spécifique dédiée au locus d'ADNr 5S du chromosome 4. Cette nouvelle activité de Pol IVb, qui est indispensable au silencing et à la compaction de ce locus, semble indépendante de la voie classique de méthylation de l'ADN dépendante des ARN.

Afin de mieux comprendre les interactions entre Plasmopara halstedii et le tournesol, nous nous sommes intéressés à la variabilité du pouvoir pathogène du parasite. Sur une population locale de P. halstedii obtenue sous des conditions naturelles renforcées d'infection et sous différentes pressions de sélection appliquées durant 5 années consécutives, nous avons analysé les liens existants entre l'apparition de nouvelles virulences et l'agressivité d'une part, la variabilité de l'agressivité de populations de la race 710 multipliées sous les différentes méthodes de gestion de gènes Pl, d'autre part. Deux méthodes ont été développées au cours de notre travail : * la première pour obtenir des isolats mono zoosporanges afin d'étudier la variabilité intra et interpathotype, * la deuxième pour mesurer l'agressivité. Quatre critères de l'agressivité : le taux de réussite de l'infection, la durée de latence, la densité de sporulation et la diminution de taille de l'hypocotyle, ont été analysés sur trois génotypes du tournesol présentant différents niveaux de résistance quantitative. La durée de latence et la densité de sporulation classent les souches en deux groupes selon leur agressivité. Cependant, le taux de réussite de l'infection et la réduction de longueur de l'hypocotyle jouent également un rôle important dans l'estimation de l'agressivité des souches. La capacité de P. halstedii à surmonter des nouveaux gènes " Pl " de la résistance race-spécifique chez le tournesol (apparition de nouvelles virulences) est associée à une agressivité plus élevée. Nos résultats suggèrent l'existence d'un impact du mode de gestion des gènes Pl sur l'évolution de l'agressivité. En effet, seules les stratégies qui maintiennent des effectifs de plantes malades assez élevés favorisent une évolution de l'agressivité de P. halstedii. Donc, les données acquises sur l'évolution du pouvoir pathogène chez P. halstedii suggèrent que la durabilité de la résistance verticale ne serait jamais satisfaisante quel que soit son mode de gestion. Il apparaît très important de mettre en place rapidement des méthodes de lutte intégrées impliquant la résistance quantitative.

La maturation épididymaire est un élément clé dans le développement de l'aptitude du gamète mâle à féconder l'ovocyte. Parmi, les nombreux composants impliqués dans ce processus, les espèces oxygénées réactives (EOR) sont essentielles car bénéfiques par certains aspects, cependant elles sont toxiques en excès. GPx5, une forme épididymaire de la glutathion peroxydase, pourrait jouer un rôle dans le contrôle redox de l'environnement spermatique. Une production in vitro de GPx5 par un baculovirus recombinant a été réalisée, mais le virus s'est révélé très instable et n'a donc pas permis d'analyser biochimiquement cette protéine. Une approche in vivo initiée par immunisation passive n'a pas montré d'altération de la fertilité des souris. Elle a été complétée par le dévelopement d'une étude plus générale basée sur la production de souris inactivées pour le gène gpx5. Ces dernières ont une fertilité normale, toutefois, des altérations développementales sont observées dans la descendance de mâles âgés. Des perturbations sont associées à des changements de l'expression de nombreuses enzymes antioxydantes comme les GPxs et la catalase, mais seulement dans la queue de l'épididyme. De plus, un accroissement des dommages oxydatifs à l'ADN est visualisé dans l'épithélium de la queue de l'épididyme et dans les spermatozoïdes de cette région. Une carence en sélénium a été initiée pour contrecarrer une éventuellle compensation fonctionnelle provenant des autres GPx épididymaires. Une initiation des voies apoptotiques est observée chez les animaux KO pour gpx5 et carencés dans la queue de l'épididyme. De façon surprenante, des perturbations redox sont aussi visualisées dans d'autres organes comme le foie et le testicule.

Pour mieux comprendre la signification des marqueurs d'apoptose dans les spermatozoïdes éjaculés humains, l'objectif de notre étude était de mesurer ces marqueurs dans les spermatozoïdes prélevés à différents niveaux du tractus génital masculin dans différentes situations physiopathologiques. Pour évaluer la qualité fonctionnelle de ces spermatozoïdes, des relations ont été recherchées entre l'expression de ces marqueurs et les résultats obtenus en assistance médicale à la procréation. Les marqueurs analysés sont des facteurs mis en jeu dans l'initiation et l'activation de l'apoptose (poly-caspases, caspase-3, -8 ou -9 activée(s)), et des signes précoces (externalisation de la phosphatidylsérine, PS) ou tardifs (fragmentation de l'ADN) de l'apoptose. Pour certains échantillons, une analyse ultrastructurale des spermatozoïdes a aussi été réalisée. la mesure de l'expression des caspases activées a fait l'objet d'une mise au point compte-tenu de l'hétérogénéité des populations spermatiques et de la faible quantité de spermatozoïdes disponibles. Finalement, nous avons retenu une mesure par double marquage associant un inhibiteur fluorescent vert des caspases activées et un colorant fluorescent rouge (Propidium Iodide) avec une détection soit en cytométrie en flux soit en microscopie à fluorescence selon la nature des spermatozoïdes analysés. Chez des patients présentant une agénésie bilatérale des canaux déférents, la proportion de spermatozoïdes vivants ou morts exprimant des caspases activées est plus élevée dans les spermatozoïdes testiculaires que dans les spermatozoïdes épididymaires suggérant une initiation du processus apoptique dans les testicules et une incapacité des spermatozoïdes épididymaires à initier l'apoptose. Dans ces conditions, en ICSI, le risque d'injecter un spermatozoïde apoptique dans un ovocyte est plus élevé avec les spermatozoïdes testiculaires et pourrait expliquer pour une part, les résultats de moins bonne qualité avec ces spermatozoïdes testiculaires qu'avec les spermatozoïdes épididymaires. Chez des patients infertiles, porteurs d'une translocation chromosomique réciproque ou Robertsonienne autosomique, il existe une expression plus importante des modifications ultrastructurales et des marqueurs biochimiques d'apoptose (caspases activées, fragmentation de l'ADN, externalisation de la PS) associée à des signes d'immaturité ultrastructurale, comparé aux spermatozoïdes d'hommes fertiles. Ces résultats pourraient expliquer que dans l'éjaculat de ces patients, il existe une prédominance de gamètes équilibrés sur le plan chromosomique. En effet, les gamètes présentant un déséquilibre auraient été éliminées préférentiellement par apoptose. En conclusion, les marqueurs d'apoptose exprimés par les spermatozoïdes éjaculés seraient le reflet d'une altération de la spermatogenèse avec une apoptose initiée et avortée dans le testicule associée à des anomalies de maturation et différentiation. La mesure des marqueurs d'apoptose dans les spermatozoïdes apporterait une aide dans la compréhension et la prise en charge de l'infertilité masculine, en particulier en assistance médicale à la procréation.

La protéine murine AKR1B7 appartient à la famille des aldoses réductases. Par son expression limitée à un petit nombre de tissus et son contrôle hormonal, elle constitue un modèle de choix pour l'étude des fonctions physiologiques de cette famille enzymatique. D'une part, ces travaux de thèse ont permis de démontrer ex vivo le rôle de l'activité prostaglandine F synthase des aldoses réductases murines et humaines dans la glande surrénale. Nous avons mis en évidence une nouvelle boucle de régulation négative des fonctions endocrines surrénaliennes qui utilise la prostaglandine F2alpha comme signal paracrine et/ou autocrine entre le cortex et la medulla. D'autre part, nous avons développé la première lignée de souris transgéniques exprimant spécifiquement la recombinase Cre dans la cortico-surrénale pour réaliser l'invalidation conditionnelle de gènes dans ce tissu. Cette lignée constitue un outil très puissant pour la création de modèles murins de pathologies tumorales surrénaliennes

L'étude des éléments cis et trans intervenant dans le métabolisme des ARN SINE a pour but de mieux appréhender la biologie des éléments mobiles SINE. Nous avons d'une part déterminé la structure secondaire des ARN des SINE de plante SB1 et SB2. Ces deux ARN qui n'ont pas d'homologie de séquence adoptent des structures secondaires similaires. Suite à cette observation, une étude menée par F.J. Sun et al. a mis en évidence un schéma évolutif commun des ARN SINE dérivés d'ARNt. Dans le cadre de la recherche de facteurs trans, nous avons entrepris la caractérisation de la protéine La, un facteur de liaison à l'ARN. Nous avons identifié chez Arabidopsis deux protéines présentant toutes les caractéristiques de la protéine La : At32 et At79. Nous avons montré que seule At32 assure les fonctions nucléaires de la protéine La. At32 et At79 ont des profils d'expression différents et semblent lier des ARN distincts. Nous proposons donc qu'il existe deux homologues de la protéine La Chez Arabidopsis

La microsporidie, Encephalitozoon cuniculi, parasite intracellulaire, est un pathogène opportuniste. Des reconstructions tridimensionnelles à partir de coupes sériées ont permis de visualiser les différents stades cellulaires au cours de la sporogenèse. L'immunolocalisation de protéines pariétales couplée à l'hybridation in situ des ARNm correspondants ont révélé leur expression différentielle durant le développement intracellulaire. L'étude sur la glycosylation des protéines a permis de démontrer l'absence de N-glycosylation et l'existence d'une voie de O-mannosylation. Semblables à celles des champignons, les chaînes sont linéaires d'une longueur maximale de 8 mannoses liés en alpha1,2 et les mannoprotéines sont localisées dans le capuchon polaire. Des protéines fucosylées sont présentes dans la paroi sporale. La mise au point d'un protocole de séparation des stades sporogoniques en gradient de densité, offre des perspectives d'analyses biochimiques comparatives