Chez les organismes multicellulaires la diversité protéique dans chaque cellule et chaque tissu est obtenue initialement en régulant l’expression d’une partie des gènes d’un génome. Ces gènes sélectionnés peuvent ensuite être soumis à un épissage alternatif de sorte que certains exons sont retenus ou exclus dans l’ARNm final. Nous étudions les détails moléculaires de la protéine MEC-8, un facteur d’épissage tissu spécifique chez Caenorhabditis elegans. Les mutants MEC-8 sont responsables d’un phénotype insensible au touché chez Caenorhabditis elegans. Plus précisément, MEC-8 lie le pré-ARNm de mec-2 un composant des récepteurs mécanosensoriels afin de réguler la production d’un isoforme particulier nécessaire pour la transduction du signal mécanosensoriel. Des études portant sur le motif conservé de reconnaissance à l’ARN (RRM) chez des orthologues des vertébrés (RBPMS) et des insectes (couch potato, CPO) ont démontré la présence d’un motif d’homodimérisation dans le domaine RRM1 de MEC-8. Cependant MEC-8 contient aussi un second domaine RRM dans sa partie C-terminale, domaine qui n’est pas retrouvé dans les protéines RBPMS et CPO. Nous avons donc exprimé chaque domaine RRM de MEC-8 indépendamment ainsi que la protéine entière et ces constructions ont été utilisées pour diverses expériences biophysiques. Nous avons ainsi identifié la séquence de liaison optimale pour les deux domaines RRM1 et RRM2. Ces analyses ont aussi été menées sur les domaines homologues issus des protéines RBPMS et CPO qui présentent une forte affinité pour la même séquence d’ARN. Nous avons donc découvert que malgré des différences de fonction et de localisation les membres de la famille RBPMS lient tous le même motif d’ARN. Les détails atomiques des deux RRM en complexe avec leur motif de liaison ont été obtenus en utilisant de la spectroscopie RMN et de la cristallographique des rayons X. Les deux complexes RRM-ligand de MEC-8 présentent de surprenantes similarités dans leur architecture. / In multicellular organisms, proteomic diversity in each cell and tissue is provided initially by selective expression of gene subsets from the total genome, which are further subjected to alternative splicing, such that a different pattern of exons can be retained or excluded in the final protein coding mRNA. We are investigating the molecular details of the tissue-specific splicing factor protein MEC-8 from the worm Caenorhabditis elegans. The MEC-8 mutant protein is responsible for a touch insensitive phenotype in Caenorhabditis elegans, relating to its role as an alternative splicing factor. More precisely, MEC-8 can bind to the mec-2 pre-mRNA, a component of mechanosensory receptor, to regulate the production of a certain isoform required for transducing the touch signal. Previous studies of the conserved RNA Recognition Motif (RRM) domain in orthologues from vertebrate (RBPMS) and insect (couch potato; CPO) have demonstrated a homodimerization motif in MEC-8 RRM1. However, MEC-8 also contains a second RRM domain in the C-terminus that is not found in the characterized RBPMS and CPO proteins. We have therefore expressed the independent RNA-binding domains of MEC-8 as well as the full-length protein and have used these constructs in a variety of biophysical assays. We identified the optimal RNA binding sequence for both the RRM1 and RRM2, and quantified the penalty of sequence variations. The investigation has also been extended to the homologous domains from human RBPMS and Drosophila CPO, which show a high affinity to the same RNA sequence. We therefore find that despite differences in function and localization, the members of the RBPMS protein family all bind to the same RNA motif. Atomic details of binding have also been obtained by using a combination of NMR spectroscopy and X-ray crystallography. The ligand-bound complexes reveal a surprising similarity in the architecture of the bound ligand for the first and second RRM domains from MEC-8.

La maturation des ARN pré-messagers est le fruit d'un ensemble de processus nucléaires interconnectés qui sont soumis à de nombreuses régulations. L'épissage alternatif des exons 3' terminaux joue un rôle majeur dans l'expression des gènes car il permet de réguler qualitativement et quantitativement leur expression. Nous étudions les déterminants de la régulation tissulaire de l'épissage et de la polyadénylation en utilisant comme modèle le gène de la tropomyosine α de xénope. Ce gène contient, dans sa région 3' terminale, un exon composite interne/3' terminal nommé 9A9' qui est utilisé comme exon 3' terminal dans les somites et est sauté dans les tissus non musculaires dans l'embryon de xénope. L'utilisation de minigènes contenant une portion de la région 3' terminale du gène de la tropomyosine α placée sous le contrôle de promoteurs tissuspécifiques a permis d'identifier deux éléments introniques régulant l'utilisation de l'exon 9A9'. L'un nommé 150PY est répresseur, l'autre appelé UTE est activateur. L'élément 150PY réprime l'utilisation de l'exon 9A9' dans les cellules non musculaires. Des approches biochimiques et in vivo ont montré que la protéine PTB se fixe sur cet élément et inhibe les réactions d'épissage et de clivage/polyadénylation de l'exon 9A9'. Afin de caractériser la fonction de l'élément activateur UTE, nous avons bloqué son accessibilité dans les embryons à l'aide d'oligonucléotides morpholinos antisens. Nos résultats montrent que l'UTE active l'utilisation de l'exon 9A9' en tant qu'exon 3' terminal en favorisant la reconnaissance du site 3' d'épissage, du signal de polyadénylation et du point de branchement. Ces résultats suggèrent que l'UTE favorise la fixation de la snRNPU2 sur le point de branchement qui à son tour stabilise la liaison du complexe de clivage/polyadénylation sur le signal de polyadénylation permettant ainsi la définition de l'exon 9A9' en tant qu'exon terminal. La PTB prévient l'utilisation de l'UTE dans les cellules non musculaires à l'inverse de certaines protéines SR qui favorisent la sélection de l'exon 9A9' de manière dépendante de cette séquence. Pour caractériser les mécanismes moléculaires impliqués dans la fonction de l'UTE nous avons recherché les facteurs recrutés sur cette séquence. Ces expériences montrent que la protéine ESRP2 est spécifiquement recrutée sur un ARN contenant l'UTE en présence de PTB. ESRP2 est exprimée uniquement dans les cellules épithéliales et pourrait participer avec la PTB à la spécificité tissulaire de la répression de l'exon 9A9'. L'ensemble de ces résultats suggèrent que la régulation tissulaire de l'exon 9A9' est basée sur une compétition de fixation entre des facteurs activateurs et inhibiteurs sur la séquence régulatrice UTE.

Thèse doctorat : Génie Electrique : Villeurbanne, INSA : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 167-170.

Thèse doctorat : Génie Electrique : Villeurbanne, INSA : 2003. / Thèse rédigée en espagnol. En fin de thèse, résumé succint des chapitres en français. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 243-247.

Thèse (M.A.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. 221-230. Webographie: f. 231-233. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

La traduction d'une séquence nucléotidique d'ARNm dans plus d'un cadre de lecture est un phénomène découvert chez les virus vers la fin des années 1970. Depuis, quelques exemples de ce phénomène de traduction alternative ont été découverts chez l'humain dans les gènes INK4a, GNAS1, XBP1, et PRNP. La protéine alternative du gène GNAS , nommée ALEX, interagit et régule la protéine de référence et une mutation dans la protéine alternative peut engendrer certains phénotypes pathologiques. Plusieurs groupes de recherche ont effectué des analyses bio-informatiques sur le génome humain et ont suggéré que la traduction alternative de gènes pourrait être beaucoup plus importante que les quelques exemples connus à ce jour. Nous avons créé une base de données dans le but de prédire ces protéines alternatives à partir du transcriptome humain. Le gène ATXN1 semblait un candidat très intéressant à valider puisque la protéine de référence du gène, l'ATXN1, est impliquée dans une maladie neurodégénérative importante: l'ataxie spinocérébelleuse de type 1 (SCA1). Cette pathologie est causée par l'expansion d'une région CAG dans l'ADN qui est traduite en région polyglutamique. La protéine pathologique tend à agréger dans des inclusions nucléaires, ce qui induit l'altération de nombreux interacteurs de l'ATXN1 et pourrait interférer avec la fonction normale de ATXN1. Nous avons observé la présence de deux sites d'initiation alternatifs dans la séquence codante du gène ATXN1, situés dans le cadre de lecture +3. Expérimentalement, nous avons montré l'existence de deux isoformes de la protéine alternative nommée Alt-ATXN1, l'isoforme long étant fortement majoritaire. Alt-ATXN1, qui se localise dans le noyau, interagit de façon directe avec l'ATXN1 et coagrège avec celle-ci dans les inclusions nucléaires caractéristiques de la SCA1. Cette caractéristique intéressante suggère que la fonction biologique d'Alt-ATXN1 pourrait être altérée dans les cas de pathologie due à l'agrégation de l'ATXN1. Nous démontrons qu'Alt-ATXN1 lie les ARNm et possède une localisation nucléaire dépendante de la transcription, ce qui est caractéristique des protéines impliquées dans le processing de l'ARNm. L'existence d'Alt-ATXN1 a été confirmée in vivo dans une lignée neuronale humaine et dans des extraits de cervelets humains. Suite à ces découvertes, la fonction approfondie ainsi que la détermination du rôle d'Alt-ATXN1 dans la SCA1 demeurent sous investigation.

L'apoptose est un processus primordial pour le développement et le maintien des organismes eucaryotes. Elle est régulée à différents niveaux de l’expression génique. En fonction des stimuli intra- et extra-cellulaires, les facteurs de transcription régulent l'expression des protéines pro-survies et pro-apoptotiques. Ces facteurs de transcription facilitent la formation du complexe de pré-initiation (CPI) de la transcription pour activer la transcription. Le CPI est composé de l’ARN polymérase II et des facteurs généraux de transcription dont le facteur de reconnaissance du promoteur, TFIID. TFIID est un complexe multi-protéique composé de la protéine de liaison de la boîte TATA (TBP) et de 14 facteurs associés à TBP (TAFs) tel que TAF6 qui nous intéresse. TAF6 est exprimé sous 5 isoformes d'épissage alternatif (?, ?, ?, ð, ? ). TAF6? et TAF6ð sont deux entités antagonistes. Ils sont issus de l’épissage alternatif du deuxième exon de TAF6. Contrairement au variant majoritaire TAF6? qui a une activité oncogénique et antiapoptotique, le variant minoritaire TAF6ð est pro-apoptotique. À l’opposé de TAF6?, l’excision de la partie alternative du deuxième exon empêche la dimérisation de TAF6ð avec TAF9 dans TFIID (TFIID?). Les analyses de puce à ADN ont montré que l'impact sur le transcriptome de la perte de TAF6? est fortement distinct de l'impact causé par l'induction de l’isoforme pro-mort TAF6ð par des oligonucléotides antisens qui bascule l’épissage (SSO pour Splice site Switching Oligonucleotids). En outre, la déplétion du variant d'épissage majeur TAF6? aboutit à la perte de la viabilité des cellules. L'importance de l'induction de TAF6ð dans la mort cellulaire programmée et nos résultats précédents montrant que TAFð induit l’apoptose indépendamment de p53 dans de nombreux types de cellules cancéreuses, nous ont incités à entreprendre une dissection des éléments cis d'ARN qui contrôlent l'épissage du variant TAF6ð. Nous avons développé un système de minigène pour étudier les éléments cis d'ARN qui contrôlent l'expression de TAF6ð. Le minigène inclut la séquence génomique de TAF6 (exon 2 à exon 3) qui est dirigé par le promoteur CMV et il mime le patron d’épissage alternatif de TAF6? et TAF6ð endogène. Nous avons entrepris une analyse mutationnelle pour identifier les éléments cis de TARN pré-messager de TAF6. Nos données ont mis en évidence un site activateur d'épissage dans l’exon 2 constitutif. Dans l’intron, deux motifs polyC et polyG pourraient réguler l’épissage alternatif de TAF6ð. Ces motifs représentent des sites potentiels de liaison pour les protéines de liaison à l’ADN, hnRNP K et H respectivement. Nous avons donc testé l’effet de la surexpression de hnRNP K et H sur l’épissage alternatif de TAF6 et nous n'avons eu aucuns changement sur l’expression de TAF6ð endogène. De plus, nous avons constaté que la mutation d'un seul nucléotide qui semble perturber la structure secondaire d'ARN au site d’épissage proximal, renverse complètement le patron d’épissage. Cette mutation favorise le choix du site d’épissage distal (un site faible) à la place du site d’épissage proximal (TAF6?). Nos résultats suggèrent aussi qu’un élément régulateur d’épissage qui favorise TAF6? est présent dans l’exon 2 alternatif. Pour permettre l’identification des facteurs d’épissage influençant le choix du site d’épissage, nous avons créé un nouveau système d’épissage rapporteur. Notre nouveau vecteur contient la séquence génomique de TAF6 (exon 2 à exon 4) modifiée par l’introduction d’un codon stop prématuré (CSP) dans l’exon 2 alternatif et fusionné à la protéine EYFP. La combinaison des essais de transfections transitoires avec les SSOs ont été utilisés pour valider ce système contrôlé par cytométrie de flux. Dans le futur, ce système pourrait être utilisé pour produire une lignée stable afin d'identifier les facteurs d’épissage impliqués dans la régulation de l’épissage alternatif par un criblage d’inhibition (siRNA) ou de surexpression (ADNc). Donc, mon projet présente la première identification des éléments cis qui contrôlent l’épissage du facteur aussi bien que le développement d’un système d'épissage rapporteur créé pour permettre l’identification des protéines d'épissage qui régulent l’expression de TAF6ð. [symboles non conformes]

TDP-43 est une protéine nucléaire de type hnRNP impliquée dans la pathogénèse de plusieurs maladies neurodégénératives telles la sclérose latérale amyotrophique et la dégénérescence lobaire fronto-temporale. Cette protéine hautement conservée est impliquée dans une gamme de processus cellulaires allant de la transcription à la traduction. Dans les cellules neuronales de patients atteints dé maladies neurodégénératives, TDP-43 est délocalisée sous forme d'agrégats cytoplasmiques, suggérant une perte de fonctions nucléaires. Une meilleure compréhension des fonctions nucléaires de TDP-43 pourrait permettre de mieux adresser cette possibilité. L'activité nucléaire de TDP-43 la mieux caractérisée est son rôle dans la régulation de l'épissage alternatif comme répresseur de sites d' épissage 3'. La régulation de sites d'épissage 5' demeure moins bien comprise, bien que TDP-43 puisse agir comme enhancer ou répresseur pour ce site. Dans cette étude, nous avons montré l'impact de la présence de sites de haute affinité à TDP-43 sur l'épissage in vivo. Afin de mieux comprendre les bases moléculaires de cette modulation, nous avons utilisé une approche in vitro à l'aide de transcrits possédant des sites d' épissage 5' et des sites de haute affinité pour TDP-43. Nous avons ainsi pu démontrer que la présence d'un site de liaison pour TDP-43 près d'un site d' épissage 5' peut stimuler la liaison du snRNP U1 à ce site. Nos résultats suggèrent cependant que la présence de plusieurs sites de liaison pour TDP-43 peut possiblement par des interactions entre ces protéines, provoquer un changement structural modulant la sélection des sites sans changer la liaison de U1. Nous avons utilisé lá capacité stimulatrice de TDP-43 pour améliorer l'inclusion de l'exon 7 du gène SMN2. Ainsi, un oligo bifonctionnel capable de recruter TDP-43 positionné dans l'intron à proximité du site d'épissage 5' stimule son utilisation. Notre étude a donc permis de développer des outils qui pourront éventuellement servir à mieux comprendre l'impact de mutations de TDP-43 associées à diverses maladies et possiblement utiliser TDP-43 comme nouvel outil de reprogrammation de l'épissage.

Le tourisme est une industrie qui croît à une vitesse exponentielle. Elle est souvent mise de l’avant comme moyen d’amoindrir la pauvreté dans plusieurs régions du monde. Cependant, la littérature lui consacre beaucoup de critiques et de reproches. Ainsi, la mondialisation a favorisé la naissance d’un tout nouveau mouvement : le tourisme alternatif. C’est dans cette logique que la présente thèse s’attarde sur l’étude du tourisme alternatif dans la zone désertique algérienne, plus précisément à Timimoune. Ainsi, elle interroge les attitudes et perceptions des divers acteurs (touristes, agences touristiques, guides touristiques locaux et les populations locales) à considérer le tourisme alternatif comme levier à l’amélioration des conditions de vies des communautés locales en termes de santé, d’éducation et de création d’emploi.

Les travaux présentés dans ce mémoire ont été réalisés dans le cadre d'une collaboration entre le LAboratoire PLAsma et Conversion d'Énergie (LAPLACE), Université de Toulouse, et la Seconde Université de Naples (SUN). Ce travail a reçu le soutien de la société Rongxin Power Electronics (Chine) et traite de l'utilisation des convertisseurs multi-niveaux pour le transport d'énergie électrique en courant continu Haute Tension (HVDC). Depuis plus d'un siècle, la génération, la transmission, la distribution et l'utilisation de l'énergie électrique sont principalement basées sur des systèmes alternatifs. Les systèmes HVDC ont été envisagés pour des raisons techniques et économiques dès les années 60. Aujourd'hui il est unanimement reconnu que ces systèmes de transport d'électricité sont plus appropriés pour les lignes aériennes au-delà de 800 km de long. Cette distance limite de rentabilité diminue à 50 km pour les liaisons enterrées ou sous-marines. Les liaisons HVDC constituent un élément clé du développement de l'énergie électrique verte pour le XXIème siècle. En raison des limitations en courant des semi-conducteurs et des câbles électriques, les applications à forte puissance nécessitent l'utilisation de convertisseurs haute tension (jusqu'à 500 kV). Grâce au développement de composants semi-conducteurs haute tension et aux architectures multicellulaires, il est désormais possible de réaliser des convertisseurs AC/DC d'une puissance allant jusqu'au GW. Les convertisseurs multi-niveaux permettent de travailler en haute tension tout en délivrant une tension quasi-sinusoïdale. Les topologies multi-niveaux classiques de type NPC ou " Flying Capacitor " ont été introduites dans les années 1990 et sont aujourd'hui couramment utilisées dans les applications de moyenne puissance comme les systèmes de traction. Dans le domaine des convertisseurs AC/DC haute tension, la topologie MMC (Modular Multilevel Converter), proposée par le professeur R. Marquardt (Université de Munich, Allemagne) il y a dix ans, semble particulièrement intéressante pour les liaisons HVDC. Sur le principe d'une architecture de type MMC, le travail de cette thèse propose différentes topologies de blocs élémentaires permettant de rendre le convertisseur AC/DC haute tension plus flexible du point de vue des réversibilités en courant et en tension. Ce document est organisé de la manière suivante. Les systèmes HVDC actuellement utilisés sont tout d'abord présentés. Les configurations conventionnelles des convertisseurs de type onduleur de tension (VSCs) ou de type onduleur de courant (CSCs) sont introduites et les topologies pour les systèmes VSC sont ensuite plus particulièrement analysées. Le principe de fonctionnement de la topologie MMC est ensuite présenté et le dimensionnement des éléments réactifs est développé en considérant une commande en boucle ouverte puis une commande en boucle fermée. Plusieurs topologies de cellules élémentaires sont proposées afin d'offrir différentes possibilités de réversibilité du courant ou de la tension du côté continu. Afin de comparer ces structures, une approche analytique de l'estimation des pertes est développée. Elle permet de réaliser un calcul rapide et direct du rendement du système. Une étude de cas est réalisée en considérant la connexion HVDC d'une plateforme éolienne off-shore. La puissance nominale du système étudié est de 100 MW avec une tension de bus continu égale à 160 kV. Les différentes topologies MMC sont évaluées en utilisant des IGBT ou des IGCT en boitier pressé. Les simulations réalisées valident l'approche analytique faite précédemment et permettent également d'analyser les modes de défaillance. L'étude est menée dans le cas d'une commande MLI classique avec entrelacement des porteuses. Enfin, un prototype triphasé de 10kW est mis en place afin de valider les résultats obtenus par simulation. Le système expérimental comporte 18 cellules de commutations et utilise une plate-forme DSP-FPGA pour l'implantation des algorithmes de commande.