The study of speciation is key to understanding the origins of biodiversity. Model organisms, with a host of genetic and molecular tools, are crucial to dissecting the genetics of speciation. Crosses between the recently-discovered Caenorhabditis sp. 9 and the well-known C. briggsae produce fertile F1 hybrid females, opening the door to genetic studies of speciation for the first time within the genus. I crossed eight different isogenic strains of C. briggsae reciprocally with six inbred lines of C. sp. 9 to investigate: Haldane’s rule, systematic asymmetries in hybrid viability, and whether genetic variation for hybrid viability segregates within each species. Results of these crosses confirm Haldane’s rule and demonstrate strong asymmetric parent-of-origin effects. Furthermore, I observed genotype-dependent differences in the number of F1 hybrid progeny. This provides evidence for genetic variation for hybrid viability within both species, allowing insights into the genetic forces driving the evolution of incompatibility loci.

The study of speciation is key to understanding the origins of biodiversity. Model organisms, with a host of genetic and molecular tools, are crucial to dissecting the genetics of speciation. Crosses between the recently-discovered Caenorhabditis sp. 9 and the well-known C. briggsae produce fertile F1 hybrid females, opening the door to genetic studies of speciation for the first time within the genus. I crossed eight different isogenic strains of C. briggsae reciprocally with six inbred lines of C. sp. 9 to investigate: Haldane’s rule, systematic asymmetries in hybrid viability, and whether genetic variation for hybrid viability segregates within each species. Results of these crosses confirm Haldane’s rule and demonstrate strong asymmetric parent-of-origin effects. Furthermore, I observed genotype-dependent differences in the number of F1 hybrid progeny. This provides evidence for genetic variation for hybrid viability within both species, allowing insights into the genetic forces driving the evolution of incompatibility loci.

The main focus of this project was to optimize a protocol for small molecule ligand co-purification from an in-vivo tissue source. For this purpose, I employed a transgenic zebrafish line called the pLT-gypsy, which expresses a fusion protein containing a tagged-NR LBD (Tiefenbach et al., 2010). The particular line I used to optimize the ligand identification protocol is the pLT-PPARγ zebrafish line, which expresses the tagged-PPARγ receptor's LBD (also called PPARγ-fusion protein). By using rosiglitazone (a known PPARγ ligand) as a positive control, I managed to optimize a protocol to purify the PPARγ-fusion protein and identify the co-purified ligand by mass spectrometry. This protocol can be used to identify the physiological/endogenous ligand for the PPARγ receptor as well as other orphan NRs. Compared to previous methods of ligand identification, this method allows for the identification of the ligand from the tissues where it is functional.

The main focus of this project was to optimize a protocol for small molecule ligand co-purification from an in-vivo tissue source. For this purpose, I employed a transgenic zebrafish line called the pLT-gypsy, which expresses a fusion protein containing a tagged-NR LBD (Tiefenbach et al., 2010). The particular line I used to optimize the ligand identification protocol is the pLT-PPARγ zebrafish line, which expresses the tagged-PPARγ receptor's LBD (also called PPARγ-fusion protein). By using rosiglitazone (a known PPARγ ligand) as a positive control, I managed to optimize a protocol to purify the PPARγ-fusion protein and identify the co-purified ligand by mass spectrometry. This protocol can be used to identify the physiological/endogenous ligand for the PPARγ receptor as well as other orphan NRs. Compared to previous methods of ligand identification, this method allows for the identification of the ligand from the tissues where it is functional.

This study investigated the role of opioid, adenosine, bradykinin, and calcitonin-gene related peptide (CGRP) receptors, and potential ‘cross-talk’ among suspected G-protein coupled receptors in a humoral model of remote ischemic preconditioning (rIPC) cardioprotection. Compared to Control dialysate (from non-preconditioned donor rabbit blood), rIPC dialysate (from remotely preconditioned blood) reduced cell death in rabbit cardiomyocytes following simulated ischemia and reperfusion. Non-selective, δ-, or κ-opioid receptor blockade and non-selective adenosine receptor blockade abolished rIPC dialysate protection; whereas, bradykinin B2 and CGRP receptor blockade had no effect. Non-selective adenosine receptor blockade fully and partially abolished protection by κ- and δ-opioid receptors, respectively. Multiple reaction monitoring mass spectrometry detected low levels of adenosine, and other preconditioning substances, in the dialysate. An increase in extracellular adenosine was not detected during opioid-induced preconditioning to explain this cross-talk. These results suggest that δ-opioid, κ-opioid, adenosine receptors, and opioid-adenosine cross-talk are involved in rIPC of freshly isolated cardiomyocytes.

This study investigated the role of opioid, adenosine, bradykinin, and calcitonin-gene related peptide (CGRP) receptors, and potential ‘cross-talk’ among suspected G-protein coupled receptors in a humoral model of remote ischemic preconditioning (rIPC) cardioprotection. Compared to Control dialysate (from non-preconditioned donor rabbit blood), rIPC dialysate (from remotely preconditioned blood) reduced cell death in rabbit cardiomyocytes following simulated ischemia and reperfusion. Non-selective, δ-, or κ-opioid receptor blockade and non-selective adenosine receptor blockade abolished rIPC dialysate protection; whereas, bradykinin B2 and CGRP receptor blockade had no effect. Non-selective adenosine receptor blockade fully and partially abolished protection by κ- and δ-opioid receptors, respectively. Multiple reaction monitoring mass spectrometry detected low levels of adenosine, and other preconditioning substances, in the dialysate. An increase in extracellular adenosine was not detected during opioid-induced preconditioning to explain this cross-talk. These results suggest that δ-opioid, κ-opioid, adenosine receptors, and opioid-adenosine cross-talk are involved in rIPC of freshly isolated cardiomyocytes.

L’expérience de souffrance des vieux, en perte d’autonomie physique, vivant dans un CHSLD comprend deux dimensions : la souffrance et les vieux. Les deux sont liées. L’hypothèse sur le sens de la souffrance tient compte de celui que les vieux ont donné et donnent à leur vie. Le sens de la souffrance dépend de celui de la vie. Selon qu’on est plutôt individualiste, humaniste agnostique ou humaniste religieux, le sens de la souffrance prend une couleur particulière. Tour à tour, le mémoire examine les deux parties du problème de recherche, dresse un portrait des vieux de l’an 2008, propose un fondement théorique au projet de recherche, établit un arrimage de sens entre la souffrance des vieux et le sens de leur vie. La vie des vieux en CHSLD est en discontinuité avec leur existence antérieure : leurs valeurs et leur rythme de vie sont remis en question. Leur présence dans une résidencesubstitut invite à une réflexion sur la place des vieux dans la société individualiste contemporaine et sur l’humanisation des services. Comment concilier individualisme et humanisation ? Comment vivre avec la perte de son autonomie, une souffrance globale, un certain isolement, ... ? Autant de sujets et d’enjeux qui interrogent l’ensemble de la société. Les personnes âgées réclament un entourage empathique, des intervenants dynamiques, des politiques de santé qui font de ces centres de vrais milieux de vie et de soins. Il s’agit d’une responsabilité collective face au mouvement d’exclusion sociale. / The experience of suffering of elderly people lacking physical autonomy and who live in a CHSLD includes two dimensions: that of suffering and of being elderly. The two are closely linked. My hypothesis about the meaning of suffering takes into account the sense that the elderly give and have given to their lives. The meaning of suffering depends on the meaning of their life. Depending on whether one is an individualist, an agnostic humanist or a religious humanist, the meaning of suffering will take a particular form. This thesis addresses these two parts of the research problem and provides a portrait of the elderly in 2008, proposes a theoretical basis for the research project, and establishes a link between the meaning of suffering of the elderly and the meaning they give to their lives. The life of elderly people living in a CHSLD is discontinuous with their prior existence: their values and lifestyle are brought into question. Their presence in a substitute residence calls for reflection on the place of the elderly in contemporary individualistic society and the nature and provision of humane services. How should one reconcile individualism and humanism? How can one live with a loss of autonomy, general suffering, and a certain isolation? There are as many questions that challenge society with regards to the role of the family, and the care that the elderly justly deserve. The elderly need enlightened care givers and health policies that make residences places of real living and care; this must be a collective responsibility in the face of growing social exclusion.

À partir des ovocytes de la palourde Spisula solidissima, un ADNc codant un récepteur nommé Spi-OAR a été cloné et séquencé. Une analyse de la séquence en acides aminés a indiqué que ce nouveau récepteur possède une forte similarité avec les récepteurs β-adrénergiques et les récepteurs à octopamine. En effet, il est étroitement lié à la classe des récepteurs à octopamine « β-adrénergique-like » couplés à une protéine Gs. L’ADNc de Spi-OAR a été introduit dans un vecteur d'expression (pCEP4) et un épitope reconnaissable par un anticorps commercial a été ajouté au segment N-terminal. Cette construction a été transfectée dans des cellules hôtes (HEK 293) et des études d’immunofluorescence ont montré une expression efficace du récepteur au niveau membranaire. Également, des mesures d'AMPc pour les cellules exprimant Spi-OAR ont révélé une augmentation de ce messager secondaire lors de l'ajout de l'octopamine, et dans une moindre mesure, la tyramine, tandis que la dopamine, la sérotonine et l'histamine n’ont engendré aucun effet. Une légère activité constitutive de ce récepteur dans les cellules hôtes a été observée. De plus, une analyse RT-PCR avec des oligonucléotides spécifiques a révélé l'ARNm de Spi-OAR non seulement dans les ovocytes, mais aussi dans les gonades, le cœur, les muscles adducteurs, les branchies et les ganglions suggérant que ce récepteur soit exprimé de façon ubiquitaire dans divers tissus et dans différents stades embryonnaires chez la palourde. En outre, des études avec des ovocytes isolés n'ont montré aucun effet de l’octopamine sur la réactivation méiotique. Des études éventuelles pourront finalement confirmer le rôle fonctionnel de Spi-OAR. / A cDNA encoding for an octopamine receptor named Spi-OAR was cloned and sequenced from the surf clam Spisula solidissima oocytes. An analysis of its predicted amino acid sequence showed a high degree of similarity with β-adrenergic and octopamine receptors. This receptor qualifies as a novel receptor closely related to the proposed class of insect octopamine « β-adrenergic–like » receptors coupled to Gs protein. This cDNA was introduced into an expression vector (pCEP4), with an added N-terminal FLAG tag sequence, and transfected in host cells (HEK 293). Immunofluorescence studies showed expression of the receptor with a proper localization to the plasma membrane. Measurements of cAMP in transfected cells revealed that addition of octopamine, and to a lower extent, tyramine induced a rise in cAMP while dopamine, serotonine and histamine had no effect. Overexpression of Spi-OAR in mammalian cells induced slight constitutive increase of cAMP. An RT-PCR analysis with specific oligonucleotides revealed the presence of the receptor mRNA not only in oocytes but also in whole gonads, heart, adductor muscle, gills and ganglia suggesting that this receptor is likely ubiquitously expressed. Expression of Spi-OAR was also detected at different embryonic stages. Despite the demonstrated expression of Spi-OAR in oocytes, octopamine had no effect on meiotic reinitiation. Further studies will examine the function of Spi-OAR.

La greffe de cellules souches hématopoïétiques autologue est une thérapie de plus en plus utilisée. Cependant, les traitements de chimiothérapie ou de radiothérapie intensifs peuvent affecter les cellules souches et diminuer le nombre de ces cellules pouvant être mobilisées à des fins de transplantation. Il serait donc très utile de pouvoir expandre ces cellules souches afin de s’assurer qu’elles soient en quantité suffisante pour procéder à la greffe. Or, il a été démontré que la protéine HOXB4 a la capacité d’expandre les cellules souches hématopoïétiques humaines et murines. Lors d’une greffe autologue, la moelle osseuse est cependant colonisée par des cellules malignes. Notre objectif était donc de s’assurer que la protéine HOXB4 expand les cellules souches hématopoïétiques normales mais n’expand pas les cellules « souches » leucémiques. De plus, comme des expériences précédentes ont démontré que chez des souris transplantées avec des cellules souches surexprimant HOXB4, la reconstitution du système hématopoïétique pouvait favoriser les cellules myéloïdes aux dépends des cellules lymphoïdes, nous avons aussi voulu déterminer l’impact de HOXB4 sur la différenciation des cellules progénitrices lymphoïdes normales. Pour ce faire, nous avons exposé des cellules humaines et murines à la protéine HOXB4 afin de comparer la prolifération des cellules B malignes à celle des cellules B normales. De plus, nous avons évalué l’impact de HOXB4 sur les cellules B à leurs différents stades de différenciation. Nos résultats démontrent que HOXB4 ne favorise pas l’expansion des cellules leucémiques. De plus, nous avons observé que les cellules lymphoïdes surexprimant la protéine HOXB4 ont un ralentissement dans leur processus de différenciation. Aussi, la surexpression de HOXB4 entraîne une diminution de la fréquence et du nombre de progéniteurs lymphoïdes normaux. Ces résultats démontrent donc que la protéine HOXB4 ne produit pas d’expansion des cellules malignes. De plus, elle confère un désavantage prolifératif aux cellules lymphoïdes. / Transplantation of autologous hematopoietic stem cell is increasingly used. However, intensive chemotherapy or radiation therapy protocols can affect stem cells and decrease the number of these cells that can be mobilized for stem cell transplantation. There is therefore a need to create protocols for the expansion of these stem cells to increase their numbers sufficiently to proceed to transplantation. It has been demonstrated that the protein HOXB4 has the ability to expand human and murine hematopoietic stem cells. In the context of autologous transplantation, the bone marrow is often colonized by malignant cells. Our objective was to ensure that the protein HOXB4 expands normal hematopoietic stem cells but not leukemia "stem" cells. In addition, since previous experiments have shown that in mice transplanted with stem cells overexpressing HOXB4, hematopoietic reconstitution could favour myeloid cells over lymphoid cells, we determined the impact of HOXB4 on the differentiation of normal lymphoid progenitor cells. Toward this goal, we have exposed human and mouse leukemia cells to HOXB4 and compared the proliferation of malignant versus normal B cells. In addition, we have evaluated the impact of HOXB4 on the different stages of B cell differentiation. Our results show that HOXB4 does not favour leukemia cell expansion. In addition, we observed that lymphoid cells overexpressing HOXB4 are slowed in their differentiation process. Also, HOXB4 overexpression decreases the frequency and number of normal lymphoid progenitors. These results demonstrate that HOXB4 protein does not lead to malignant stem cell expansion. In addition, the HOXB4 protein confers a proliferative disadvantage to lymphoid cells.

La sténose valvulaire aortique (SVA) est une pathologie associée au vieillissement et aux facteurs de risque cardiovasculaire. Afin d’étudier la SVA et d’explorer de nouvelles thérapies, plusieurs modèles animaux ont été récemment développés, mais la plupart de ces modèles ciblent les mécanismes de développement de la SVA reliés à l’hypercholestérolémie. Le syndrome de Werner (WS) est une maladie caractérisée par un vieillissement prématuré. Récemment, il a été découvert que des souris mutantes ayant une délétion du domaine hélicase du gène Werner, responsable du WS, démontraient un profile hémodynamique typique de la SVA. De ce fait, nous avons émis l’hypothèse que ces souris pourraient développer une SVA plus rapidement que des souris de type sauvage. Nous avons donc étudié les effets cette mutation chez des souris WrnΔhel/Δhel, en comparant le taux de progression d’une SVA entre des souris WrnΔhel/Δhel (WrnΔhel) et des souris de type sauvage comme groupe contrôle. À la suite d’une diète riche en sucre et en gras sur une période de 24 semaines, les souris WrnΔhel ont démontré une diminution plus prononcée de leur aire de valve aortique (mesures échocardiographiques) que les souris contrôles, supportée par les analyses histologiques concernant la fibrose des valves aortiques. Les souris n’ont toutefois développé aucun signe évident d’athérosclérose comme l’infiltration de lipides ou l’inflammation, bien que certaines caractéristiques liées à la dysfonction endothéliale semblent être augmentées chez les souris WrnΔhel. D’autres mesures échocardiographiques indiquant une SVA, comme une hypertrophie du ventricule gauche dans le groupe WrnΔhel, ont été obtenues. Nous avons aussi observé des indices de vieillissement plus marqués quant aux analyses sanguines et de la moelle osseuse des souris WrnΔhel en comparaison avec les souris contrôles. Par conséquent, ce modèle expérimental de vieillissement pourrait être utilisé pour les études futures sur la SVA sans les principaux effets athérogéniques des autres modèles expérimentaux. / Aortic valve stenosis (AVS) is associated with aging and classical cardiovascular risk factors. Different animal models were recently developed to study AVS and explore new therapies, however, most of these models rely almost exclusively on hypercholesterolemia-related mechanisms for AVS development. Werner syndrome (WS) is a disorder characterized by premature aging. It was recently demonstrated that mutant mice with a deletion of the helicase domain of the Werner gene, the gene responsible for WS, showed hemodynamic profile typical of AVS. We therefore hypothesized that mice with the WrnΔhel deletion could develop AVS earlier than wild-type (WT) mice. We studied the effect of the WrnΔhel mutation by comparing the rate of progression of AVS in homozygous mutant versus WT mice. By twenty-four weeks on a high-fat/high-carbohydrate diet, WrnΔhel/Δhel (WrnΔhel) mice showed a stronger decrease of the aortic valve area measured by serial echocardiography than WT mice, supported by histological analyses of valve fibrosis but without developing major signs of atherosclerosis such as lipid infiltration or increased inflammation. Some features linked to endothelial dysfunction also appeared to be increased in WrnΔhel mice. Other echocardiographic measurements were typical of AVS, such as left ventricle hypertrophy in the WrnΔhel group. We also observed stronger aging properties from WrnΔhel mice bone marrow and blood analyses compared to the WT group. Consequently, this experimental aging model could be used for AVS research without the major confounding atherogenic effects of other experimental models.