Au cours de la dernière décennie, les avancées du séquençage à haut débit ont permis de caractériser un grand nombre d’ARN non codant et d’établir l’existence de transcrits “antisens” pour de nombreux gènes chez les mammifères. Cependant leur rôle dans le contrôle de l’expression des gènes “sens” auxquels ils sont associés est encore très mal connu. Mes travaux ont porté sur la caractérisation de certains aspects du mécanisme d’action des longs ARN non codants. Ils reposent sur le développement d’une approche de constructions indicatrices fluorescentes dont l’expression est suivie par cytométrie en flux en présence ou non d’ARN “antisens”. Cette approche a le potentiel de mettre en évidence une régulation même si elle n’est présente que dans une sous population cellulaire. Une première série d’expériences a été réalisée en expression transitoire pour bénéficier d’un contexte chromatinien simplifié. Mais dans ce cas les silencing observés sont aussi actifs sur une construction contrôle, indiquant la mise en place d’une réponse non spécifique de séquence qui évoque la réponse de type interféron. Cependant, l’expression globale des gènes cellulaire n’est pas significativement affectée, indiquant une certaine spécificité de la réponse. Parmi les voies testées ni la kinase PKR, ni la RNaseL ou la voie de l’interférence par l’ARN ne peuvent rendre compte du silencing observé. Une des caractéristiques de cette régulation est qu’elle n’affecte pas les gènes intégrés au génome mais uniquement les gènes exprimés à partir d’une construction épisomale ce qui évoque des caractéristiques souhaitables pour un mécanisme antiviral. Cependant l’ampleur de cette réponse non spécifique empêche toute étude plus approfondie d’un mécanisme spécifique s’il existe. Mes travaux se sont alors portés sur l’étude de ces mêmes constructions en clone stable dans deux contextes différents pour l’expression de l’ARN antisens ; en cis ou en trans. Dans le cas de l’expression en trans, un ARN antisens sans séquence régulatrice particulière ne permet pas la mise en place d’un silencing. Cette observation est en accord avec le faible nombre de longs ARN antisens connus pour agir en trans dans la nature. Par contre l’expression en cis d’un ARN antisens peut conduire à un silencing spécifique. Cette organisation dans laquelle les gènes « sens » et « antisens » sont situés sur le même fragment d’ADN correspond à celle majoritairement observée pour les longs ARNs antisens dans la nature (cisNAT, cis Natural Antisense Transcripts). Cependant, mes travaux montrent que le silencing observé n’est pas stable dans le temps et disparaît dès lors que la transcription antisens cesse, indiquant l’absence d’une mémoire épigénétique. Un tel mode de régulation est compatible avec une interférence transcriptionnelle dans laquelle la transcription et non le produit ARN est la cause du silencing. Par ailleurs, j’ai observé un certain nombre de cas de co-régulation du transcrit sens et antisens ce qui traduit la possibilité d’activer en cis la transcription du gène cible par le promoteur de son ARN antisens. Ce phénomène est probablement facilité par la petite taille de nos constructions, mais cette dualité de réponse est en accord avec l’absence de corrélation (positive ou négative) entre l’expression des gènes et de leur transcrits antisens. L’ensemble de mes travaux montrent la faible capacité d’un ARN antisens à induire un silencing. L’approche développée doit donc permettre de rechercher des co-activateurs du silencing, par exemple en introduisant des sites de recrutement de complexes modificateurs de la chromatine. / During the last decade next generation sequencing has allowed the characterization of a large number of non-coding RNA and to establish that a majority of mammalian genes were also transcribed in the opposite orientation. However the functional significance of this antisense transcription is currently unclear.My work focused on the characterization of the regulatory potential of long non-coding RNA. It relied on the use of fluorescent reporter constructs, the expression of which in the presence or absence of antisense RNA is analyzed by flow cytometry. . This approach has the potential to uncover a regulation mechanism even if it takes place only in a subpopulation of cells.A first series of experiments has been realized by transient expression assays in order to benefit from a simplified chromatin context. However in this case the silencing associated with antisense transcripts is also active on control constructs, indicating that at least part of the response is not sequence specific suggesting the involvement of an interferon-type response. However, cellular gene expression is not significantly affected indicating some level of specificity. Among the investigated pathways, neither the PKR kinase, nor RNaseL or RNA interference pathway can account for the observed silencing. One of this regulation attributes is that it does not affect genes integrated in the genome but only genes expressed from episomes, a selectivity which would seem appropriate for an antiviral mechanism. Nevertheless the extent of this non-specific response impedes any further study on a specific mechanism, if it operates.My work then focused on the study of these reporter constructs after integration in the genome, antisense RNA being expressed in cis or in trans.In the case of trans expression, an antisense RNA devoid of any specific regulatory sequence does not allow the setting of a silencing. This observation is consistent with the low number of long antisense RNA known to act in trans in nature.On the other side, the cis expression of an antisense RNA can lead to a specific silencing. This organization in which “sense” and “antisense” genes are located in the same DNA fragment matches with the ones mostly observed for long antisense RNA in nature (cisNAT, cis Natural Antisense Transcripts). However, my work shows that the observed silencing is not stable over time and the effects terminate once antisense transcription stops, which indicates the absence of an epigenetic memory. This mode of regulation is compatible with a transcriptional interference in which transcription – and not its RNA product - is causing the silencing. Besides, I observed a certain number of sense and antisense transcript co-regulation cases highlighting the possibility to activate the transcription of the target gene by the promoter of its antisense RNA. This phenomenon is probably facilitated by the small size of our constructs, but this duality of response is in agreement with the lack of correlation (either positive or negative) between the expression of genes and their antisense transcripts.This study shows the limited capacity of an antisense RNA to induce a silencing. The developed approach should allow the search for silencing co-activators, for instance by introducing chromatin remodeling complexes recruitment sites.

Afin de mieux comprendre la fonction et l'importance de l'interférence à l'ARN (iARN) chez les eucaryotes, l'identification des protéines cellulaires pouvant moduler ou être requises pour le fonctionnement de l'iARN, en particulier pour la fonction de la ribonucléase Dicer, et des protéines régulées par l'iARN est essentielle. Dans le premier volet de cette étude, nous avons réalisé des coimmunoprécipitations pour identifier les protéines cellulaires pouvant interagir avec Dicer chez la levure Schizosaccharomyces pombe (S. pombe). Deux protéines ont ainsi été identifiées par analyse protéomique, soit la protéine ribosomale L12 et la protéine Byr3. Le deuxième volet de cette étude a consisté à identifier les protéines régulées par la voie de l'iARN chez S. pombe. Nous avons donc procédé à des analyses par gel 2D du protéome des lignées Hu303 (type sauvage) et Hu679 (Dcr1?). Ces analyses suggèrent un rôle possible de la voie de l'iARN dans le contrôle de la glycolyse.

Les microARN (miARN) sont de petits ARN endogènes de 21-23 nucléotides (nt) impliqués dans la répression traductionnelle d'ARN messagers (ARNm) spécifiques par la reconnaissance de sites de liaison (SL) dans la région 3' non-traduite (3'NT) chez la plupart des eucaryotes. Dans le cerveau de patients atteints de la maladie d'Alzheimer, l'expression de la protéine BACE est augmentée d'environ 3 fois, malgré des niveaux inchangés d'ARNm, suggérant la perte possible d'une régulation par les miARN. De fait, la région 3'NT de mBACEl régule l'expression du gène rapporteur Renilla luciférase (Rluc), auquel il est couplé, à la baisse par plus de 70 % dans les lignées cellulaires murines neuronale (N2a) et fibroblastique (NIH 3T3). Une analyse bioinformatique a révélé deux SL potentiels pour des miARN dans la région 3'NT de mBACEl, soit pour miR-298 et miR-328. Nous avons démontré que ces miARN lient de façon spécifique leur SL présumé par EMSA in vitro. Ces interactions sont déstabilisées par la perturbation de l'appariement de la région 5' du miARN. Le SL de miR-328 est capable de médier la répression de l'expression de Rluc in vivo, alors que la mutation des SL abolit cette répression, validant ainsi la fonctionnalité du SL. Finalement, une surexpression ou une neutralisation de miR-298 et miR-328 font varier les niveaux de mBACEl endogène à la baisse et à la hausse, respectivement. Nos résultats suggèrent l'implication de miR-298 et miR-328 dans la régulation de l'expression de BACE, et offrent une nouvelle perspective étiologique de la maladie d'Alzheimer.

Titre de l'écran-titre (visionné le 26 mars 2024) / La biogenèse des ribosomes est un processus cellulaire important qui se produise dans le nucléole et qui nécessite la participation des trois ARN polymérases nucléaires. L'étape initiale et limitante de ce processus est la transcription de l'ARN ribosomal précurseur (pré-ARNr/47S) contenant les ARN 28S, 18S et 5,8S par l'ARN polymérase I (RPI, également connue sous le nom de Pol1 et POLR1). RPI dispose d'un ensemble dédié de facteurs basaux responsables pour son action : le facteur architectural UBF ou UBTF, le facteur SL1, le facteur d'initiation RRN3 et le facteur de terminaison TTF1. La synthèse de l'ARN ribosomal est étroitement régulée et représente 40 % de la transcription totale des gènes. Le déséquilibre de la synthèse de l'ARN ribosomal a été observé dans de nombreuses maladies comme le cancer. Par conséquent, ce processus est lié à la croissance, la transformation, la prolifération cellulaire et aux actions des suppresseurs de tumeurs et des oncogènes. Par conséquent, l'étude de la régulation transcriptionnelle des ARN ribosomiques revêt une importance cruciale dans la compréhension et le traitement ultérieur de ces maladies. Le génome haploïde humain et murin contient environ 200 copies des gènes de l'ARN ribosomal, l'ADN ribosomal (ADNr). Ces copies d'ADN ribosomique sont disposées en répétitions sur les bras courts des chromosomes acrocentriques. Il est intéressant de noter que seule une fraction des copies d'ADNr est active et qu'un nombre important est épigénétiquement silencieux et hétérochromatique. Cependant, les mécanismes à l'origine de la reconnaissance et de l'inactivation du promoteur de gène de l'ARN ribosomal ne sont pas encore bien compris. Cette thèse propose un modèle d'ajustement induit pour la reconnaissance du promoteur de l'ARN polymérase I et présente les rôles du facteur de terminaison de la transcription I dans la régulation du gène ribosomal. Nous montrons que la coopération entre SL1 et le variant d'épissage UBTF1 génère la spécificité requise pour la reconnaissance du promoteur de l'ADNr dans la cellule. Nous constatons que la suppression conditionnelle de la sous-unité Taf1b de SL1 provoque une déplétion de l'UBTF au niveau des deux promoteurs de l'ADNr, mais pas ailleurs dans l'ADNr. Nous constatons également que même si les variants UBTF1 et -2 se lient dans toute la région exempte de nucléosomes de l'ADNr, seul UBTF1 est présent avec SL1 au niveau des promoteurs. Ainsi, les données suggèrent fortement un modèle d'ajustement induit de reconnaissance du promoteur RPI dans lequel UBTF1 joue un rôle architectural. Parmi les promoteurs ribosomiques, on note la présence du promoteur spacer situé 2 kb en amont du promoteur principal du gène où se lie TTF1. Nous avons montré que cette liaison est importante pour empêcher l'ARN polymérase I de transcrire la région dites « enhancer repeats » interférant ainsi avec l'assemblage du complexe de pré-initiation au niveau du promoteur principal du gène ribosomique via un mécanisme d'occlusion du promoteur induit par un long ARN non codant, inhibant ainsi la transcription de l'ADN ribosomique et cela se produit en réponse à l'activité du suppresseur de tumeur ARF. Le même scénario est observé lors de la différenciation des cellules souches embryonnaires en cellules neuronales où nous avons montré que KLF4 régule la transcription de RPI via la régulation de ses facteurs associés TTF1 et RRN3. En prenant toutes les données ensemble, nous suggérons deux nouveaux mécanismes qui régulent le gène ribosomal : le modèle d'ajustement induit pour la reconnaissance du promoteur RPI et le mécanisme d'occlusion du promoteur induit par un long ARN non codant suite à l'activation du suppresseur de tumeur ARF dans la cellule. / Ribosome biogenesis is an important cellular process occurring in the nucleolus that requires the transcription by all three nuclear RNA polymerases. The initial and rate-limiting step of this process is the transcription of the precursor ribosomal RNA (pre-rRNA/47S) containing the catalytic RNAs 28S, 18S and 5.8S by RNA polymerase I (RPI, also known as Pol1 and POLR1). RPI has a dedicated set of basal factors responsible for its action: the architectural factor UBF or UBTF, the TBP containing factor SL1, the initiation factor RRN3, and the termination factor TTF1. Ribosomal RNA synthesis is tightly regulated and accounts for 40% of total gene transcription. The imbalance of ribosomal RNA synthesis has been observed in many diseases such as cancer. Therefore, this process is linked to cell growth, transformation, proliferation and the actions of tumor suppressors and oncogenes. Consequently, the study of transcriptional regulation of ribosomal RNAs is of crucial importance in the understanding and subsequent treatment of these diseases. The human and mouse haploid genome contain ~200 copies of the ribosomal RNA genes, the ribosomal DNA (rDNA). These ribosomal DNA copies are arranged in tandem repeats on the short arms of acrocentric chromosomes. Interestingly, only a fraction of the rDNA copies is active, and a significant number are epigenetically silenced and heterochromatic. However, the mechanisms behind ribosomal RNA gene promoter recognition and silencing are not yet fully understood. This thesis suggests an induced-fit model for RNA polymerase I promoter recognition and presents the roles played by the transcription termination factor I in regulating the ribosomal gene. We show that cooperation between SL1 and the UBTF1 splice variant generates the specificity required for rDNA promoter recognition. We find that conditional deletion of the Taf1b subunit of SL1 causes a striking depletion of UBTF at both rDNA promoters but not elsewhere across the rDNA. We also find that while both UBTF1 and -2 variants bind throughout the rDNA nucleosome-free region, only UBTF1 is present with SL1 at the promoters. Thus, the data strongly suggest an induced-fit model of RPI promoter recognition in which UBTF1 plays an architectural role. Of the ribosomal promoters, we note the presence of the spacer promoter located 2Kb upstream the main gene promoter where TTF1 binds. We showed that this binding is important to block the RNA polymerase I from transcribing the enhancer repeat region. We further demonstrated that the spacer promoter is the source of a lncRNA that interferes with the assembly of the pre-initiation complex at the main gene promoter via promoter interference or occlusion thereby inhibiting rDNA transcription. The mechanism is proposed to explain the action of the p19ARF tumor suppressor activity in limiting cell growth. The same scenario is observed during ESCs to NPCs differentiation where we showed that KLF4 determines RPI transcription by regulating the genes encoding TTF1 and RRN3. Our data suggest two novel mechanisms that regulate the ribosomal genes: the RPI promoter recognition induced-fit model and the lncRNA-induced promoter occlusion mechanism driven by ARF displacement of TTF1, and further suggests a role for rDNA regulation in differentiation and loss of pluripotency of embryonic stem cells.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / Chez C. elegans, les caractéristiques moléculaires des différentes voies des courts ARN divergent. Dans la voie du RNAi, une molécule d’ARN double-brin linéaire mène à la production de siARN, initiant la dégradation de l’ARNm. Quant aux microARN, le précurseur du microARN présente une structure « épingle à cheveux » et le microARN mature induit un blocage de la traduction de cet ARNm. Ces deux voies requièrent leurs protéines Argonautes spécifiques. Nous avons conçu une molécule d’ARNdb linéaire contenant à la fois une séquence d’un microARN et une séquence d’un siARN, et suggérons que la spécificité des Argonautes n’est pas déterminée par la molécule de départ. Nous tentons aussi de comprendre le rôle des Argonautes ALG-1 et ALG-2. Une immunoprécipitation et une analyse des facteurs protéiques et ribonucléiques associés ont été effectués. Cette expérience pourrait aussi s’avérer un outil simple permettant l’identification de nouvelles cibles potentielles des microARN. / The molecular characteristics of the RNAi and microRNA pathways are different. In the RNAi pathway, fully base-paired dsRNA molecules trigger the production of small interfering RNAs (siRNAs), which lead to the degradation of the complementary targeted mRNA. On the other hand, the stem-looped miRNA precursor is processed in mature miRNA, which then imperfectly interacts with the mRNA target, leading to the blocking of its translation. In the worm C. elegans, each of the RNAi and miRNA pathways needs its specific Argonautes proteins. RNAi requires RDE-1, while ALG-1 and ALG-2 act in the miRNA pathway. The restriction of siRNAs and miRNAs to specific Argonaute proteins might reflect the recognition of the trigger by specific factors targeting it to the correct Argonaute protein. To better understand the importance of the trigger in the selection of the adequate Argonaute and pathway, we designed a dsRNA trigger containing both miRNA and siRNA sequences. This chimeric molecule can rescue successfully the loss of function of the miRNA let-7, and can also initiate the gfp gene silencing by RNAi. We demonstrated that RDE-1 and the dsRNA-binding protein RDE-4 are essential for RNAi induced with our trigger, but are not involved in the let-7 function of the chimera molecule. On the other hand, we showed that ALG-2 is strictly required for the miRNA function, but not for the RNAi function. Interestingly, we also found that the let-7 miRNA processed from our molecule has a limited lifetime, while the RNAi response, initiated from the same dsRNA, is maintained for a longer period. We suggest that the specificity of the Argonautes and thus the choice of the small RNA pathway is not determined by the type of RNA trigger, but rather by their respective molecular response. Furthermore, we also tried to understand the roles of ALG-1 and ALG-2. An immunoprecipitation of these proteins and an analysis of the protein and RNA interactors were carried out.

Le virus de l'hépatite C (VHC) est un virus à ARN qui affecte plus de 170 millions de personnes à travers le monde, dont plus de 85% sont infectés de façon persistante. Le génome du VHC est susceptible au clivage par la ribonucléase Dicer in vitro, mais non in vivo, suggérant que ce virus ait développé un moyen pour échapper à la voie de l'interférence à l'ARN, un possible mécanisme de défense de l'hôte contre les virus chez l'humain. Dans le but d'examiner la possibilité que certaines protéines du virus puissent interagir et/ou interférer avec l'activité de Dicer, nous avons sondé une librairie d'ADN complémentaire virale à l'aide d'une approche de double-hybride chez la levure, en utilisant Dicer comme appât. Nous avons observé une interaction entre Dicer et différents peptides dérivés des protéines non-structurales du VHC et identifié les portions de Dicer impliquées. Nous avons également tenté de confirmer ces interactions par des expériences de coimmunoprécipitation in vivo et in vitro.

Le cilié Paramecium tetraurelia est un modèle intéressant pour l'étude de la diversité et de l'évolution des voies d'ARN interférence (ARNi) chez les eucaryotes. L'une des voies d'ARNi végétatives peut être induite en nourrissant les paramécies de bactéries produisant un ARN double-brin (ARNdb) homologue à un gène donné, dont l'expression est inactivée de manière post-transcriptionnelle par la production de siARN de 23 nt. Un crible de mutagénèse a permis d'obtenir des mutants mendéliens déficients pour l'ARNi, dont les génomes ont été séquencés afin d'identifier sans a priori des gènes impliqués dans cette voie. 6 gènes ont été identifiés: un Dicer, deux ARN polymérases ARN-dépendantes (RDR1 et 2), une nucléotidyl-transférase (CID1) et deux gènes codant de nouvelles protéines (PDS1 et 2). Pour étudier leur rôle dans la biosynthèse ou l'action des siARN, ces derniers ont été séquencés à partir de cellules sauvages ou mutantes, nourries d'un ARNdb homologue à un gène non essentiel. L'analyse bio-informatique a montré que des siARN dits 'primaires' sont produits à partir de l'ARNdb bactérien, tandis que des siARN dits 'secondaires' sont produits à partir de la totalité de l'ARNm endogène ciblé, et sont majoritairement de polarité anti-sens. Alors que la production des siARN primaires dépend de tous les gènes étudiés, les résultats n'impliquent que RDR2 dans celle des siARN secondaires. Enfin, j'ai montré que certains clusters de siARN endogènes dépendent de RDR1 et de CID1, tandis que d'autres dépendent de RDR2. La paramécie produit également des siARN antisens aux ARN ribosomaux bactériens, suggérant de nouvelles hypothèses quant à la fonction naturelle de cette voie. / The ciliate Paramecium tetraurelia is an interesting model to study the diversity and evolution of RNA interference (RNAi) pathways. One of the vegetative RNAi pathways is induced by feeding cells with bacteria producing double-stranded RNA (dsRNA) homologous to a given gene, which is then post-transcriptionally silenced through the production of 23-nt siRNAs. A forward genetic screen allowed us to obtain Mendelian mutants deficient in dsRNA-induced RNAi, and mutated genes were identified by whole-genome resequencing. 6 genes were identified: one Dicer, two RNA-dependent RNA polymerases (RDR1 et 2), one nucleotidyl-transferase (CID1) and two genes encoding novel poteins (PDS1 and 2). To study their roles in siRNA biosynthesis or action, we sequenced small RNAs from wild-type or mutants cells fed with a dsRNA homologous to a non-essential endogenous gene. Bioinformatic analyses showed that 'primary' siRNAs are produced from the bacterial dsRNA trigger, while 'secondary' siRNAs, predominantly of antisense polarity, are produced from the whole length of the targeted endogenous mRNA. While primary siRNA production requires all of the genes studied, the results only implicate RDR2 in the production of secondary siRNAs. Finally, I showed that some clusters of endogenous siRNAs depend on RDR1 and CID1, whereas others depend on RDR2. Paramecium was also shown to produce siRNAs that are antisense to bacterial ribosomal RNAs, suggesting new hypotheses about the possible natural functions of this pathway.

Le nucléole de la levure contient près de 100 petites ribonucléoprotéines nucléolaires (snoRNP), qui sont constituées d'une molécule d'ARN (snoRNA) et de quelques protéines. Les snoRNA forment deux grandes familles : la famille à boîtes C/D et à boîtes H/ACA. Ces snoRNA servent de guides pour des modifications post-transcriptionnelles des ARN ribosomiques (ARNr), c'est-à-dire la méthylation en 2'-OH de riboses (C/D) et la pseudouridylation (H/ACA). Certains de ces snoRNA sont requis pour des réactions de clivage sur le précurseur des ARNr; ces clivages servent à éliminer des régions espaceur dans le pré-ARNr. Contrairement aux autres snoRNA H/ACA, snR30 n'a pas de cible pour la pseudouridylation. Par contre, la snoRNP snR30 est essentielle aux clivages précoces des pré-ARNr menant à la production de l'ARNr 18S. Le but de ces travaux de recherche est de purifier le complexe snR30 afin d'identifier et caractériser ses composantes protéiques pour déterminer leur rôle dans la fonction particulière de snR30. De plus, nous voulons mieux saisir le rôle de snR30 dans la maturation de l'ARNr. Afin d'identifier le contenu protéique de snR30, nous avons mis au point un système de purification permettant d'isoler de façon spécifique snR30; d'une part, nous avons enrichi les échantillons en snoRNP H/ACA en purifiant la protéine H/ACA Garl et, d'autre part, nous avons isolé spécifiquement snR30 grâce à un aptamère d'ARN introduit dans la séquence de snR30. Cette méthode de purification nous a permis de montrer une association entre snR30 et la protéine nucléolaire Nop6, les protéines ribosomiques S9 et S18, ainsi que les histones H2B et H4. Ces protéines interagissent aussi avec d'autres snoRNA. Comme plusieurs éléments suggéraient que Nop6 était impliquée dans la biogenèse des ribosomes, nous avons voulu définir son rôle dans la maturation des ARNr. Nos analyses ont montré que Nop6 localise au nucléole et que cette protéine cosédimente avec snR30 dans un gradient de sucrose. Grâce à des expériences d'extension d'amorces, nous avons démontré que snR30 est nécessaire pour les clivages aux sites A0, A1 et A2 et que l'absence de Nop6 diminue l'efficacité de clivage au site A2. De plus, une analyse par microscopie électronique de cellules déplétées de snR30 indique que ce snoRNA est requis pour la formation du SSU processome, un complexe ribonucléoprotéique nécessaire à la biogenèse de la petite sous-unité du ribosome. L'ensemble de ces résultats suggère que le SSU processome n'est pas seulement composé du snoRNA U3 et de ses protéines associées, mais pourrait contenir plusieurs autres snoRNP, dont snR30. On sait que certaines protéines ribosomiques ont des rôles « extraribosomiques », c'est-à-dire qu'en plus d'être des constituants du ribosome, elles ont d'autres fonctions cellulaires. Comme la protéine ribosomique Rps18 peut être associée à snR30, ceci laisse supposer qu'elle pourrait avoir un rôle dans la maturation des ARNr. Chez la levure, Rps18 est exprimée à partir de gènes dupliqués (RPS18A et RPS18B) qui encodent des pré-ARNm dont la séquence diffère (principalement au niveau de l'intron) mais qui génèrent des protéines de séquences identiques. Afin d'étudier la fonction de Rps18, nous avons généré des souches de levures où l'expression de RPS18A ou RPS18B est modifiée. Nos résultats indiquent que ces protéines sont régulées de manières différentes et qu'elles ont des fonctions cellulaires distinctes. Nous montrons aussi qu'en plus d'être un constituant du ribosome, la protéine S18 est essentielle à la maturation de l'ARNr 18S. Somme toute, nos résultats suggèrent que Rps18B a un rôle plus important dans la maturation des ARNr tandis que Rps18A serait plus impliquée dans l'assemblage des ribosomes. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Nucléole, Ribosome, Ribonucléoprotéine, Ribosomopathies, ARNr

L'objectif de ma thèse était de trouver de nouveaux oncogènes impliqués dans les leucémies de type T, en utilisant la méthode d'étiquetage rétroviral. Pour induire des leucémies de type T chez la souris, nous utilisons le rétrovirus RadLV qui induit la maladie en un temps de latence très court. La première étape de mon travail a consisté en la recherche de sites communs d'intégration (SCIs) de RadLV dans des thymomes de souris induits par ce rétrovirus. Nous avons trouvé un nouveau SCI que l'on a appelé Kis2, situé sur le chromosome X et impliqué dans 11 % des tumeurs analysées. Après avoir répertorié les gènes du locus, nous avons montré que les intégrations de RadLV au niveau du locus Kis2 provoquaient la surexpression de deux gènes. Le premier, situé très proche du SCl, correspond à un ARN non-codant que l'on a baptisé Kis2. Le deuxième, situé 300 kb en amont, correspond au gène Phf6, récemment impliqué dans un syndrome de retard mental. Nous avons donc mis en évidence que les intégrations rétrovirales pouvaient activer plusieurs gènes à la fois, et ce sur de longues distances. La deuxième étape de mon travail a consisté en la caractérisation du gène Kis2. Les intégrations rétrovirales provoquent la surexpression de cinq transcrits de ce gène, mettant en évidence un profil d'épissage complexe. Son caractère non-codant a rendu ce gène énigmatique, jusqu'à ce que l'on découvre en 3' du gène la présence du groupe de microARN (miARN) miR-106-363. Nous avons pu montrer qu'en définitive les ARN Kis2 correspondaient au pri-miARN de miR-106-363, qui se compose de six miARN (miR-106a, miR-18b, miR-20b, miR-19b, miR-92-2 et miR-363). La surexpression de ces pri-miARN dans les tumeurs de souris conduit à l'accumulation de miR-106a, miR-20b, miR-19b et miR92-2. Dans 46% des leucémies de type T humaines, le pri-miARN miR-106-363 est également surexprimé, conduisant à une surproduction de miR-19b et miR-92-2, et parfois de miR-106a. Nous montrons donc l'implication de miR-106-363 dans les leucémies humaines, et également l'existence d'une régulation post-transcriptionelle de ce groupe dont tous les miARN ne sont pas produits en même temps et dans les mêmes quantités. De façon intéressante, miR-106-363 est homologue au groupe miR-17-92, connu pour être impliqué entre autres dans des lymphomes de type B. Pour apprécier le potentiel oncogénique de miR-106-363, nous avons réalisé un test d'indépendance d'ancrage sur des cellules NIH3T3. Les résultats indiquent que miR-106a, miR-20b, miR-19b et miR-92-2 sont capables d'induire la formation de colonies. Nous avons par la suite procédé à l'identification de gènes cibles de ces miARN. Parmi une sélection de prédictions informatiques communes à miR-106a/20b, miR-19b et mir-92, nous avons choisi les gènes à caractère suppresseur de tumeur. Nous montrons que les gènes Mylip. Rbp1-like et possiblement Hipk3 sont ciblés par ces miARN, et que leur expression est inversement corrélée à celle de miR-106-363 dans les tumeurs de souris. Nos résultats constituent de nouveaux indices quant aux mécanismes oncogéniques relatifs à la surexpression de miR-106-363. Le dernier volet de ma thèse concerne l'identification de protéines interagissant avec les ARN Kis2. Ce travail était destiné à nous renseigner sur le rôle de ces ARN, alors que nous n'avions pas connaissance de miR-106-363. J'ai identifié par spectrométrie de masse trois protéines candidates: hnRNP A2/B1, hnRNP A3, KSRP, et possiblement PSF. Le rôle de ces protéines orienté vers la régulation de l'épissage m'a conduit à formuler l'hypothèse de l'implication de ces protéines dans la production des différents transcrits du gène Kis2. Finalement, ce profil d'épissage complexe pourrait être relié à l'expression différentielle des miARN de miR-106-363, et constituer un élément de régulation post-transcriptionelle de l'expression des miARN. Les interactions de ces protéines avec les ARN Kis2 restent toutefois à confirmer in vivo. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Leucémie, Étiquetage rétroviral, Oncogène, MicroARN.

Thèses (M.Sc.)--Université de Sherbrooke (Canada), 2000. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.