Les démarches pour instaurer le projet pilote du contrôle biologique du myriophylle à épis, Myriophyllum spicatum, par le charançon, Euhrychiopsis lecontei, au lac Supérieur dans les Laurentides, ont débuté en 2003. C'est une initiative de l'association du lac Supérieur, qui consiste à trouver une solution à ce problème de plante aquatique envahissante. Le myriophylle à épis, est une plante aquatique exotique qui envahit les plans d'eau nord-américains, et qui, en plus de causer des impacts environnementaux substantiels, est associé à des problèmes économiques. À notre connaissance, le projet pilote de contrôle biologique du lac Supérieur est une première canadienne. Le travail de terrain a démarré à l'été 2005. Le projet pilote a consisté à inoculer successivement 10 000 charançons par année, dans les herbiers de myriophylle à épis, pendant une période de trois années, soit aux étés 2005, 2006 et 2007. Selon nos hypothèses, le lâcher inoculatif de 30 000 charançons au lac Supérieur, sur une période de trois ans, devrait permettre d'augmenter significativement la densité des populations résidentes de charançons. Ce lâcher inoculatif devrait également contribuer à réduire le nombre de tiges au mètre carré de myriophylle à épis dans les herbiers présents au lac Supérieur. Finalement, l'augmentation de la population de charançon et la diminution des herbiers de myriophylle à épis, devraient contribuer à favoriser la croissance des plantes aquatiques indigènes présentes dans le lac. Afin d'évaluer le potentiel du charançon aquatique indigène, E. lecontei, comme agent de contrôle biologique, nous avons comparé les résultats obtenus entre quatre quadrats qui ont été inoculés, et deux autres quadrats qui ont servi de sites témoins, sans inoculation de charançons. Des suivis mensuels ont été effectués durant ces trois périodes estivales afin d'évaluer la population de charançons, la densité des herbiers de myriophylle à épis et de faire le suivi des communautés de macrophytes indigènes. Les résultats démontrent que la population de charançon a légèrement augmenté dans les quadrats inoculés par rapport aux quadrats témoins, mais sans avoir eu l'effet de dispersion des insectes à l'ensemble du lac. La densité de certains herbiers de myriophylle à épis inoculés a diminué, mais le phénomène ne s'est pas généralisé. Finalement, ces changements n'ont pas été assez importants pour que la composition des communautés de plantes aquatiques indigènes change de façon significative. Les trois premières années de ce projet pilote de contrôle biologique démontre que certains changements localisés sont apparus au lac Supérieur, mais sans qu'il y ait un véritable processus de contrôle biologique. Nous allons devoir travailler davantage à comprendre quels sont les facteurs limitatifs au processus de contrôle biologique, que ce soit la prédation par les poissons ou encore la rigueur de notre climat. D'autres expériences devraient être menées afin de pouvoir conclure définitivement si le charançon E. lecontei détient ou non un avenir prometteur en tant qu'agent de lutte biologique de la plante aquatique M spicatum. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Plantes envahissantes, Macrophytes, Myriophyllum spicatum, Euhrychiopsis lecontei, Contrôle biologique, Charançon.

Les espèces envahissantes constituent une menace de plus en plus importante pour la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Plusieurs milieux peuvent être sujets à de multiples introductions et prédire les impacts de celles-ci lorsqu'elles se retrouvent ensemble est donc devenu un des plus importants défis pour les écologistes. Le but de cette étude est de déterminer si les impacts individuels de deux espèces envahissantes, le myriophylle à épis (Myriophyllum spicatum) et l'écrevisse à taches rouges (Orconectes rusticus), peuvent être affectés par leur interaction. A priori, O. rusticus pourrait diminuer les impacts du myriophylle en réduisant son abondance, cependant il pourrait aussi favoriser sa dispersion en coupant des fragments. Deux approches ont été utilisées pour évaluer l'importance de ces interactions. Premièrement, une expérience in situ a été réalisée pour quantifier la production de fragments et la réduction de la biomasse des myriophylles par les écrevisses. Différentes densités d'écrevisses ont été ajoutées à seize cages installées dans un même lit de myriophylle. Les fragments produits ont été comptés chaque semaine et la biomasse restante a été mesurée à la fin de l'expérience. Les résultats ont démontré que des densités d'écrevisses moyennes et élevées augmentaient la production de fragments alors que seules des densités d'écrevisses élevées réduisaient significativement la biomasse. L'effet de faibles densités d'écrevisses sur les myriophylles était négligeable. Un échantillonnage de 132 sites au lac Pemichangan, Québec, a ensuite été mené pour évaluer les caractéristiques et la superposition des habitats des deux espèces. Une analyse de redondance a démontré qu'il y avait peu de chevauchement dans leur distribution, l'interaction devrait donc être négligeable. Les expériences indiquent que les écrevisses pourraient avoir un impact sur les myriophylles dépendamment de leur densité, cependant, au lac Pemichangan, l'impact des deux espèces ne sera pas affecté par leur interaction. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Espèces envahissantes, Macrophytes, Écrevisses, Myriophyllum spicatum, Orconectes rusticus, Zone littorale.

Les jasmonates de méthyle sont des oxylipines asymétriques impliquées dans les mécanismes de défense, de développement et de régulation des organismes photosynthétiques terrestres ou marins face à des stress biotiques et abiotiques. Parmi les quatre stéréoisomères, seuls l'épi-jasmonate et l'ent-épi-jasmonate de méthyle possèdent de bonnes propriétés organoleptiques mais aussi une forte activité phytohormonale permettant l'élicitation de métabolites secondaires bioactifs. En ciblant spécifiquement une hexokinase mitochondriale régulant le métabolisme des cellules cancéreuses, les jasmonates de méthyle constituent d'excellents candidats pour de nouveaux agents thérapeutiques. Dans la recherche constante de nouvelles molécules thérapeutiques issues du milieu naturel, notre laboratoire s'est donc focalisé sur la synthèse énantiosélective de l'épi-jasmonate et l'ent-épi-jasmonate de méthyle, au départ de diols bicycliques homochiraux monoprotégés dérivant du cyclooct-1,5-diène.Afin d'obtenir ces diols bicycliques énantiopurs, une stratégie innovante a consisté en l'étude de la réaction d'électrocyclisation du méso-époxyde dérivé du cyclooct-1,5-diène assistée par des ligands chiraux métallés diversement fonctionnalisés, les catalyseurs de Jacobsen. En mettant à profit notre savoir-faire sur les désymétrisations enzymatiques, une stratégie parallèle optant pour la résolution énantiosélective de diols homochiraux monocycliques, ou de diols bicycliques C2-symétriques nous a permis d'accéder à des silanyloxyindèn-5-ones chirales, précurseurs clé des cis-jasmonates de méthyle énantiopurs. Enfin, la synthèse racémique de deux jasmonoïdes clé, la (±)--jasmolactone, puis le (±)-épi-jasmonate de méthyle a été validée en 15 étapes à partir du cyclooct-1,5-diène.

Les jasmonates de méthyle sont des oxylipines asymétriques impliquées dans les mécanismes de défense, de développement et de régulation des organismes photosynthétiques terrestres ou marins face à des stress biotiques et abiotiques. Parmi les quatre stéréoisomères, seuls l’épi-jasmonate et l’ent-épi-jasmonate de méthyle possèdent de bonnes propriétés organoleptiques mais aussi une forte activité phytohormonale permettant l’élicitation de métabolites secondaires bioactifs. En ciblant spécifiquement une hexokinase mitochondriale régulant le métabolisme des cellules cancéreuses, les jasmonates de méthyle constituent d’excellents candidats pour de nouveaux agents thérapeutiques. Dans la recherche constante de nouvelles molécules thérapeutiques issues du milieu naturel, notre laboratoire s’est donc focalisé sur la synthèse énantiosélective de l’épi-jasmonate et l’ent-épi-jasmonate de méthyle, au départ de diols bicycliques homochiraux monoprotégés dérivant du cyclooct-1,5-diène.Afin d’obtenir ces diols bicycliques énantiopurs, une stratégie innovante a consisté en l’étude de la réaction d’électrocyclisation du méso-époxyde dérivé du cyclooct-1,5-diène assistée par des ligands chiraux métallés diversement fonctionnalisés, les catalyseurs de Jacobsen. En mettant à profit notre savoir-faire sur les désymétrisations enzymatiques, une stratégie parallèle optant pour la résolution énantiosélective de diols homochiraux monocycliques, ou de diols bicycliques C2-symétriques nous a permis d’accéder à des silanyloxyindèn-5-ones chirales, précurseurs clé des cis-jasmonates de méthyle énantiopurs. Enfin, la synthèse racémique de deux jasmonoïdes clé, la (±)--jasmolactone, puis le (±)-épi-jasmonate de méthyle a été validée en 15 étapes à partir du cyclooct-1,5-diène. / Methyl jasmonates are asymmetric oxylipins involved in defensive, developmental and regulative mechanisms of terrestrial and marine photosynthetic organisms in response to biotic and abiotic challenges. Among the four stereoisomers, only methyl epi-jasmonate and ent-epi-jasmonate show good organoleptic properties but also phytohormonal activity allowing the elicitation of bioactive secondary metabolites. Because they specifically target a mitochondrial hexokinase regulating the metabolism of cancer cells, methyl jasmonates have become excellent candidates as new therapeutic agents. With a constant attention on new therapeutic agents derived from the natural environment, our laboratory has focused on the enantioselective synthesis of methyl epi-jasmonate and ent-epi-jasmonate using monoprotected homochiral diols derived from cyclooct-1,5-diene.In order to obtain these chiral bicyclic diols, an innovative strategy has involved the study of the chemo-stereoselective electrocyclization of the cyclooct-1,5-diene-derived meso-epoxide assisted by chiral metallated ligands known as Jacobsen’s catalysts. Taking advantage of our knowledge of enzymatic desymmetrization, a second strategy opting for the enantioselective resolution of monocyclic homochiral diols or C2-symmetric bicyclic diols led access to chiral silanyloxyinden-5-ones, key precursors to chiral methyl cis-jasmonates. Meanwhile, the racemic synthesis of (±)--jasmolactone and methyl (±)-epi-jasmonate was validated in 15 steps starting from cyclooct-1,5-diene.

Avec 59 000 nouveaux cas en 2017, le cancer du sein est le cancer le plus fréquemment diagnostiqué chez les femmes françaises, et pose un réel problème de santé publique en France, mais aussi au niveau mondial. Il est bien établi que la complexité de la carcinogenèse implique des modifications épigénétiques profondes qui contribuent au processus du développement tumoral. La dérégulation des marques d'histones acétylées H3 et H4 font partie de ces modifications. L'acétylation et la désacétylation des protéines sont des modifications posttraductionnelles majeures qui régulent l'expression des gènes liés au cancer et à l'activité d'une myriade d'oncoprotéines. Ainsi, une activité désacétylase aberrante peut alors favoriser ou supprimer la tumorigenèse dans différents types de cancers humains, y compris le cancer du sein. La désacétylase SIRT1 et l’acétyltransférase TIP60 sont 2 enzymes épigénétiques antagonistes qui sont impliquées dans l'apoptose, la régulation des gènes, la stabilité génomique, la réparation de l'ADN, et le développement du cancer. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié la dérégulation des profils d’acétylation des histones H3 et H4 dans les différents sous-types moléculaires du cancer du sein, et investigué l’implication de SIRT1 et de TIP60 dans la progression tumorale de cancer du sein. Tout d’abord, nous avons signalé les rôles de SIRT1 et de TIP60 comme des biomarqueurs pronostiques potentiels en révélant leurs expressions différentielles en fonction de l’agressivité du cancer. Ensuite, nous avons montré leur régulation épigénétique différentielle des cibles histones en fonction du sous-type moléculaire, ainsi que leur modulation de la marque activatrice H3K4ac. En outre, l’inhibition de ces 2 enzymes par des Épidrogues s’est avérée comme une stratégie efficace dans le traitement du cancer. Ces travaux mettent en relief alors, SIRT1 et TIP60 comme des cibles thérapeutiques potentielles du cancer sporadique du sein. / With 59,000 new cases in 2017, breast cancer is the most frequently diagnosed cancer among French women, and poses a real public health problem in France, but also worldwide. It is well established that the complexity of carcinogenesis involves profound epigenetic deregulations that contribute to the tumorigenesis process. Deregulated H3 and H4 acetylated histone marks are amongst those alterations. Acetylation and deacetylation are major post-translational protein modifications that regulate gene expression and the activity of a myriad of oncoproteins. Aberrant deacetylase activity can promote or suppress tumorigenesis in different types of human cancers, including breast cancer. The deacetylase SIRT1 and the acetyltransferase TIP60 are 2 antagonistic epigenetic enzymes that are well implicated in apoptosis, gene regulation, genomic stability, DNA repair, and cancer development. In this manuscript, we identified the dysregulation of the histones H3 and H4 acetylation profiles in different molecular subtypes of sporadic breast cancer, and investigated the involvement of SIRT1 and TIP60 in breast tumorigenesis. First, we highlighted the roles of SIRT1 and TIP60 as potential prognostic biomarkers by revealing their differential expression patterns depending on breast cancer aggressiveness. Then, we demonstrated their differential epigenetic regulation of histone targets according to molecular subtype, and revealed their modulation of the H3K4ac epigenetic marker. Moreover, Epi-drugs mediated inhibition of these 2 enzymes has proven to be an effective strategy in the treatment of cancer. Thus, this work highlights the potential use of SIRT1 and TIP60 as epigenetic therapeutic targets for sporadic breast cancer.

Le myriophylle à épis (Myriophyllum spicatum) est une plante aquatique exotique envahissante présente dans près de 200 plans d'eau au Québec et ailleurs en Amérique du Nord. Cette plante aquatique submergée à des effets sur la biodiversité et nuit aux usages des lacs. Les objectifs d'une lutte contre le myriophylle ne visent pas l'éradication de la plante, mais plutôt la réduction de sa biomasse. J'ai émis l'hypothèse que dans le cas d'un lac de dimensions modestes, il est possible de réduire de 95 % la superficie couverte par le myriophylle en déployant une stratégie mettant à profit les techniques de bâchage et d'arrachage manuel. J'ai testé cette hypothèse en 2020 et en 2021 au lac des Abénaquis (région de Chaudière-Appalaches, Québec) où on trouvait (2019) près d'un hectare d'herbiers de myriophylle. Au lac des Abénaquis, un bâchage avec toiles en fibre de verre a éliminé la presque totalité des tiges de myriophylle (-99 %) et a favorisé le retour rapide des plantes vasculaires indigènes. L'arrachage a réduit également la densité des tiges de myriophylle (-88 %) et a permis de maintenir un couvert en plantes vasculaires indigènes qui, autrement, disparaîtrait au profit de l'envahisseur. Le choix d'une méthode de lutte (bâchage, arrachage avec sacs-filets ou arrachage avec système de remontée par succion) dépend de la densité et de la superficie des herbiers, mais aussi de la présence d'obstacles (roches, troncs d'arbre, etc.), de plantes aquatiques indigènes et de la distance à parcourir entre les plants à arracher. Des règles de décision sont proposées dans ce mémoire. Le myriophylle colonise de nouveaux sites dans un lac grâce à sa propagation végétative par élagage naturel. Même en très faible abondance, il peut produire des milliers de fragments. Au lac des Abénaquis, près de 30 % des fragments de tiges développent des racines avant ou après s'être détachés d'un plant - les possibilités de réenvahissement sont donc élevées. La lutte nécessite un investissement important lors des premières années (lutte intensive), ainsi qu'un investissement plus modeste, quoique récurrent, lors d'une deuxième phase de travaux (lutte de maintenance). La lutte efficace contre le myriophylle est possible, mais elle est coûteuse et doit être minutieusement planifiée pour se voir couronnée de succès.

L'épigénome est défini par l’ensemble de l’information chromatinienne autre que celle fournie par la séquence ADN. Au sein d'une même espèce et pour un type cellulaire donné, chaque individu présente des caractéristiques particulières de l'épigénome. Les épi-polymorphismes, définis comme étant les différences inter-individus de marques chromatiniennes, sont encore partiellement caractérisés et peuvent être liés aux phénotypes de chacun. La première partie de mon travail a été d'identifier et d'interpréter chez S.cerevisiae l'impact des épi-polymorphismes de modification des queues d'histones. Pour y parvenir, j'ai cartographié les épigénomes de cinq modifications différentes (3 acétylations et 2 méthylations) chez trois souches de levures issues de différents isolats naturels. Par une méthode de ChIP-seq et le développement d'un outil informatique, j'ai comparé les épigénomes de ces souches à l'échelle de nucléosomes individuels. L'étude des propriétés génomiques des épi-polymorphismes m'a alors permis de découvrir certaines caractéristiques encore inconnues et décrites dans ce manuscrit.Par ailleurs, j'ai voulu aborder le lien entre épi-polymorphismes et réponse transcriptionnelle à l'environnement. Pour cela, j'ai construit un jeu de souches mutantes dérivées de souches naturelles, où certains épi-polymorphismes ne peuvent plus être maintenus. J'ai analysé par RNA-seq les transcriptomes de certaines de ces souches avant et après un changement environnemental. Malheureusement, l'analyse des résultats a révélé que la qualité des données ne permettent pas d'établir le lien recherché mais les outils mis en place sont désormais disponibles.J'ai enfin étudié la dynamique d'évolution d'un épigénome en présence ou en l'absence de pression de sélection. Pour cela, j'ai suivi une modification d'histone (l'acétylation de la lysine 14 de l'histone H3) chez la levure pendant 1.000 générations dans deux conditions d'évolution expérimentale différentes : l'une sélective, l'autre neutre. J'ai mis en évidence des différences remarquables et inattendues entre ces deux régimes évolutifs. Des études mécanistiques détaillées restent à faire pour caractériser la nature et les propriétés de ces différences. / Epigenome is defined as the entire chromatin information other than the DNA sequence. Within a given species and for a given cell type, each indivual has specific epigenomic characteristics. Epigenomic differences between individuals (refered to as 'epi-polymorphisms') remain poorly characterized, although cases were reported where they could be linked to phenotypic differences. In my thesis, I used the model organism S. cerevisiae to identify histone modification epi-polymorphisms and study their biological impact. I profiled the epigenome of five different histone modifications (3 acetylations and 2 methylations) in three natural yeast strains. By ChIP-seq methods and software developments, I compared these strains at single-nucleosome resolution and discovered novel characteristics of these epi-polymorphisms which are described in this manuscript.Furthermore, I constructed a research framework to investigate the link between epi-polimorphisms and response to environmental cues. For this, I built a set of mutant strains derived from natural strains but where some epi-polymorphisms can no longer be maintained. I analyzed by RNA-seq the transcriptomes of some of these mutant strains before and after an environmental shift. Unfortunately, the quality of this initial data produced was not sufficient to link epi-polymorphisms to differntial responses, but the strain resources remain available for further investigations. Finally, I studied the evolutionary dynamics of epi-polymorphisms in the presence or absence of selection pressure. To do so, I followed the evolution of H3K14ac for 1.000 generations under two conditions of yeast experimental evolution ( selective or neutral). Marked differences were observed between the two regimes, revealing unexpected consequences of the presence of selection. Further mechanistic studies will be needed to elucidate the full properties of these differences.

Les phospholipases A2 sécrétées (sPLA2) font partie d’une grande famille d’enzymes impliquées dans la synthèse d’écosanoïdes, de chimiokines et dans l’expression de molécules d’adhérence. Ce groupe comprend dix isoformes différentes (sPLA2-IB, -IIA, -IIC, -IID, -IIE, -IIF, -III, -V, -X et XII) dont la majorité sont surexprimées en présence de molécules pro-inflammatoires telles que l’interleukine-1β (IL-1 β) et le lipopolysaccharide bactérien (LPS). La sPLA2-IIA fut longtemps considérée comme la principale sPLA2 associée à l’inflammation. Toutefois, un nombre grandissant d’études suggère l’implication d’autres isoformes dans la réponse inflammatoire. Étant donné la similarité structurelle des différentes isoformes de sPLA2, la majorité des inhibiteurs présentement disponibles sont non spécifiques et bloquent simultanément plus d’une sPLA2. De ce fait, encore peu de choses sont connues quant au rôle précis de chacune des sPLA2 dans la réponse inflammatoire. Ayant accès à des souris génétiquement modifiées n’exprimant pas la sPLA2-V (sPLA2-V-/-), nous avons donc investigué le rôle spécifique de la sPLA2-V dans le recrutement leucocytaire induit par le LPS, ainsi que sa capacité à moduler l’expression de certaines molécules d’adhérence. Pour ce faire, nous avons utilisé le modèle inflammatoire de la poche d’air sous-cutanée. L’administration de LPS dans la poche d’air de souris contrôles (WT) entraîne un recrutement leucocytaire important. Cet appel de cellules inflammatoires est cependant significativement diminué chez les souris sPLA2-V-/-. De plus, l’expression des molécules d’adhérence VCAM-1 et ICAM-1 est également diminuée chez les souris sPLA2-V-/- comparativement aux souris WT. Nos résultats démontrent donc le rôle important de la sPLA2-V dans le recrutement leucocytaire et l’expression de molécules d’adhérence induits par le LPS, confirmant ainsi l’implication de cette enzyme dans le processus inflammatoire. / Secretory phospholipases A2 (sPLA2s) are well known for their contribution in the biosynthesis of inflammatory eicosanoids. These enzymes also participate in the inflammatory process by regulating chemokine production and protein expression of adhesion molecules. The majority of sPLA2 isoforms are up-regulated by proinflammatory stimuli such as bacterial lipopolysaccharide (LPS), which predominantly increases the expression of group V sPLA2 (sPLA2-V). Furthermore, it has recently been shown that sPLA2-V is a critical messenger in the regulation of cell migration during allergic airway responsiveness. Herein, we investigated the effect of sPLA2-V on LPS-mediated leukocyte recruitment and its capacity to modulate adhesion molecule expression. We conducted our study in the murine air pouch model, using sPLA2-V null mice (sPLA2-V-/-) and control wild-type (WT) littermates. We observed that LPS (1 μg/mL)-mediated leukocyte migration in sPLA2-V-/- was attenuated by 52 and 86% after 6 and 12 hours of treatment, respectively, as compared to WT mice. In WT mice, treatment with the cell-permeable sPLA2 inhibitor (12-epi-scalaradial; SLD) reduced LPS-mediated leukocyte recruitment by 67%, but had no additional inhibitory effect in sPLA2-V-/- mice. Protein analyses from the air pouch skin were carried out upon LPS-challenge, and the expression of intercellular adhesion molecule (ICAM)-1 and vascular cell adhesion molecule (VCAM)-1 were both significantly reduced in sPLA2-V-/- mice as compared to control WT mice. Together, our data demonstrate the role of sPLA2-V in LPS-induced ICAM-1 and VCAM-1 protein overexpression and leukocyte recruitment, supporting the contribution of sPLA2-V in the development of inflammatory innate immune responses.

Les phospholipases A2 sécrétées (sPLA2) font partie d’une grande famille d’enzymes impliquées dans la synthèse d’écosanoïdes, de chimiokines et dans l’expression de molécules d’adhérence. Ce groupe comprend dix isoformes différentes (sPLA2-IB, -IIA, -IIC, -IID, -IIE, -IIF, -III, -V, -X et XII) dont la majorité sont surexprimées en présence de molécules pro-inflammatoires telles que l’interleukine-1β (IL-1 β) et le lipopolysaccharide bactérien (LPS). La sPLA2-IIA fut longtemps considérée comme la principale sPLA2 associée à l’inflammation. Toutefois, un nombre grandissant d’études suggère l’implication d’autres isoformes dans la réponse inflammatoire. Étant donné la similarité structurelle des différentes isoformes de sPLA2, la majorité des inhibiteurs présentement disponibles sont non spécifiques et bloquent simultanément plus d’une sPLA2. De ce fait, encore peu de choses sont connues quant au rôle précis de chacune des sPLA2 dans la réponse inflammatoire. Ayant accès à des souris génétiquement modifiées n’exprimant pas la sPLA2-V (sPLA2-V-/-), nous avons donc investigué le rôle spécifique de la sPLA2-V dans le recrutement leucocytaire induit par le LPS, ainsi que sa capacité à moduler l’expression de certaines molécules d’adhérence. Pour ce faire, nous avons utilisé le modèle inflammatoire de la poche d’air sous-cutanée. L’administration de LPS dans la poche d’air de souris contrôles (WT) entraîne un recrutement leucocytaire important. Cet appel de cellules inflammatoires est cependant significativement diminué chez les souris sPLA2-V-/-. De plus, l’expression des molécules d’adhérence VCAM-1 et ICAM-1 est également diminuée chez les souris sPLA2-V-/- comparativement aux souris WT. Nos résultats démontrent donc le rôle important de la sPLA2-V dans le recrutement leucocytaire et l’expression de molécules d’adhérence induits par le LPS, confirmant ainsi l’implication de cette enzyme dans le processus inflammatoire. / Secretory phospholipases A2 (sPLA2s) are well known for their contribution in the biosynthesis of inflammatory eicosanoids. These enzymes also participate in the inflammatory process by regulating chemokine production and protein expression of adhesion molecules. The majority of sPLA2 isoforms are up-regulated by proinflammatory stimuli such as bacterial lipopolysaccharide (LPS), which predominantly increases the expression of group V sPLA2 (sPLA2-V). Furthermore, it has recently been shown that sPLA2-V is a critical messenger in the regulation of cell migration during allergic airway responsiveness. Herein, we investigated the effect of sPLA2-V on LPS-mediated leukocyte recruitment and its capacity to modulate adhesion molecule expression. We conducted our study in the murine air pouch model, using sPLA2-V null mice (sPLA2-V-/-) and control wild-type (WT) littermates. We observed that LPS (1 μg/mL)-mediated leukocyte migration in sPLA2-V-/- was attenuated by 52 and 86% after 6 and 12 hours of treatment, respectively, as compared to WT mice. In WT mice, treatment with the cell-permeable sPLA2 inhibitor (12-epi-scalaradial; SLD) reduced LPS-mediated leukocyte recruitment by 67%, but had no additional inhibitory effect in sPLA2-V-/- mice. Protein analyses from the air pouch skin were carried out upon LPS-challenge, and the expression of intercellular adhesion molecule (ICAM)-1 and vascular cell adhesion molecule (VCAM)-1 were both significantly reduced in sPLA2-V-/- mice as compared to control WT mice. Together, our data demonstrate the role of sPLA2-V in LPS-induced ICAM-1 and VCAM-1 protein overexpression and leukocyte recruitment, supporting the contribution of sPLA2-V in the development of inflammatory innate immune responses.

Pelargonium sp., appelé aussi « géranium » à odeur de rose ou « Géranium rosat » est l’une des plantes aromatiques et médicinales les plus cultivées au niveau international, essentiellement pour son huile essentielle (HE), utilisée par les industries des cosmétiques et de la parfumerie. Cette essence est extraite des feuilles par distillation vapeur et donne une HE riche de plusieurs centaines de molécules volatiles. Cette complexité est le résultat d’un long processus évolutif et de sélections variétales. Parmi ces composés volatils, les monoterpènes comme le géraniol, le citronellol et l’isomenthone, ou les sesquiterpènes comme le 10- γ-épi-eudesmol et le 6,9-guaiadiène, jouent un rôle prépondérant dans le parfum du Pelargonium. Les proportions relatives de ces différents composés sont d’ailleurs utilisées comme marqueurs de la qualité de l’HE et déterminent la typicité du parfum des différents cultivars et origines (P. cv. ‘rosat Bourbon’, P. cv. ‘rosat Chine’, P. cv. ‘rosat Égypte’ et P. cv. ‘rosat Grasse’). Malgré de très nombreux travaux portant sur la chimie de cette HE, il n’existe aucune information sur les voies de biosynthèse de ces molécules et aucun gène intervenant dans ces voies n’a été isolé. Durant cette thèse, nous avons cloné et caractérisé fonctionnellement par expression et purification des protéines recombinantes chez Escherichia coli des gènes codant les enzymes clés de ces voies de biosynthèse, les terpène synthases. Nous avons ainsi pu caractériser quatre terpène synthases, dont une géraniol synthase mono-produit. Nous avons isolé deux autres monoterpène synthases multi-produits, produisant pour l’une majoritairement du myrcène mais aussi trois autres monoterpènes, et pour l’autre majoritairement du 1,8-cinéole ainsi que 10 autres monoterpènes minoritaires. Enfin, une sesquiterpène multi-produit, la 10-γ-épi-eudesmol synthase, a été caractérisée. Nous avons ensuite analysé l’expression de la géraniol synthase et de la 10-γ-épi-eudesmol synthase dans différentes accessions de Pelargonium par RT-qPCR et nous avons montré la relation entre la capacité de production des différents composés volatils et le niveau d’expression dans les feuilles de ces deux terpène synthases. L’efficacité de la transformation génétique du Pelargonium par Agrobacterium tumefaciens étant élevée, des expériences de transgénèse ont aussi été réalisées afin de compléter la caractérisation fonctionnelle des gènes isolés. Dans une deuxième partie, nous avons réalisé l’analyse des essences produites par 64 espèces et cultivars de Pelargonium d’odeurs très diverses (citron, menthe, rose, abricot, pin, épices…). A l’aide d’analyses statistiques (ACP, analyse discriminante…), nous avons mis en évidence des relations entre la biochimie de ces cultivars, leurs odeurs et leurs proximités génétiques et cela afin de nous donner des pistes sur des croisements potentiellement intéressants. Enfin, un dernier chapitre est consacré à l’amélioration de la production d’HE en Égypte. Grâce à ce programme commencé il y a trois ans, nous améliorons chaque année la qualité et le rendement en HE de plus de 10 Ha de plantation de Pelargonium en Égypte. Un travail d’optimisation de la distillation ainsi que des améliorations des pratiques culturales, nous ont permis de produire une HE de qualité avec un rendement de plus de 60 kg.Ha-1 d’HE. D’autres expériences présentées dans ce chapitre soulignent l’influence de l’environnement et notamment de la température sur le ratio entre le citronellol et le géraniol ainsi que sur la biosynthèse de l’isomenthone, du 10-γ-épi-eudesmol et du 6,9-guaiadiène / Pelargonium sp, also named rose scented « geranium » or « Geranium rosat » is one of the the most cultivated aromatic and medicinal plant worldwide, especially for its essential oil (EO), which is used by cosmetic and perfumery industries. This essence is extracted from leaves by steam distillation and gives an EO containing several hundreds of organic volatile compounds (VOC). This complexity is the result of a long evolutive process and varietal selections. Among these VOC, the monoterpenes like geraniol, citronellol and isomenthone and the sesquiterpenes like 10-γ-epieudesmol and 6,9-guaiadiene, play an important role for the Pelargonium fragrance. The relative proportions of these compounds are used as EO quality markers and determine the different cultivars origins (P. cv. ‘rosat Bourbon’, P. cv. ‘rosat Chine’, P. cv. ‘rosat Egypt’ and P. cv. ‘rosat Grasse’). Despite the important researches on the chemistry of these EO, there is no information on the biosynthesis pathways for these molecules and no genes involved in the pathways have been isolated. During this PhD thesis, we have functionally characterized by recombinant proteins expression and purification in Escherichia coli, four genes, three monoterpene and one sesquiterpene synthases, coding for key enzymes in terpene biosynthesis pathway. The first enzyme is a mono-product geraniol synthase. The second enzyme is a multi-product enzyme with a major peak of myrcene and 3 minor peaks of other monoterpenes. The third enzymes is also a multi-product protein, producing 1,8-cineol as major product and 10 others monoterpenes. The last one is a multi-products sesquiterpene synthase producing mainly the 10-γ-epi-eudesmol and other sesquiterpenes. We have also analyzed the level of expression of the geraniol and 10 γ-epi-eudesmol synthases in several Pelargonium accessions by RT-qPCR and we have demonstrated the relationship between the level of expression of these two terpene synthases and the quantity of the related terpenes produced in leaves. Pelargonium transformation efficiency by Agrobacterium tumefaciens was tested in order to complete the functional characterization of the genes. In a second part, we have analyzed the essence of 64 species and cutivars of Pelargonium having very different fragrances like lemon, mint, rose, apricot, pine, spices… With different statistical tools (PCA, discriminant analysis…), we have highlighted the links between the biochemistry of these species and cultivars, their odors and their phylogenetic relationships. This worked gave us some interesting ideas for some new crossings. Finally, the last chapter concerns the EO production improvements in Egypt. Thanks to these researches, started 3 years ago, we are improving year after year our EO yield and quality in our 10 Ha R&D plantation. An important work was done to optimize the distillation process and improve the agricultural practices which abled us to reach a yield of 60 kg of EO per hectare. Some other experiments show the effect of the environmental factors such as the temperature on the biosynthesis of several important molecules like citronellol and geraniol, 6,9-guaiadiene and 10-γ-epi-eudesmol