Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire ont été effectués dans le but de développer de nouveaux catalyseurs chiraux base d'iode afin de les utiliser dans différentes méthodes de synthèse catalytiques énantiosélectives. Pour ce faire, l'optimisation d'une réaction étalon, soit l' alpha-tosyloxylation de la propiophénone, a principalement été étudiée afin d'évaluer l'efficacité des catalyseurs. Le premier chapitre abordera la synthèse d'une première génération d'iodooxazolines et de bisiodooxazolines chirales. L'efficacité de cette nouvelle gamme de catalyseurs sera discutée au niveau de l'activité et de la sélectivité. Suite aux résultats obtenus avec cette première génération d'iodooxazolines chirales, une étude plus approfondie de l'activité et de la sélectivité a été effectuée à l'aide de composés modèles plus accessibles. Le second chapitre présentera l'étude de l'activité de différents composés iodoamides et iodoéthers sur le système catalytique. Cette étude plus approfondie permettra d'évaluer l'effet stérique et électronique du noyau aromatique sur le système catalytique. Finalement, au dernier chapitre sera étudiée plus en détail l'induction asymétrique du système à l'aide de différentes iodooxazolines chirales de deuxième génération. Celles-ci étant synthétisées suite aux résultats obtenus au chapitre précédent possèdent un noyau aromatique permettant une bonne activité. Une optimisation des paramètres de la réaction sera effectuée afin d'obtenir une meilleure activité et sélectivité lors de la catalyse.

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie auto-immunitaire touchant environ 1% de la population mondiale. Elle représente l'une des formes d'arthrite les plus sévères parmi plus de cent formes diagnostiquées à ce jour. Malheureusement, l'étiologie de cette maladie n'est pas encore connue et il n'existe aucun traitement curatif. Cette pathologie dégénérative est caractérisée par l'inflammation et l'hypertrophie de la membrane synoviale causant des dommages irréversibles à plusieurs articulations tels que la destruction du cartilage et l'érosion des os. Plusieurs molécules participent au développement de cette affection, notamment des facteurs de croissance, des métalloprotéinases ainsi que des cytokines. De celles-ci, le TNF[alpha] est l'une des plus importantes. En effet, il a été démontré que cette cytokine pro-inflammatoire puissante est essentielle dans la pathogenèse de la PR. Pour ce faire, le TNF[alpha] transmembranaire doit être clivé par la TACE pour générer sa forme soluble et active. Donc, la TACE, via son action protéolytique sur le TNF[alpha], est impliquée dans la progression de la PR. De plus, il a été démontré que cette protéase transmembranaire est induite au niveau des articulations arthritiques et que l'inhibition de cette enzyme diminue les symptômes chez les rats atteints d'arthrite. Ceci en fait donc une cible thérapeutique intéressante, d'où l'importance de comprendre sa régulation et son mode d'action. Afin d'étudier la régulation de la TACE en conditions inflammatoires, nous avons choisi deux agents importants dans le développement de la PR. On sait depuis longtemps que l'hypoxie, soit le manque d'oxygène, est une condition souvent présente au niveau des articulations arthritiques et que ces dernières sont caractérisées par des concentrations élevées de TNF[alpha]. Nous avons donc testé l'influence de ces deux stimuli sur la modulation de l'ARN messager de la TACE chez les deux principaux types cellulaires composant la membrane synoviale, soit les macrophages (synoviocytes de type A) et les synoviocytes de type B. Nous avons démontré, par RT-PCR, que l'hypoxie et le TNF[alpha] induisent l'accumulation de l'ARN messager de la TACE et que ces inductions sont dépendantes de la synthèse de l'ARN. De plus, nous avons établi que ces inductions au niveau de l'ARN messager corrèlent avec l'accumulation de la protéine TACE et l'augmentation de son activité protéolytique chez les synoviocytes de type B stimulés par le TNF[alpha] et en condition hypoxique. Nous avons ensuite cloné le promoteur de la TACE dans le vecteur d'expression pGL2 dans le but d'effectuer des essais luciférase afin d'étudier les mécanismes transcriptionnels régissant la régulation de la TACE. Nous avons démontré, grâce à cette technique, que l'hypoxie augmente l'activité du promoteur de la TACE via l'induction de la liaison du facteur de transcription HIF-1 à deux sites HRE contenus dans ce promoteur. D'un autre côté, même si l'induction régie par le TNF[alpha] requiert en partie la présence du HIF-1, elle est principalement dépendante du facteur de transcription NF-[kappa]B. Finalement, nous avons vérifié l'effet de l'anti-inflammatoire dexaméthasone, souvent utilisé pour traiter la PR, au niveau de la régulation de la TACE et nous avons découvert que ce glucocorticoïde a un effet inhibiteur sur l'activité du promoteur de la TACE. Ces résultats indiquent que l'hypoxie et le TNF[alpha], deux conditions présentes chez les articulations arthritiques, sont impliqués dans la régulation à la hausse de la TACE et, par conséquent, augmentent la disponibilité du TNF[alpha] soluble, une cytokine pro-inflammatoire importante dans l'amplification de la réponse inflammatoire.

Les fibrates sont utilisés cliniquement pour traiter l'hypertriglycéridémie. Leurs actions sont médiées par le peroxisome proliferator activated receptor [alpha] (PPAR [alpha]), un récepteur nucléaire hautement exprimé dans le foie, qui régule l'expression des gènes impliqués dans la lipolyse, la [bêta]-oxydation et la synthèse des cétones.Les cétones, produites à partir de la dégradation des acides gras, sont des substrats énergétiques alternatifs pour le cerveau lorsque les concentrations de glucose diminuent. Lors du vieillissement, dans des cas de déclin cognitif ou de maladie d'Alzheimer, la captation du glucose par le cerveau diminue ce qui perturbe son homéostasie énergétique.Les cétones, en concentration plasmatique suffisante, pourraient pallier efficacement au manque énergétique cérébral. Le potentiel des fibrates à stimuler la production des cétones n'a jamais été étudié chez l'homme. Objectif. Évaluer la capacité des fibrates, des agents activateurs du PPAR[alpha], à stimuler la production des cétones chez les humains. Méthodes : Trois études ont été réalisées. La première étude (a) comparait les concentrations plasmatiques de cétones d'un groupe traité avec les fibrates avec un groupe témoin, non traité aux fibrates.Les deux autres études cliniques comparaient les concentrations de cétones à jeun et lors d'une journée métabolique de 6 heures avant et après (b) un traitement de 12 semaines avec le bezafibrate sur 10 personnes légèrement hypertriglycéridémiques et (c) l'arrêt d'un traitement au fénofibrate pour une période de 6 semaines, sur 10 personnes déjà sous médication au fénofibrate. Résultats : Dans les trois études, les concentrations plasmatiques de cétones à jeun n'ont pas été augmentées significativement par les fibrates. Dans les deux études cliniques, comme attendu, les fibrates ont diminué significativement les triglycérides. Par contre, les fibrates n'ont pas augmenté les concentrations de cétones à jeun ni aux différents temps de la journée. Cependant, après 12 semaines de traitement avec le bezafibrate, la réponse post prandiale des cétones, obtenue par l'aire sous la courbe des données normalisées par rapport aux concentrations à jeun, a été augmentée de 85%. Conclusion : La cétogenèse n'est pas stimulée par la prise d'un fibrate quand le contexte métabolique n'est pas favorable. Un besoin énergétique est nécessaire pour initier la cétogenèse mais la présence d'un fibrate aurait un certain potentiel pour favoriser cette voie métabolique. Perspectives : Le recrutement se poursuit pour mieux définir l'effet des fibrates sur les cétones et d'autres stratégies devront être mises de l'avant, comme la combinaison d'un fibrate avec un apport en substrats facilement oxydables, pour induire un état de cétose chronique afin de favoriser la captation des cétones par le cerveau.

Le cancer colorectal (CCR) représente une des premières causes de mortalité par cancer au Canada. Des analyses d'expression différentielles ont démontré que le gène codant pour l'ostéopontine (OPN) était plus exprimé dans les tumeurs colorectales par rapport au tissu sain adjacent, en corrélation avec l'agressivité tumorale. L'OPN est une glycophosphoprotéine non collagénique de la matrice extracellulaire membre de la famille SIBLING, caractérisée par un domaine RGD (arginine, glycine, aspartate) liant les intégrines. De plus, le clivage de l'OPN peut activer le récepteur CD44 et induire un signal pro-tumorigénique. Plusieurs études expérimentales suggèrent des voies par lesquelles l'OPN participe à la progression tumorale, l'angioinvasion et la métastase. L'expression de l'OPN chez les rongeurs est reconnue dans certains modèles pour être sous le contrôle de facteurs de transcription impliqués dans le cancer, dont c-jun, c-myc, PEA3, Spl, Nurrl, ERR[alpha], PPAR[gamma] et VDR. PPAR[gamma], corrélant à un bon pronostique du cancer colorectal, réprime l'expression de l'OPN dans des lignées monocytaires leucémique alors que le récepteur à la vitamine D entraîne une surexpression de l'OPN dans la lignée tumorale mammaire RAMA37 de rat. Par ailleurs des résultats du laboratoire suggèrent qu'ERR[alpha] est impliqué dans la croissance tumorale colorectale. Notre objectif est de déterminer si ERR[alpha] régule l'expression de l'OPN dans ce contexte. Nous avons réalisé une étude immunohistochimique sur une micromatrice tissulaire (MMT) comportant 85 échantillons de CCR et 8 adénomes avec les marges de résections correspondantes. On a observé que l'expression nucléaire d'ERR[alpha] était significativement augmentée (p<0.001) dans 61,2 % des tumeurs avec un score deux fois supérieur à celui de la marge de résection non tumorale. L'expression de l'OPN était augmentée dans 58,8 % des tumeurs avec un score d'immunoréactivité cytoplasmique de 1,5 fois plus intense (p<0.001) que le tissu non tumoral. Dans 55,3% des cas, l'expression d'ERR[alpha] était en corrélation avec telle de l'OPN (Kappa pondéré=0.27, p=0.0117) incluant une augmentation synergique dans 40% des adénocarcinomes étudiés. Cependant nous n'avons pas observé de corrélation d'expression des deux protéines en fonction du stade des tumeurs.Le marquage des deux protéines était faible dans les adénomes et comparable à celui du tissu de la marge de résection. En conditions expérimentales, l'infection de la lignée tumorale colique HT29 par un ARN interferant de type sh dirigé contre ERR[alpha] (sh5) entraîne une baisse de l'expression de l'OPN au niveau messager et protéique. En essai luciférase, nous avons observé qu'ERR[alpha], en présence de son coactivateur préféré PGC1[alpha], augmente l'activité du promoteur de l'OPN alors que la transfection concomitante de l'sh5 ou le traitement des cellules par le XCT790, un agoniste inverse d'ERR[alpha], entraîne dans les deux cas une baisse significative de l'activité luciférase comparée à leurs contrôles respectifs, shC et DMSO. Nous avons identifié par analyse bioinformatique du promoteur de l'OPN trois éléments de réponse incomplets (ERRE-S1, ERRE-S2 et ERRE-S3) pouvant lier ERR[alpha]. La mutation différentielle de ces éléments a montré qu'ERR[alpha] se lie principalement à l'élément de réponse ERRE-S2, alors que sa liaison au site ERRE-S1 est plus faible. Par contre il ne se lie pas au 3ème site du promoteur de l'OPN. In vivo, dans la lignée HT29, l'immunoprécipitation de la chromatine a confirmé qu'ERR[alpha] se lie bien au promoteur de l'OPN. Les résultats d'immunohistochimie indiquant une augmentation synergique d'ERR[alpha] et de l'OPN dans 40% des adénocarcinomes étudiés, la modulation de l'expression de l'OPN par ERR[alpha] dans la lignée tumorale colique HT29 ainsi que les résultats de biologie moléculaire identifiant au moins un élément de réponse pour ERR[alpha] dans le promoteur de l'OPN, suggèrent qu'ERR[alpha] serait un régulateur transcriptionnel de l'expression de l'OPN dans le cancer colorectal. La régulation de l'expression de l'OPN pourrait être un des mécanismes par lesquels ERR[alpha] favorise la progression tumorale. ERR[alpha] et l'OPN pourraient donc être utilisés comme marqueurs diagnostiques et pronostiques et constituer des cibles thérapeutiques potentielles dans le traitement du cancer colorectal.

The complexity of melanoma is pronounced at many levels, whereby both environmental influences and genetic predisposition are involved and interact. Embedded within this complexity is heterogeneity, a defining characteristic of this malignancy. The rearrangement of genomic material on chromosomes 1p, 6q, 9p or 10q, 11q and 17q has been frequently reported during the development and progression of cutaneous malignant melanoma (CMM), suggesting several putative tumour suppressor genes and oncogenes in these regions. The genomic complexity of chromosome 9p21 in melanoma development is well documented. This region encodes a potent cyclin-dependent kinase inhibitor CDKN2/INK4A/p16 as a tumour suppressor gene (TSG) that is frequently inactivated in melanomas. Functional evidence suggested the presence of additional TSG loci in the 9p21-22 chromosome region (Parris et al., 1999). In pursuit of identifying novel TSG(s), our previous group’s collaborative research provided experimental evidence that suggests IFNA1 as a candidate TSG for melanoma development. Therefore, the aim of this work was to provide a further functional validation of such tumour-suppressive activity in CMM. Firstly, I have successfully subcloned IFNA1 cDNA into pcDNA3 expression vector and established a panel of stably IFNA1-expressing clones. Subsequently, I have assessed their tumourigenicity in soft agar by measuring the colony-forming ability of each transfected clone. Expression analyses of IFNA1, at both post-transcriptional and translational levels, were also carried out. I have also demonstrated a strong correlation between anchorage-independent growth in soft agar and IFNA1 expression in qRT-PCR. The antiproliferative and pro-apoptotic effects of IFNα have been widely documented, however, the precise mechanisms that trigger and potentiate this behaviour are not completely known. Based on previous findings, I have investigated whether IFNA1 exerts its antitumoural activity through apoptosis. I was able to demonstrate a moderate relationship between anchorage-independent growth in soft agar and the apoptotic levels in the transfected clones. Although unpersuasive and inconclusive, the results seemed encouraging since this study was carried out using only the highly tumourigenic malignant melanoma UACC903 cell line.

L'identité et la réactivité cellulaires sont établies, maintenues et modulées grâce à l'orchestration de programmes transcriptionnels spécifiques. Les éléments régulateurs, des régions particulières de la chromatine responsables de l'activation ou de la répression des gènes, sont au coeur de cette opération. Ces dernières années, de nombreuses études ont révélé le rôle central des « enhancers » dans ce processus. En effet, des centaines de milliers « enhancers » seraient éparpillés dans le génome humain, majoritairement dans sa portion non-codante, et contrairement au promoteur, leur activation varierait selon le type ou l'état cellulaire ou en réponse à une stimulation physiologique, pathologique ou environnementale. Les « enhancers » sont, en quelque sorte, des carrefours où transitent une multitude de protéines régulées par les signaux intra- et extra-cellulaires et un dialogue s'établit entre ces diverses protéines et la chromatine. L'identification des « enhancers ainsi qu'une compréhension de leur mode de fonctionnement sont donc cruciales, tant au plan fondamental que clinique. La chromatine joue un rôle indéniable dans l'activité des éléments régulateurs, tant par sa composition que par sa structure, en régulant, entre autres, l'accessibilité de l'ADN. En effet, l'ADN des régions régulatrices est bien souvent masqué par un nucléosome occlusif, lequel doit être déplacé ou évincé afin de permettre la liaison des protéines régulatrices, notamment les facteurs de transcription (FTs). Toutefois, la contribution de la composition de la chromatine à ce processus reste incomprise. Le variant d'histone H2A.Z a été identifié comme une composante de la chromatine aux régions accessibles, dont des « enhancers » potentiels. Toutefois son rôle y est inconnu, bien que des études récentes suggèrent qu'il pourrait jouer un rôle important dans la structure de la chromatine à ces régions. Par ailleurs, un lien étroit existe entre H2A.Z et la voie de signalisation des oestrogènes (notamment la 17-[beta]-estradiol (E2)). Ainsi, H2A.Z est essentiel à l'expression de plusieurs gènes cibles de l'E2. Les effets de l'E2 sont en partie exercés par un FT, le récepteur alpha des oestrogènes (ER[alpha]), lequel se lie à l'ADN suite à son activation, et ce majoritairement à des « enhancers », et permet l'établissement d'un programme transcriptionnel spécifique. Cette thèse vise à définir le rôle d'H2A.Z aux « enhancers », et plus particulièrement son influence sur l'organisation des nucléosomes aux « enhancers » liés par ER[alpha]. D'abord, mes travaux effectués à l'échelle du génome ont démontré qu'H2A.Z n'est présent qu'à certains ER[alpha]-« enhancers » actifs. Cette particularité a fait en sorte que nous avons pu comparer directement les « enhancers » actifs occupés par H2A.Z à ceux non-occupés, afin de mettre en évidence sa relation à l'environnement chromatinien. Étonnamment, il est apparu qu'H2A.Z n'introduit pas une organisation unique ou particulière des nucléosomes aux « enhancers ». Par ailleurs, nos résultats montrent qu'H2A.Z joue un rôle crucial dans la régulation de l'activité des « enhancers ». En effet, nous avons observé que suite à leur activation par l'E2, les « enhancers » occupés par H2A.Z recrutent l'ARN polymérase II (ARNPII) et produisent un transcrit. Ils recrutent également RAD21, une composante du complexe cohésine impliqué, entre autres, dans des interactions chromosomiques entre « enhancers » et promoteurs. De façon intéressante, nous avons mis en évidence que ces trois évènements, connus pour leur importance dans l'activité des « enhancers », sont dépendants d'H2A.Z. Ainsi, la présence d'H2A.Z à l' « enhancer » pourrait permettre un environnement chromatinien favorable à trois aspects clés de l'activité des « enhancers » : la présence de l'ARNPII, la transcription et la formation d'une boucle d'interaction, et par la suite, de par la proximité « enhancer »-promoteur ainsi créée, augmenter la concentration d'ARNPII à proximité du promoteur favorisant l'expression du gène cible. Un tel rôle central d'H2A.Z dans l'activité d' « enhancers » spécifiques pourrait participer à un mécanisme épigénétique ciblé de la régulation de l'expression des gènes.

Résumé Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs) sont considérées comme quantitativement et qualitativement supérieures aux autres types cellulaires pour la synthèse des interférons (IFNs) de type I lors d’une infection virale. Plusieurs observations viennent supporter cette désignation. Tout d’abord, elles expriment un éventail très large des sous-types d’IFN-alpha en comparaison aux autres types cellulaires. Par ailleurs, elles possèdent la capacité de détecter la présence des virus via leurs TLR7 et TLR9, reconnaissant respectivement l’ARN ou l’ADN d’origine virale. Enfin, elles expriment de manière constitutive dans leur cytoplasme le facteur de transcription IRF-7 qui permet une synthèse rapide et robuste des IFNs de type I en réponse à l’infection. Dans un précédent travail, il a été montré que les pDCs néonatales présentent un défaut majeur de synthèse d’IFN-alpha en réponse aux CpG ODNs, ligands du TLR9. Nous avons ensuite étendu notre étude des pDCs néonatales en les stimulant avec le R-848, ligand du TLR7, mais également en présence de virus tels que HCMV et HSV. Dans ces conditions également, la synthèse de l’IFN-alpha est déficiente dans les pDCs du nouveau-né. Nous avons également observé une déficience de production de l’IFN-beta suite à une stimulation via les ligands TLR7 et TLR9, tant au niveau protéique que de l’expression de l’ARN messager. Par ailleurs, la synthèse des cytokines/chimiokines inflammatoires par les pDCs du sang de cordon ainsi que leur maturation, fonctions dépendantes du facteur NF-kappaB, sont également diminuées en comparaison aux pDCs adultes, suite à une stimulation en présence du CpG ODN ou du R-848. L’ensemble de ces données nous a amené à étudier de manière plus précise les voies de signalisation des pDCs néonatales suite à leur activation. Tout d’abord, nous avons observé que les taux d’expression des TLR7 et 9 tout comme le taux basal d’IRF-7 sont équivalents dans les pDCs néonatales et les pDCs adultes. Ensuite, grâce à la technique d’ImageStream (Amnis corporation), nous avons pu quantifier la translocation nucléaire des facteurs de transcription IRF-7 et de NF-kappaB dans les pDCs activées. Nous avons ainsi pu observer que la translocation de NF-kappaB est comparable dans les pDCs adultes et néonatales en réponse aux ligands TLR7 ou TLR9. Par contre, elle est déficiente lors d’une stimulation par HSV. La translocation du facteur IRF-7, quant à elle, est significativement déficiente en réponse au CpG ODN et au virus HSV dans les pDCs néonatales. Nous proposons que le défaut de translocation d’IRF-7 mis en évidence dans les pDCs néonatales pourrait en partie expliquer la déficience de synthèse des IFNs de type I de ces cellules et fournir une base moléculaire à la plus grande susceptibilité du nouveau-né vis-à-vis des infections virales.

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