Les ARNm codent pour les protéines, tandis qu'un grand nombre d'ARNs nommés longues ARNs non codants (ARNlnc) ne sont pas traduites en protéines. Les deux types d’ARNs existent en isoforms qui se distinguent à cause de l’épissage alternatif. Certains des ARNlnc jouent des rôles importants dans la croissance et différentiation cellulaire. Cependant, leurs fonctions dans la cytotoxicité de la chimiothérapie anti-cancéreuse médicamenteuse utilisant le 5-fluorouracile (5-FU) sont encore inconnues. Pendant mes travaux j'ai trouvé que le traitement par le 5-FU cause l’accumulation des ARNlnc. Ce phénomène est parfois, sous forme d’ARN double brin (ARNds) formé par une paire de transcrits chevauchant, corrélé négativement avec le niveau de la protéine codée par l'ARNm. Cette inhibition potentielle de la traduction des régulateurs du cycle cellulaire clés et les gènes essentiels en formant des l'ARNds peut éventuellement empêcher la progression du cycle cellulaire. Nos analyses prometteuses devraient inspirer des études approfondies des ARNlnc dans la cytotoxicité du 5-FU chez la levure et l’homme afin d’'améliorer la chimiothérapie. J'ai trouvé que la surexpression de RRP6, peut conduire à une résistance accrue au traitement par le 5-FU. Je démontre ensuite que l’ARNlnc MUT1312 forme des ARNds avec RRP6 qui sont négativement corrélés avec le niveau de la protéine Rrp6. Par ailleurs, la surexpression de MUT1312 pendant la mitose et associé avec une diminution d’Rrp6. Ainsi, mon étude suggère que MUT1312 soit impliqué dans la régulation de Rrp6 pendant la differentiation cellulaire. Mes recherches de MUT477/SWI4 indiquent la function importante de la méiose induite à long ARN non codantes en tant que forme d'ARN double brin potentiellement réguler la traduction. J'ai trouvé que SUT200 pourrait inhiber la transcription de CDC6 durant la méiose par read-through. Un cas comparable est MUT1465 et CLN2. J’ai fait un criblage in silico pour trouver des facteurs de transcription qui activent des MUTs durant la méiose. J’ai trouvé que la plupart des MUTs sont induites par Ndt80. MUT1465 est parmi eux : il pourrait être induite par Ndt80 ce qui inhiberait l’expression de CLN2 après l’initiation de la méiose. J’ai trouvé que la répression de certains MUTs par le complexe Ume6/Rpd3 en mitose est différemment régulée entre JHY222 et SK1. MUT100 qui ne possède pas l'élément USR1 fixé par Ume6, et qui est donc une cible indirecte, est déréprimé dans JHY22 ume6 mais pas dans SK1 ume6. Pour la régulation de l'étude de isoforme méiose, Nous avons trouvé que le complexe histone déacétylase Rpd3/Sin3/Ume6, empêche également l'induction de l'isoforme longue de BOI1 dans la mitose par liaison directe de liaison Ume6 à sa cible de URS1. Orc1 est importante pour la réplication de l'ADN. J’ai démontré que mORC1 est une cible directe de l'activateur Ndt80 et que son motif de fixation (MSE) est nécessaire pour l'induction de l’isoforme mORC1 et du gene méiotique SMA2 transcrit de façon divergente. J’ai trouvé qu'une souche incapable d’induire mORC1, contient des niveaux anormalement élevés d’Orc1 pendant la gamétogenèse, ce qui corréle mORC1 avec la baisse de la protéine Orc1. En conclusion, mes études au cours du doctorat révèlent des nouvelles cibles et ainsi offrent des nouvelles perspectives de l’amélioration de la chimiothérapie par le 5-FU. Les mécanismes incluent la formation d'un ARN double brin avec son ARNm anti-sens pour potentiellement inhiber la traduction de l'ARNm, et inhibition en aval de l'ARNm par transcription read-through d’une ARNlnc. Mon travail a également révélé un mécanisme de régulation des ARNlnc et les isoforms d’ARN pendent la croissance et la différentiation cellulaire. / RNAs are molecules with important functions in diverse cellular processes. mRNAs encode proteins, while a large number of RNAs called long noncoding RNAs (lncRNAs) are not translated into proteins. Both types of RNAs exist in various isoforms due to alternative splicing.Some of lncRNA play important roles in cell growth and differentiation. However, their functions in the cytotoxicity of the drug anticancer chemotherapy using 5-fluorouracil (5-FU) are still unknown. During my research I found that treatment with 5-FU causes accumulation of lncRNA. Acuumulated antisense lncRNA form double stranded RNA with the mRNAs , negatively correlated with the level of the protein encoded by the mRNA. This potential inhibition of translation of key cell cycle regulators and essential genes by forming dsRNA may possibly prevent the progression of the cell cycle. My results suggest that lncRNA are likely to play an important role in the cytotoxicity of 5-FU. Our promising testing should inspire in-depth studies of lncRNA in the cytotoxicity of 5-FU in yeast and humans to improve chemotherapy.Rrp6 is a 3'-5 'exoribonuclease, which plays an important role in the regulation and modification of rRNA, mRNA and lncRNA. I found that overexpression of RRP6, the homologue of the yeast EXOSC10 gene in mammals, can lead to increased resistance to treatment with 5-FU. I found that the lncRNA MUT1312 form dsRNA with RRP6 that are negatively correlated with the level of Rrp6 protein. Furthermore, overexpression of MUT1312 during mitosis and associated with a decrease of Rrp6. Thus, my study suggests that MUT1312 may involved in the regulation of Rrp6 during cell differentiation. I further explored the function of the double-stranded RNA in meiosis. My research about SWI4/MUT477 indicates the important function of meiosis induced long noncoding RNA as a form of double-stranded RNA potentially regulate translation. Another aspect of the function of lncRNA is to regulate the transcription of downstream mRNA. I found SUT200 could inhibit transcription of CDC6 during meiosis by read-through. A similar case is CLN2/MUT1465. I did an in silico screening to find transcription factors that activate MUTs during meiosis. I found that most MUTs are induced by Ndt80. MUT1465 is among them: it could be induced by Ndt80 which inhibit the expression of CLN2 after initiation of meiosis. I found that repression of certain MUTs by the Ume6 / Rpd3 complex in mitosis is regulated differently between JHY222 and SK1. MUT100 which does not have the Ume6 binding site URS1 element, and is therefore an indirect target is derepressed in JHY22 ume6 but not in SK1 ume6. For the study about regulation of meiosis isoform, we have found that the histone deacetylase complex Rpd3 / Sin3 / Ume6 prevents the induction of long isoform BOI1 in mitosis by direct binding Ume6 binding to its target URS1.Orc1 is important for DNA replication. I have demonstrated that mORC1 is a direct target of the Ndt80 activator and its binding motif (MSE) is required for induction of isoform mORC1 and meiotic gene SMA2 divergently transcribed. I found that a strain incapable of inducing mORC1 contains abnormally high levels of Orc1 during gametogenesis, which correlates with mORC1 declining Orc1 protein. Since eukaryotic genes often encode multiple transcripts with 5'-UTR of variable length, the findings are likely relevant to gene expression during development and disease in higher eukaryotes. In conclusion, my studies during PhD reveal new targets and thus offer new prospects for improving chemotherapy with 5-FU. Mechanisms include (1) the formation of a double strand with its antisense mRNAs to potentially inhibit translation of mRNA, and (2) downstream inhibition of mRNA transcription read-through of a lncRNA. My work also revealed a lncRNA regulatory mechanism and RNA isoforms dangling growth and cell differentiation.

L’annotation des génomes est un défi majeur pour lier les génotypes aux phénotypes. Identifier les ARN longs non-codants (ARNlnc) dans les génomes fait partie de ce défi ; d’expression relativement faible, ils n’ont été mis en évidence que récemment (2012) par l’avènement des technologies de séquençage haut débit. Ces travaux de recherche ont permis à partir de données RNA-seq, de mettre en lumière un grand nombre d’ARNlnc chez les espèces d’élevage et en particulier chez la poule chez qui aucun ARNlnc n’était décrit au début de cette thèse (2015). Un premier travail a consisté à identifier ces ARNlnc en utilisant des échantillons de foie et tissu adipeux puis nous avons amélioré ce catalogue par intégration d’autres bases de données publiques d’ARNlnc disparates. De plus, d’après la littérature, les ARNlnc ont été décrits comme intervenant dans la régulation de tous les processus biologiques :de la structure cellulaire à l’expression des gènes. La problématique de l’équipe étant associée à la compréhension de la régulation du métabolisme des lipides chez la poule, mon second travail a consisté à établir la liste des ARNlnc connus dans le règne animal comme étant impliqués dans ce métabolisme ou dans le processus de stockage et de formation du tissu adipeux, l’adipogenèse. Les analyses de conservation par synténie ont permis de retrouver une vingtaine de ces ARNlnc chez la poule. Enfin, à partir de lignées divergentes pour le poids de gras abdominal, j’ai également mis en évidence de nouveaux ARNlnc potentiellement régulateurs de ce métabolisme lipidique. / Genome annotation is a major challenge in connecting genotypes with phenotypes. Identifying long noncoding RNAs (lncRNA) in genomes is part of this challenge; they are relatively low-expressed and have only been highlighted in 2012 thanks to the development of high throughput sequencing technologies. This research work has led to the identification of a large number of lncRNAs in livestock species, particularly in the chicken, in which no lncRNA had yet been described at the beginning of this thesis (2015). First, my aim was to identify these lncRNAs using liver and adipose tissue and to improve this catalogue by integrating other existing lncRNA public databases.Moreover, according to the literature, lncRNAs are involved in the regulation of any biological process, from gene expression to cell structure. One of the goals of our team is to understand the regulation of lipid metabolism in the chicken, I thus established the list of all lncRNAs known within the animal kingdom and involved in this metabolism or in adipogenesis, the process of storage and formation of adipose tissue. The conservation by synteny analyses revealed around twenty conserved lncRNAs in the chicken. From divergent abdominal fat weight chicken lines, I lastly identified new lncRNAs that potentially regulate this lipid metabolism.

Le virus de la maladie de Marek (GaHV-2), est un "-herpèsvirus induisant des lymphomes T chez le poulet. L’étude des pri-miARN des régions RL à partir des miR-M4, -M11, M31 et -M1 a montré des initiations de transcription dispersées et internes aux longs pri-miARN initialement décrits. Les tests de fonctionnalité des régions en amont ont permis de conclure quant à l’absence d’activité promotrice suggérant une régulation par le prmiR-M9M4, caractérisé dans cette étude, ou par le prMeq. Le gène de 7,5 kpb d’un ARNlnc (ERL, Edited Repeat Long) épissé et antisens à ces transcrits a été caractérisé. Une hyper-édition A-en-G des transcrits ERL par ADAR1 a été mis en évidence. Principalement lié au cycle lytique, l’édition indique une répression fonctionnelle durant cette phase. Les régulations de l’expression d’ADAR1 chez l’humain, positives par la voie de réponse aux interférons et négatives par SOCS1, ont été validées chez le poulet. L’inhibition de SOCS1 par le gga-miR-155 et son orthologue viral mdv1-miR-M4-5p a été montré fonctionnelle chez le poulet comme chez l’humain et mène à une surexpression d’ADAR1 lors de l’activation des voies de réponse aux interférons. / Marek’s disease virus (GaHV-2) is an "-herpesvirus that induces T-cell lymphoma in chickens. In this study, we have shown that some pri-miRNAs, which are specific of miR-M4, -M11, M31 et -M1, initiated at dispersed transcription start sites. They are located in internal positions from previously described pri-miRNAs but upstream sequences lack promoter activity, indicated a potential regulation by the upstream prmiR-M9M4, characterised during this study, or the prMeq. The 7.5 kbp gene of the ERL (Edited Repeat Long) lncRNA, which is alternatively spliced et antisense of these pri-miRNAs was defined. An extensive A-to-G hyperediting of it sequence was observed strongly linked to the lytic phase, indicated a functional repression during this phase. We showed that, like the human one, the chicken ADAR1 expression was positively controlled by the IFN response pathway et negatively by the suppressor of cytokine signaling 1 (SOCS1). Like the human et murine miR-155-5p, the chicken gga-miR-155-5p et the GaHV-2 analog mdv1-miR-M4-5p deregulate this pathway by targeting et repressing expression of SOCS1, leading to the upregulation of ADAR1.

Au fil du temps, la vie a évolué pour produire des organismes remarquablement complexes. Pour faire face à cette complexité, les organismes ont développé une pléthore de mécanismes régulateurs. Par exemple, les mammifères transcrivent des milliers d'ARN longs non codants (ARNlnc), accroissant ainsi la capacité régulatrice de leurs cellules. Un concept émergent est que les ARNlnc peuvent servir d'échafaudages aux complexes protéiques, mais la prévalence de ce mécanisme n'a pas encore été démontrée. De plus, pour chaque ARN messager, plusieurs régions 3’ non traduites (3’UTRs) sont souvent présentes. Ces 3’UTRs pourraient réguler la fonction de la protéine en cours de traduction, en participant à la formation des complexes protéiques dans lesquels elle est impliquée. Néanmoins, la fréquence et l’importance ce mécanisme reste à aborder.Cette thèse a pour objectif de découvrir et comprendre systématiquement ces deux mécanismes de régulation méconnus. Concrètement, l'assemblage de complexes protéiques promus par les ARNlnc et les 3'UTRs est étudié avec des données d’interactions protéines-protéines et protéines-ARN à grande échelle. Ceci a permis (i) de prédire le rôle de plusieurs centaines d'ARNlnc comme molécules d'échafaudage pour plus de la moitié des complexes protéiques connus, ainsi que (ii) d’inférer plus d’un millier de complexes 3'UTR-protéines, dont certains cas pourraient réguler post-traductionnellement des protéines moonlighting aux fonctions multiples et distinctes. Ces résultats indiquent qu'une proportion élevée d'ARNlnc et de 3'UTRs pourrait réguler la fonction des protéines en augmentant ainsi la complexité du vivant. / Over time, life has evolved to produce remarkably complex organisms. To cope with this complexity, organisms have evolved a plethora of regulatory mechanisms. For instance, thousands of long non-coding RNAs (lncRNAs) are transcribed by mammalian genomes, presumably expanding their regulatory capacity. An emerging concept is that lncRNAs can serve as protein scaffolds, bringing proteins in proximity, but the prevalence of this mechanism is yet to be demonstrated. In addition, for every messenger RNA encoding a protein, regulatory 3’ untranslated regions (3’UTRs) are also present. Recently, 3’UTRs were shown to form protein complexes during translation, affecting the function of the protein under synthesis. However, the extent and importance of these 3’UTR-protein complexes in cells remains to be assessed.This thesis aims to systematically discover and provide insights into two ill-known regulatory mechanisms involving the non-coding portion of the human transcriptome. Concretely, the assembly of protein complexes promoted by lncRNAs and 3’UTRs is investigated using large-scale datasets of protein-protein and protein-RNA interactions. This enabled to (i) predict hundreds of lncRNAs as possible scaffolding molecules for more than half of the known protein complexes, as well as (ii) infer more than a thousand distinct 3’UTR-protein complexes, including cases likely to post-translationally regulate moonlighting proteins, proteins that perform multiple unrelated functions. These results indicate that a high proportion of lncRNAs and 3’UTRs may be employed in regulating protein function, potentially playing a role both as regulators and as components of complexity.