La protéine MC1 est une petite protéine structurale très abondante chez Methanosarcina thermophila (archaeabactérie). Nous avons utilisé la méthode SELEX (Systematic Evolution of Ligands by EXponential enrichment) pour rechercher ses séquences préférentielles de fixation. Après 10 cycles de sélection, une séquence consensus avec une affinité 50 fois plus forte que celle pour une séquence aléatoire a été déterminée. Cette séquence a été étudiée par simulation de dynamique moléculaire. Le mode de fixation de MC1 sur l?ADN a ensuite été déterminé par des empreintes moléculaires (DMS, OH·). Les résultats montrent une fixation par une face et dans le petit sillon de l?ADN. Une reconnaissance par lecture indirecte des séquences est probable. L?oxydation de certains acides aminés (Trp, Met) par les rayons gamma entraîne une modification des propriétés de la protéine : perte de la reconnaissance de structures et séquences particulières et diminution de sa capacité à courber l?ADN.

Este trabajo es una contribución al estudio de la diversidad genética en las poblaciones americanas antiguas. Se ha analizado el DNA procedente de restos humanos esqueléticos de yacimientos mesoamericanos de tres épocas distintas, con dataciones que se ubican desde la época azteca prehispánica (post-clásico tardío) a la colonia del Virreinato de la Nueva España, con la finalidad de inferir, desde la visión de los linajes maternos, la dinámica de las poblaciones del Valle Central de México y el posible aporte genético del contingente español y africano que llegó a tierras americanas, específicamente a México, desde finales del siglo XVI. Se estudiaron los marcadores del DNA mitocondrial (mtDNA) a partir de restricción enzimática de fragmentos en la región codificante y de la secuenciación de un segmento de la región hipervariable I. Los distintos análisis se realizaron observando un estricto control de los criterios de autenticidad en relación a las condiciones de laboratorio, el uso de controles, la caracterización de los investigadores, diversidad genética, sentido filogenético y total correspondencia entre los marcadores mitocondriales, concordancia que es reconocida como un criterio de autenticidad cuando se analiza el mtDNA proveniente de restos antiguos. De los ciento dos individuos estudiados, ochenta y siete fueron clasificados entre los cuatro principales haplogrupos descritos para nativos americanos (A, B, C y D) y tres no segregaron para ninguno de estos haplogrupos, ni siquiera para el quinto y menos frecuente linaje americano, el haplogrupo X; a la luz de los datos de que se dispone hasta el momento es probable de que se trate de individuos cuyo linaje maternal pertenezca a alguno de los haplogrupos africanos (L1, L2 y L3), siendo la primera evidencia genética del aporte africano en época colonial. En los doce individuos restantes no se lograron amplificaciones positivas para más de un sitio de restricción, por lo cual fueron excluidos de la investigación. Los análisis de comparación entre las tres series antiguas permiten deducir una continuidad entre los linajes mitocondriales anteriores al contacto europeo y los linajes de la época colonial, no observándose diferencias significativas entre ellas. Sin embargo, la presencia de secuencias únicas en la serie de contacto permite hipotetizar un colapso poblacional en algunos núcleos indígenas. Los resultados obtenidos tanto a nivel de haplogrupos como de secuencias también han sido comparados con datos de poblaciones actuales y antiguas de América y Asia obtenidos de la literatura; y de esta manera, situar en el contexto poblacional americano las muestras antiguas del Valle Central mexicano. Los procedimientos de reconstrucción filogenética nos permiten deducir que las series antiguas del Valle Central de México tienen un vínculo por vía matrilineal con el resto de las poblaciones americanas, y especialmente con la población mexicana contemporánea de referencia. Además, está virtualmente ausente el aporte europeo en las muestras analizadas, debido posiblemente, a que el proceso de mestizaje que se produjo durante los siglos XVI y XIX fue de tipo unidireccional, hombre europeo-mujer indígena y el mtDNA sólo nos permite el análisis del aporte genético materno. / This paper is a contribution to the genetic diversity study in ancient American populations. DNA from Mesoamerican human skeletal remains from three different periods, which cover from the pre-Hispanic Aztec epoch (late post-classical) to the Viceroyalty of New Spain at the colonial period were analyzed, with the purpose to infer, with the information that the maternal lineages can provide us, Mexico's Central Valley population dynamics; and the possible genetic contribution of the Spanish and African contingents that arrived to the Americas, specifically to Mexico, since the last period of the XVIth century.Mitochondrial DNA (mtDNA) markers have been studied by both specific restriction enzyme analysis in the coding region and by sequencing of the hypervariable region I segment. The analyses were carried out with a strict control of the authenticity criteria, focusing on: laboratory conditions, use of blank controls, mtDNA characterization of laboratory researchers, genetic diversity, phylogenetic sense and total correspondence among mitochondrial markers, which is recognized as an authenticity criterium where mtDNA analysis from ancient remains is concerned. Of the hundred two individuals studied, eighty-seven were classified among the four major founding mtDNA haplogroups described for American natives (A, B, C, and D), three individuals didn't segregate for any of these haplogroups, not even for the fifth and less frequent American founding lineage, the haplogroup X; and it is probable that their maternal lineage belong to one of the African haplogroups (L1, L2 or L3), being the first genetic evidence of the African contribution in the colonial epoch. Finally, in twelve individuals positive amplifications were achieved in no more than one restriction site, reason by which they were excluded of the investigation. The analysis comparison among the three ancient series showed that there is continuity between mitochondrial lineages previous to the European contact and colonial lineages, and that there is not a significant difference among them. Nevertheless, the presence of exclusive lineages in contact series allows us to hypothesize a population collapse in some native groups. The results obtained using both methods of the mtDNA analysis have also been compared with ancient and current populations data from America and Asia available in the literature; and in this way, we have been able to place in the American context the Mexico's Central Valley samples. Phylogenetic reconstruction procedures permit to deduce that Mexico's Central Valley ancient series have a maternal link with the remaining American populations, and especially with the Mexican current population of reference. In addition the European contribution in the samples analyzed is virtually absent possibly owing to that the mestizaje process that was produced during the XVIth and XIXth centuries was of one-directional: European man - Native woman and mtDNA only permits maternal genetic analysis.

Thèse d'exercice : Médecine. Médecine générale : Paris 12 : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. f. 166-180.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 2004. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2005. / Titre de l'écran-titre (visionné le 28 septembre 2005). Bibliogr.

Thèse (M.Sc.) -- Université Laval, 1997. / Bibliogr.: f. 128-151. Publié aussi en version électronique.

L'exposition via l'eau potable à des concentrations élevées d'arsenic (>10 ug/L), est mondialement répandue et s'associe à de sévères pathologies dont certains cancers. Un mécanisme sous-jacent implique l'altération de la capacité de réparation de l'ADN (CRA), un important modulateur de la susceptibilité au cancer. Notre but était d'élaborer une méthode d'évaluation de la CRA et d'estimer son applicabilité à l'étude de la CRA de 102 résidents de Chaudière-Appalaches (Québec, Canada) chroniquement exposés à différentes concentrations d'arsenic dans l'eau (0.01-140 ug/L). Deux tests in vitro ont été développés, pour évaluer la réparation par excision/resynthèse d'ADN, de lymphocytes congelés et non-stimulés. Les mesures dans notre échantillon indiquent 42% des individus montrant une activité de réparation in vitro ralentie; l'absorption d'As3+ était négativement corrélée avec la proportion d'individus à l'activité ralentie (p = 0.0155). Nos résultats suggèrent que ces tests permettraient d'évaluer la CRA dans le cadre d'études épidémiologiques de carcinogénèse environnementale.

En 2017, Statistique Canada a rapporté qu'un Canadien sur quatre mourra d’un cancer. Chaque jour, nous sommes confrontés à des facteurs environnementaux qui imposent à notre ADN un stress génotoxique. Ce stress peut avoir de graves conséquences au point de menacer notre intégrité génomique, comme les cassures d'ADN double-brin (DSBs). Heureusement, nos cellules ont deux voies principales pour combattre ce type de lésions : la recombinaison homologue (HR) et la Classical Non-Homologous End-Joining (CNHEJ). La voie HR, un type de réparation sans erreur utilisé dans la phase-S du cycle cellulaire, assure une réparation fidèle de la zone endommagée et conserve l'intégrité de l'information génétique. Les individus porteurs de mutations dans les protéines de cette voie, telles que BRCA1 et BCRA2, sont plus susceptibles de développer des cancers du sein et de l'ovaire. Récemment, la clinique a connu une percée majeure dans le traitement du cancer de l'ovaire. Une nouvelle classe de médicaments a été autorisée par la US Food and Drug Administration (FDA) pour traiter les cancers de l'ovaire récurrents qui présentent une HR défective. Ces médicaments inhibent un des acteurs les plus précoces dans la réponse aux dommages à l'ADN (DDR): la PARP-1 (Poly(ADP-ribose) polymerase-1). Lors de l'induction de dommages à l'ADN, la PARP-1 devient fortement activée, conduisant à la production massive de polymères de poly(ADP-ribose) (PAR) générés à partir de l'hydrolyse du nicotinamide adénine dinucléotide. Ce polymère agira comme une plateforme pour recruter des facteurs de réparation de l'ADN au site de réparation. L'application clinique réussie des inhibiteurs de la PARP (PARPi) vient des observations où les mutations ou l'extinction de BRCA1/2 entraînent une diminution de l'activité HR. L'inhibition de la PARP-1 combinée à cette déficience en HR favorise la mort cellulaire, un phénomène appelé létalité synthétique. Trois PARPi sont actuellement autorisés par la FDA et sont utilisés pour le traitement du cancer gynécologique. Malgré l'efficacité thérapeutique de ces inhibiteurs, les mécanismes induisant une régression tumorale ne sont pas complètement compris. Ainsi, il devient extrêmement important de déchiffrer davantage ces mécanismes pour atteindre le plein potentiel des PARPi. Pour ce faire, une recherche fondamentale sur les fonctions des PARPs, et de leurs partenaires dans la DDR, est essentielle et constitue l'objectif général de cette thèse. Durant mon doctorat, nous avons étudié l'influence de la PARP-1 dans la voie HR au moment de l'étape initiale de la résection, qui est essentielle pour l'élimination de l'ADN endommagé. Certaines études ont montré l'implication de la PARP-1 dans le recrutement de la protéine de résection MRE11. Ici, nous démontrons que la PARP-1 a une nouvelle fonction dans la résection des DSBs et nous proposons un nouveau modèle pour expliquer la létalité synthétique observée dans les tumeurs avec une HR défective. Pour compléter l'objectif de ce doctorat, nous avons étudié les rôles régulateurs de la PARP-1 au cours du processus HR, mais plus tard dans la résolution des lésions, c'est-à-dire au maximum de la formation des foyers RAD51, une étape cruciale pour la réparation efficace des DSBs via la HR. Nous avons observé que le PAR-interactome (PARylome) est, à ce moment, fortement enrichi en protéines impliquées dans le métabolisme de l'ARN. Plusieurs des protéines les plus abondantes étaient constituées d’hélicases d’ADN et d’ARN, et de facteurs de transcription. Puisque certains de ces gènes sont mutés dans les tumeurs, ils pourraient théoriquement être des cibles prioritaires pour une utilisation conjointe avec des PARPi. Nous avons également étendu notre étude de la PARylation à la chromatine, au niveau des histones. Nous avons constaté que les queues d'histones ne sont pas les seules cibles de la PARP-1 et que les domaines globulaires centraux sont également PARylés. Finalement, le grand intérêt clinique de la PARP-1 méritait une analyse approfondie de son expression systémique. Ainsi, j'ai terminé mes études en décrivant la distribution et l'abondance tissulaire de la PARP-1 dans les organes simiens, avec l'objectif principal de fournir des informations précieuses quant à l'efficacité potentielle des PARPi ou sa résistance, dans un tissu donné et maladies apparentées. En résumé, cette thèse fournit de nouvelles informations importantes sur les mécanismes orchestrés par la PARP-1 lors de la réponse aux DSBs, y compris les réseaux protéiques complexes engagés dans le remodelage des fonctions cellulaires nécessaire au maintien de l'intégrité génomique. / In 2017, Statistics Canada reported that one out of four Canadians will die of cancer. Every day, we face environmental factors that burden our DNA with genotoxic stress. This stress can lead to severe types of DNA damage that can threaten our genomic integrity, namely double-strand breaks (DSBs). Fortunately, our cells have evolved with different repair mechanisms to deal with such lesions. There are two primary types of repair against DSBs: Homologous Recombination (HR) and Classical Non-Homologous End-Joining (CNHEJ). The HR pathway is an error-free repair mechanism used in the S-phase of the cell cycle to ensure faithful repair of the damaged area and thus preserve our genetic information. Individuals that bear mutations in proteins involved in this pathway, such as BRCA1 and BCRA2, have been associated with the development of breast and ovarian cancers. Almost 4 years ago, the field went through a major breakthrough in ovarian cancer care. A new class of drugs was accepted by the US Food and Drug Administration (FDA) to manage recurrent ovarian cancers that display HR-deficiencies. These drugs consist of inhibitor molecules against one of the earliest sensors of DNA damage in the cell: PARP-1 (poly(ADP-ribose) polymerase-1). Upon DNA damage induction, PARP-1 becomes highly activated, leading to the massive production of poly(ADP-ribose) (PAR) polymers, from the hydrolysis of nicotinamide adenine dinucleotide, which in turn modify several proteins posttranslationally and act as a scaffold to recruit DNA repair factors to the repair site. The successful application of PARP inhibitors (PARPi) arose from the observations that mutations or silencing of BRCA1/2, resulted in diminished HR activity. In the context of HR deficiency, the concomitant inhibition of PARP resulted in cell-death, an effect called synthetic lethality. Three PARPi are currently accepted by the FDA and are being clinically used for the treatment of gynaecological cancers. Notwithstanding the great promise of these inhibitors for other types of cancers, the mechanism by which these are inducing cancer lethality is not fully understood. Thus, it becomes of extreme importance to further decipher its mechanistic ways, to achieve full potential of PARPi in the clinic. To achieve this, fundamental research on the functions of PARPs and their protein partners in the DNA damage response is indispensable and constitutes the general aim of this thesis. During my doctoral work, we investigated the influence of PARP-1 during the HR pathway, primarily during the initial step of resection, which is essential for the removal of damaged DNA. Early reports of PARP-1 involvement in resection described the recruitment of the resection protein MRE11 to sites of damage in a PARP-1 dependent manner. Here, we demonstrate that PARP-1 has a novel function in DSB resection and we propose a new model for the synthetic lethality observed in HR-deficient tumors. To further complement the general aim of this doctorate, we investigated the regulatory roles of PARP-1 during the HR pathway, however in a later stage of HR resolution, at the peak formation of RAD51 foci, which is a crucial step for the efficient repair of DSBs through HR. We observed that the PAR-interactome (PARylome) at this stage was abundantly enriched with RNA-processing factors. Several of the most abundant proteins consisted of DNA and RNA helicases, as well as transcription factors, some of which were found to be mutated in tumors, and thus can be seen as potentially druggable targets to be used in combination with PARPi. We also extended our PARylome study to the chromatin proteome and investigated the histone PARylome upon DNA damage. Interestingly, we found that histone tails are not the only targets of PARP-1 and that globular domains are also targets of PARylation. Lastly, the high clinical interest of PARP-1 warrants studies addressing PARP-1 organ distribution. Thus, I finalized my studies by extensively describing and reporting PARP-1 tissular and cellular distribution and abundance in monkey organs, with the main objective of providing valuable information to any study assessing PARP inhibition efficacy and resistance in any given tissue and related diseases. In summary, this thesis provides important new information on the mechanisms PARP-1 is regulating during the response to DSBs, including the networks PARP-1 is orchestrating to potentially help reshape the cell environment, to efficiently repair the most lethal lesion our genome faces.

Le cannabis (*Cannabis sativa* L.), plante domestiquée depuis des millénaires, possède une importance économique et sociétale considérable. Utilisée pour ses fibres, son huile, ses graines et ses propriétés médicinales et psychoactives, elle est aujourd'hui au cœur d'une industrie en pleine expansion. Malgré son importance croissante, la culture du cannabis souffre d'un manque de connaissances fondamentales. La production de plants uniformes et de qualité constante est un défi majeur, influencé par des interactions entre différents facteurs génétiques et environnementaux. La culture *in vitro* se présente comme une solution prometteuse pour la production de clones uniformes. Cependant, les variations somaclonales - les variations entre clones induites par des modifications génétiques ou épigénétiques - peuvent altérer la fidélité génétique et épigénétique des clones. Les facteurs épigénétiques, tels que la méthylation de l'ADN, jouent un rôle crucial dans la régulation de l'expression des gènes et peuvent être à l'origine de la variation somaclonale. Comprendre la méthylation de l'ADN au sein des clones de cannabis cultivés *in vitro* est donc essentiel pour garantir la stabilité et l'uniformité à long terme de la production de molécules d'intérêt chez le cannabis. Ce mémoire vise à évaluer la variabilité du méthylome chez une population de clones de cannabis *in vitro*. Pour ce faire, nous avons développé une méthode abordable, appelée CREAM (Comparative Restriction Enzyme Analysis of Methylation), permettant d'analyser les profils de méthylation de l'ADN chez plusieurs individus. Le premier chapitre de ce mémoire présente une revue de littérature approfondie sur les sujets suivants : le cannabis, son importance et les défis liés à sa production; la culture *in vitro* et les paramètres affectant l'uniformité des clones; les facteurs épigénétiques et la méthylation de l'ADN; les approches de séquençage et d'analyse de la méthylation de l'ADN à l'échelle du génome. Le deuxième chapitre, sous forme d'article intégré au mémoire, décrit le développement et la validation de la méthode CREAM, ainsi que son application à l'étude d'une population de 78 clones de cannabis. Les résultats obtenus révèlent une variabilité du méthylome au sein de la population, soulignant l'importance de la surveillance épigénétique pour la production de cannabis de qualité constante. En somme, ce mémoire apporte des contributions importantes à la compréhension de la méthylation de l'ADN dans les clones de cannabis cultivés *in vitro*. Nos résultats permettront d'améliorer les pratiques de culture et de sélection pour la production de plants uniformes et de qualité supérieure chez une variété d'espèces. / Cannabis (*Cannabis sativa* L.), a plant that has been domesticated for thousands of years, is of considerable economic and social importance. Used for its fibers, oil, seeds and medicinal and psychoactive properties, it is now at the heart of a booming industry. Despite its growing importance, cannabis cultivation suffers from a lack of fundamental knowledge. Producing uniform plants of consistent quality is a major challenge, influenced by interactions between different genetic and environmental factors. Tissue culture offers a promising solution for the production of uniform clones. However, somaclonal variations - variations between clones induced by genetic or epigenetic modifications - can alter the genetic and epigenetic fidelity of clones. Epigenetic factors, such as DNA methylation, play a crucial role in regulating gene expression and may be at the origin of somaclonal variation. Understanding DNA methylation in cannabis clones produced in tissue culture is therefore essential to ensure long-term stability and consistency in the production of molecules of interest in cannabis. This memoir aims to assess methylome variability in a population of *in vitro* cannabis clones. To this end, we have developed an affordable method, called CREAM (Comparative Restriction Enzyme Analysis of Methylation), to analyze DNA methylation profiles in several individuals. The first chapter of this memoir presents an in-depth literature review on the following topics: cannabis, its importance and the challenges associated with its production; tissue culture and parameters affecting clone uniformity; epigenetic factors and DNA methylation; genome-wide approaches to DNA methylation sequencing and analysis. The second chapter, in the form of a scientific article, describes the development and validation of the CREAM method, and its application to the study of a population of 78 cannabis clones. The results obtained reveal methylome variability within the population, underlining the importance of epigenetic monitoring for the production of cannabis of consistent quality. In sum, this memoir makes an important contribution to the understanding of DNA methylation in tissue culture-grown cannabis clones. Our results will help improve cultivation and breeding practices for the production of uniform, high-quality plants in a variety of species.