Les bactéries du genre Shigella sont responsables de la dysenterie bacillaire, ou shigellose, chez l'être humain, causant plus de 125 millions d'épisodes et 14 000 morts par an. Cette infection est caractérisée par l'inflammation et la destruction de la muqueuse intestinale. La bactérie utilise un système de sécrétion de type III (SST3) pour manipuler la physiologie des cellules épithéliales intestinales et du système immunitaire favorisant l'invasion de la muqueuse et enrayant la mise en place d'une réponse adaptative efficace. Le SST3 peut être comparé à une seringue moléculaire traversant la paroi bactérienne sous la forme d'anneaux membranaires, contenant une tige interne (MxiI), et d’une aiguille extracellulaire (MxiH). L'assemblage de cette dernière se termine par la mise en place d'un complexe d'extrémité formé par plusieurs copies des protéines IpaD et IpaB. Le SST3 prend en charge différentes classes de substrats à sa base via un complexe protéique comprenant l'ATPase Spa47. Les translocateurs (IpaB et IpaC) sont les premiers substrats à être sécrétés. Ceux-ci sont stockés dans le cytoplasme en complexe avec leur chaperon IpgC et sont recrutés à l'extrémité de l'aiguille lors du contact avec la membrane de la cellule hôte pour y former un pore à l'aide de la protéine IpaD. Ce pore permet l'injection des autres substrats du SST3 (effecteurs) qui vont interférer avec les voies de signalisation cellulaire. Il existe deux classes d'effecteurs, les effecteurs précoces (dont OspD1) stockés au préalable dans le cytoplasme et sécrétés suite au contact cellulaire. Ce contact active l’expression des effecteurs tardifs via un couplage assuré par deux complexes, OspD1-MxiE et translocateurs-IpgC. La sécrétion d’OspD1 et des translocateurs libère leurs partenaires qui agissent comme activateurs transcriptionnels. La régulation de la sécrétion dépend de plusieurs acteurs situés dans les différentes parties du SST3. Le complexe d'extrémité et la protéine MxiC contrôlent la sécrétion aux niveaux extra- et intracellulaires alors que l'aiguille transmettrait le signal de sécrétion entre ces deux complexes. Ce paradigme reste cependant encore peu compris et le mode de fonctionnement du complexe d’extrémité et de la protéine MxiC reste à éclaircir.<p>Nos travaux menés sur la protéine IpaD nous ont permis de mettre en évidence un phénotype de sécrétion intermédiaire. Celui-ci est caractérisé par la sécrétion des translocateurs et des effecteurs précoces, sans toutefois observer de sécrétion d’OspD1 et des effecteurs tardifs, suggérant un mécanisme de discrimination entre OspD1 et les effecteurs précoces. Ce phénotype de sécrétion est similaire à celui induit par l’interaction IpaD-désoxycholate. En effet, les variants d’ipaD restant fonctionnels pour la mise en place du pore provoquent également une augmentation de l’insertion des translocateurs et du pouvoir invasif. Nous avons également identifié la région d’IpaD nécessaire au maintien d’IpaB au niveau du complexe d’extrémité ainsi qu’un rôle de son domaine central dans l’insertion du pore. Nous avons enfin étudié l’effet d’anticorps monoclonaux anti-IpaD. Ces résultats nous ont permis de proposer un modèle de fonctionnement du complexe d’extrémité lors de l’insertion du pore, d’identifier les épitopes conférant une protection in vitro et in vivo ainsi que l’existence d’un polymorphisme qui empêche la liaison de ces anticorps à IpaD provenant d’autres sérotypes.<p>Notre étude sur MxiC a mis en évidence de nouveaux partenaires d’interaction (MxiI et IpgC). Ces résultats montrent que l’interaction MxiC-MxiI est nécessaire pour la régulation de la sécrétion des effecteurs précoces par MxiC. De même, la mutation mxiIQ67A provoque un phénotype similaire à la mutation mxiHK69A, ce qui suggère que le mécanisme de régulation impliquant l’aiguille est similaire pour la tige interne. Enfin, l’interaction renforcée MxiC-Spa47, via IpgC probablement couplée à un translocateur, apporte des pistes quant au rôle de MxiC dans la sécrétion des translocateurs.<p>Les rôles identifiés pour les différents régulateurs de la sécrétion ouvrent de nouvelles pistes pour la compréhension du fonctionnement du SST3. Leurs modes de fonctionnement restent cependant encore flous et nécessitent des études complémentaires.<p><p><p>Shigella are responsible for bacillary dysentery, or shigellosis, in human beings causing over 125 million episodes and 14 000 deaths per year. This infection is characterized by inflammation and destruction of the intestinal mucosa. The bacteria use a type III secretion system (T3SS) to manipulate the physiology of intestinal epithelial cells and the immune system favoring the invasion of the mucosa and halting the development of an efficient adaptive response. The T3SS can be compared to a molecular syringe that extends from the bacterial cell wall which contains an internal rod (MxiI), and an extracellular needle (MxiH). The assembly of the latter ends with assembly of a tip complex formed by multiple copies of IpaB and IpaD proteins. The T3SS recruits different classes of substrates at its base via a complex comprising the Spa47 ATPase. The translocators (IpaB and IpaC) are the first substrates to be secreted. They are stored in the cytoplasm in complex with their chaperone (IpgC) and are recruited at the needle tip upon contact with host cell membrane to form a pore via IpaD. This pore allows the injection of other substrates of the T3SS (effectors), which will interfere with the cellular signaling pathways. There are two classes of effectors, early effector (including OspD1) stored in the cytoplasm and secreted upon cell contact. This contact activates the expression of late effectors genes through a complex formed by MxiE (blocked by OspD1) and IpgC. Both proteins are released through OspD1 and translocators secretion. Secretion regulation depends on several actors located at different parts of the T3SS. The tip complex and the gatekeeper MxiC regulate secretion at the T3SS tip and base, the needle subunits transmitting a secretion signal between these two complexes. This paradigm, however, is still poorly understood and the operating mode of the tip complex and MxiC remains unclear.<p><p>Our work on IpaD protein allowed us to identify an intermediate secretion phenotype which is characterized by the secretion of translocators and early effector, but no secretion of OspD1 and late effectors, suggesting a discriminating mechanism between early effectors and OspD1. This secretion phenotype is similar to that induced by deoxycholate-IpaD interaction. Indeed, IpaD point mutants responsible for this phenotype cause an increase in the pore insertion and cell invasion. We also identified the region of IpaD necessary to maintain IpaB at the needle tip as well as a role of IpaD central domain in the pore insertion. We finally studied the effect of anti-IpaD monoclonal antibodies. These results allowed us to propose a working model of the tip complex end upon pore insertion, identify epitopes conferring protection in vitro and in vivo as well as the existence of a polymorphism that prevents the binding of these antibodies to IpaD from other serotypes.<p><p>Our MxiC study showed new interaction partners (MxiI and IpgC). These results showed that the MxiC-MxiI interaction is necessary for the regulation of early effectors secretion of by MxiC. Moreover, a mxiIQ67A mutation causes a phenotype similar to the mutation mxiHK69A, suggesting that the regulatory mechanism involving the needle is shared by the inner rod. Finally, the enhanced interaction MxiC-Spa47 through IpgC, probably in complex with a translocator, provides clues for the role of MxiC in translocators secretion.<p><p>The roles identified for the various regulators of secretion open up new avenues for understanding how the T3SS functions. Their ways of working are however still unclear and require further study.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Un naevus congénital mélanocytique (CMN) est une prolifération bénigne de mélanocytes cutanés, cliniquement apparente à la naissance. On en retrouve chez approximativement 1% des nouveau-nés. Les CMN de taille large (LCMN), définis par un diamètre le plus large de plus de 20 cm, affectent environ 1 nouveau-né sur 20.000.<p>Puisque les LCMN ont une propension à dégénérer en tumeur mélanomateuse (dans 2 à 5% des cas) et que leur grande taille apporte un contingent cellulaire abondant, ils représentent un bon modèle d’étude des étapes initiales de la mélanotumorigénèse. Nous disposions précisément de cultures primaires de mélanocytes établies à partir de vingt-sept cas de naevi congénitaux (24 de taille large et 3 de taille moyenne (MCMN)) curetés pour la plupart chez des enfants en période néonatale.<p>La première phase de ce projet a permis d’identifier un mécanisme alternatif d’activation de l’oncogène BRAF dans deux cas de LCMN. Nous avons en effet mis en évidence dans ces deux cas de LCMN une translocation chromosomique entrainant une activation constitutive de BRAF par le biais d’une perte de son domaine auto-inhibiteur. Si des mutations activatrices de BRAF sont fréquemment rencontrées dans les tumeurs mélanocytiques, elles restent rares dans les naevi congénitaux et les mélanomes survenant dans des zones non exposées au soleil. Les translocations chromosomiques décrites ici pourraient représenter un mécanisme moléculaire récurrent d’activation de l’oncogène BRAF dans ces groupes de tumeurs mélanocytiques.<p>La seconde phase du projet consistait à réaliser sur notre série de 27 L/MCMN des analyses caryotypiques, des analyses « mutationnelles » (pour rechercher la présence de mutations activatrices des oncogènes BRAF et NRAS) et des études d’expression différentielle.<p>A l’inverse de ce que l’on observe dans le mélanome malin, les anomalies chromosomiques sont rares et isolées, reflétant très probablement le caractère bénin de ces lésions.<p>La mutation BRAFV600E a été mise en évidence pour 4/27 CMN (15%), des mutations du gène NRAS pour 19/27 (70%), soit une situation en miroir de ce que l’on observe dans les CMN de petite taille (SCMN) et dans les naevi acquis bénins, confirmant les résultats obtenus par d’autres. <p>L’étude du profil d’expression transcriptionnelle révèle des dysrégulations communes à l’ensemble des échantillons naeviques, comme une franche augmentation d’expression du transcrit de l’Ostéopontine.<p>Le profil d’expression des échantillons de CMN BRAFV600E semble refléter une réduction de la synthèse et de la distribution de pigment et une activation de gènes impliqués dans la réponse cellulaire aux dommages à l’ADN. Comme des altérations des mécanismes de la pigmentation peuvent générer des dommages oxydatifs au niveau de l’ADN, l’activation de la réponse cellulaire aux dommages à l’ADN pourrait refléter la capacité des cellules naeviques à se protéger contre le stress cellulaire. Enfin, on observait aussi une expression élevée de gènes médiant la chimiorésistance dans différents cancers, ce qui pourrait éventuellement jouer un rôle dans l’inefficacité caractéristique et bien connue de la chimiothérapie dans le mélanome malin.<p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

\ / Doctorat en sciences, Spécialisation biologie moléculaire / info:eu-repo/semantics/nonPublished

"Une très grande quantité de données est présentement générée par le séquençage de génomes et doit être analysée à l'aide d'outils informatiques. Il est donc nécessaire de développer certains programmes permettant de faire les analyses désirées et d'automatiser les tâches informatiques redondantes pour accélérer le processus d'analyse des génomes. Les données de séquençage obtenues se doivent également d'être classées efficacement et d'être facilement accessibles, de même que les outils informatiques nécessaires à leur analyse. Une base de données a donc été développée, ainsi qu'un site Web permettant de la consulter et d'utiliser les divers programmes requis. Finalement, des analyses phylogénétiques sont couramment effectuées sur les génomes séquences. Toutefois, peu d'outils permettent d'utiliser l'ordre de gènes de ces génomes à cette fin. Un programme permettant de déterminer les blocs de gènes conservés entre différents génomes et d'utiliser les paires de gènes communes pour construire des arbres phylogénétiques a donc été développé."

Ce projet avait pour but de décrire la structure généalogique de 226 sujets asthmatiques recrutés au Saguenay-Lac-St-Jean (SLSJ). Les sujets ont été regroupés selon leur statut de porteur de polymorphismes associés à l'asthme pour les gènes candidats CX3CR1, PLAU, IL-13 et IL-4R et nous avons vérifié si certains sous-groupes présentaient des caractéristiques généalogiques particulières lorsqu'on les comparait avec un groupe témoin. Les analyses statistiques ont démontré qu'il n'est pas possible de faire de distinction entre les individus asthmatiques et ceux du groupe témoin. En effet, nous n'avons détecté aucune différence significative entre les groupes, que ce soit lors du calcul des coefficients d'apparentement et de consanguinité ou des mesures de contribution génétique des ancêtres et des fondateurs régionaux. La fréquence des variants étudiés, l'hétérogénéité génétique de la maladie, la structure généalogique régionale et la prévalence élevée de l'asthme dans la population pourraient constituer des facteurs explicatifs de cette absence de différence entre les sujets asthmatiques et les témoins. Sur le plan de la démogénétique, ce projet a permis de mieux connaître la structure de la population du SLSJ et l'effet de son histoire démographique sur la composition du pool génique contemporain.

Titre de l'écran-titre (visionné le 30 octobre 2023) / L'épilepsie est une condition neurologique caractérisée par la survenue spontanée de crises résultant d'une activité neuronale synchrone et excessive. Récemment, des mutations dans les gènes du complexe GATOR1 (DEPDC5, NPRL2 et NPRL3) ont été impliquées dans les épilepsies focales familiales (EFF). Bien que les mécanismes moléculaires sous-jacents de la maladie ne soient pas encore compris, une hyperactivité de la voie de signalisation mTORC1 constitue une caractéristique bien établie des EFF reliées à GATOR1. Dans la cellule, GATOR1 est un complexe protéique essentiel dans la détection des acides aminés et il agit comme répresseur de la voie de signalisation mTORC1 lorsque les niveaux d'acides aminés intracellulaires sont bas. mTORC1 joue un rôle central dans la régulation de la croissance cellulaire et contrôle plusieurs processus cellulaires incluant la synthèse protéique et l'autophagie. Une dérégulation de la voie mTORC1 est impliquée dans plusieurs maladies, dont l'épilepsie. Malgré l'importance biologique et clinique de GATOR1, les mécanismes régulant son activité demeurent peu connus. Par l'utilisation de lignées de cellules mutantes, ce projet vise donc à identifier de nouveaux mécanismes biochimiques de régulation de GATOR1 afin de contrôler l'activité de mTORC1 et de mieux comprendre les conséquences moléculaires des mutations de GATOR1 contribuant à l'EFF. En déterminant l'impact fonctionnel de variants de NPRL2 reliés à l'EFF, j'ai montré qu'une portion de ces variants ont perdu leur capacité à réprimer mTORC1 dans des conditions nutritionnelles sous-optimales, ce qui supporte l'hyperactivité de mTORC1 comme mécanisme pathogénique sous-jacents de la maladie. Ce projet a également montré que le variant pathogénique L105P de NPRL2 est incapable de s'associer avec NPRL3 and DEPDC5, ce qui semble souligner le rôle crucial du résidu leucine 105 (Leu105) de NPRL2 dans la formation du complexe GATOR1. Par ailleurs, ce projet a montré que l'acétylation se produit sur certains résidus lysine de NPRL2 retrouvés à proximité du site Leu105. L'acétylation sur ces résidus s'est révélée plus abondante sur le mutant L105P que sur la protéine sauvage. Ces résultats proposent donc NPRL2 comme une cible potentielle sujette à la régulation par l'acétylation, laquelle pourrait avoir pour effet d'abolir les interactions protéiques entre les membres de GATOR1. / Epilepsy is a complex neurological disorder characterized by spontaneous seizures due to excessive neuronal activity. Mutations in the GATOR1 genes (DEPDC5, NPRL2 and NPRL3) have recently been linked to familial focal epilepsy (FFE). The molecular mechanisms underlying the disease are currently unknown, yet hyperactive mTORC1 signaling is an established feature of GATOR1-related epilepsies. The GATOR1 complex is an essential amino acids sensor that acts to repress the mTORC1 signaling pathway when intracellular amino acids levels are low. mTORC1 is a master regulator of cell growth that controls multiple cellular processes such as protein synthesis and autophagy. Dysregulation of mTORC1 contributes to many diseases including epilepsy. Despite the clinical and biological importance of GATOR1, little is known about its regulation. Through the use of mutant cell lines, this project aims to investigate novel biochemical regulatory mechanisms of GATOR1 that control mTORC1 activity, and to understand the molecular mechanisms underlying GATOR1-dependent epilepsies. Functional assessments of FFE-related NPRL2 variants in NPRL2-null cells revealed that some variants completely prevent the ability of GATOR1 to repress mTORC1 under starvation conditions. This further supports the dysregulation of mTORC1 as the main pathogenic mechanism underlying the disease. Additionally, I demonstrated that the pathogenic NPRL2 variant L105P is unable to associate with NPRL3 and DEPDC5, suggesting the critical role of NPRL2 Leu105 residue in organizing the assembly of GATOR1 complex. Finally, I showed that NPRL2 is acetylated on conserved lysine residues that are adjacent to the Leu105 site. Acetylation on Lys103 and Lys104 residues was more abundant in the mutant L105P compared to the wild-type NPRL2. These results suggest NPRL2 as a potential novel target of regulation by lysine acetylation, which may act as an impediment to protein interactions within the GATOR1 complex. Future work aimed at determining the functional consequences of lysine acetylation in NPRL2 will be necessary.

Chez une multitude de métazoaires étudiés, une période de quiescence transcriptionnelle est observée chez le jeune embryon suite à la fécondation de l'ovocyte. La durée de cette période est spécifique à chaque espèce et chez le bovin, l'embryon n'active son propre génome qu'aux stades 8- à 16-cellules. Précédemment à cette activation de la transcription, l'embryon subsiste grâce à l'utilisation des ARNm et des protéines fournies par l'ovocyte. C'est également à partir de ces réserves que l'embryon doit puiser les différents facteurs impliqués dans l'activation de son génome au moment requis. Les expériences présentées dans cette thèse étaient destinées à améliorer nos connaissances de l'activation du génome embryonnaire chez le bovin. Dans un premier temps, la caractérisation de l'expression de plusieurs facteurs de transcription chez l'embryon a été effectuée et le rôle envisageable de ces facteurs dans l'activation du génome a aussi été démontré. Par la suite, nous avons établi une liste exhaustive de plus de 300 transcrits embryonnaires exprimés très tôt dès l'activation du génome. Cette étude du transcriptome a permis l'identification d'une multitude de gènes associés à la transcription et au maintient de la pluripotence que l'on retrouve chez les cellules embryonnaires. Afin de définir la fonction ou le rôle des différents joueurs identifiés lors de nos études, nous avons mis au point un procédé qui cible spécifiquement un transcrit donné et induit sa dégradation dans les ovocytes bovins sans toutefois induire des effets collatéraux dommageables sur la compétence au développement de ces ovocytes. Cette méthode utilise l'interférence ARN qui réduit à des niveaux très faibles la présence d'un transcrit ciblé, ce qui permet d'étudier les effets de sa perte de fonction. Cette méthode a permis d'établir le rôle crucial dans l'embryon d'un gène issu de nos premières études : MATRIN 3. La dégradation de l'ARN de MATRIN 3, une composante architecturale de la matrice nucléaire qui agit aussi au niveau de la transcription, s'est avérée avoir des effet néfastes sur la survie embryonnaire. Les informations fournies par la combinaison des études présentées dans cette thèse contribuent à dresser un portrait mieux défini de l'activation du génome chez le bovin.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2004-2005 / Les cancers cutanés sont associés à la formation des dimères cyclobutyliques de pyrimidine (DCP) générés par les ultraviolets (UV) du soleil. Nos résultats indiquent que les transversions T-->G retrouvées suite aux UVA sont dues aux DCP formés majoritairement sur les TT. Nous avons également démontré que, contrairement au dogme établi, les protéines réparant les mésappariements n'influencent pas la réparation des DCP. p53 a indéniablement une influence sur la réparation des DCP. Cependant, la lignée SW480, contenant un gène p53 double-muté, est fonctionnelle en réparation par excision de nucléotides des DCP. Normalement, un stress est nécessaire à l'activation des effecteurs de p53. Cependant, la protéine p53 double-mutée des SW480 active constitutivement p21, un effecteur de p53. L'activation des protéines réparant les DCP par p53 se fait probablement de la même façon que p21. L'éclaircissement de ces mécanismes a amené une meilleure compréhension de l'induction des cancers.

Titre de l'écran-titre (visionné le 5 septembre 2023) / Le soja (Glycine max; L. Merr.) est, d'un point de vue économique et agronomique, la plus importante légumineuse au monde dont l'attrait principal résulte de sa capacité à produire de fortes teneurs en protéines et en lipides. Ses caractéristiques agronomiques et nutritionnelles précieuses ont induit une forte augmentation de la demande et ainsi des surfaces allouées à sa culture créant une nouvelle niche écologique qui favorise l'émergence d'agents pathogènes. Parmi eux, Phytophthora sojae (Kaufmann and Gerdemann), causant la pourriture phytophthoréenne du soja (PRR), est l'un des facteurs les plus limitants au Canada et ailleurs dans le monde. L'introgression de gènes de résistance à P. sojae (Rps), dans des cultivars à haut rendement, fut la méthode de lutte favorisée par les semenciers pour réprimer la PRR. Ce type de résistance, dite verticale, se caractérise par la capacité d'un unique gène Rps à conférer une immunité totale contre les souches de P. sojae possédant le gène d'avirulence (Avr) complémentaire. Cependant, le déploiement massif des gènes Rps dans des cultivars de soja a imposé une forte pression de sélection sur les populations de P. sojae qui ont ainsi évolué vers des pathotypes plus complexes et capables de contourner ce type de résistance. Une approche alternative serait d'exploiter la résistance horizontale (RH) conférée par plusieurs gènes ou loci à caractères quantitatifs (QTL). Étant multigénique, ce type de résistance, par rapport à la résistance verticale, est plus durable et efficace contre un large spectre de pathotypes. Utilisés en synergie, ces deux types de résistance sont indispensables pour maintenir l'efficacité de la lutte génétique contre la PRR à long terme et ainsi assurer une meilleure gestion de la culture du soja. L'objectif principal de cette thèse est d'identifier des marqueurs génétiques associés à la RH du soja contre P. sojae afin de permettre aux semenciers de développer des variétés de soja à haut rendement, adaptées aux conditions canadiennes et résistantes contre P. sojae. Afin d'y parvenir, trois études, qui font intervenir les derniers outils de génotypage du soja et de phénotypage du niveau de résistance à la PRR, ont été réalisées. La première étude est une cartographie génétique sur une population formée de lignées pures recombinantes (RIL) issues du croisement entre PI 449459 et Misty, deux lignées adaptées aux conditions canadiennes mais contrastées pour le niveau de RH contre P. sojae. Une approche de génotypage-par-séquençage (GBS) a permis de comparer les RILs sur la base de marqueurs génétiques hérités des parents. En parallèle, le phénotypage des RILs pour le niveau de RH a été réalisé à l'aide d'une nouvelle technique d'inoculation en hydroponie. Ceci a permis d'identifier deux QTLs associés à la RH contre P. sojae. Une analyse transcriptomique (RNA-seq) complémentaire a identifié des variations transcriptionnelles et nucléotidiques entre les deux parents, permettant ainsi de raffiner le nombre de gènes candidats à un seul par QTL identifié. À l'instar de la première étude, la seconde est aussi une cartographie génétique sur une population de RILs faisant usage d'un GBS et du phénotypage de la RH en hydroponie. En revanche, la population de RILs est issue du croisement entre les lignées PI 449459 et QS5091.50J qui ne sont pas contrastées pour le niveau de RH. La distribution des RILs et des parents pour le niveau de RH a suggéré qu'une nouvelle source de résistance, non exprimée chez les parents, a été générée durant la création de la population. Une analyse comparative des variations structurales et nucléotidiques des parents et de RILs a conduit à l'identification de deux SNP pouvant justifier l'amélioration de la résistance chez les RILs. Enfin, la troisième étude en est une d'association pangénomique (GWAS) de la RH du soja contre P. sojae. Un séquençage complet du génome de 357 accessions a permis de produire un génotypage offrant une couverture génomique inédite pour une étude de la résistance du soja. En parallèle, le phénotypage de la RH de ces 357 accessions a été réalisé en hydroponie. Les différents modèles statistiques utilisés, pour réaliser le GWAS, ont communément identifié un unique QTL ayant un impact majeur sur le niveau de RH. Ensuite, un unique gène candidat a été identifié et sa pertinence fut confirmée par une analyse d'expression par qRT-PCR entre des lignées sensibles et résistantes contrastées pour l'allèle au SNP le plus fortement associé. / Soybean (Glycine max L. Merr.) is, from an economic and agronomic point of view, the most important legume in the world. The interest for this crop results from its capacity to produce high levels of proteins and lipids. Its valuable agronomic and nutritional characteristics have led to a strong increase in demand and thus in the areas allocated to its production, creating a new ecological niche that favors the emergence of pathogens. Among them, Phytophthora sojae (Kaufmann and Gerdemann), causing Phytophthora root rot (PRR), is one of the most limiting factors in Canada and elsewhere in the world. The introgression of P. sojae resistance (Rps) genes into high-yielding cultivars has been the favored strategy by breeders to control PRR. This type of resistance, known as vertical, is characterized by the capacity of a single Rps gene to confer total immunity against isolates of P. sojae possessing the complementary avirulence (Avr) gene. However, the massive deployment of Rps genes in soybean cultivars has imposed a strong selection pressure on populations of P. sojae, which has led to the development of more complex pathotypes capable of by passing this type of resistance. An alternative approach would be to exploit the horizontal resistance (HR) conferred by several genes or quantitative trait loci (QTLs). Being multigenic, this type of resistance, compared to vertical resistance, is more durable and effective against a broad spectrum of pathotypes. Used in synergy, these two types of resistance are essential to maintain the long-term effectiveness of the genetic control against PRR and thus ensure better management of soybean crops. The main objective of this thesis is to identify genetic markers associated with soybean HR against P. sojae in order to allow breeders to develop high-yielding soybean varieties, adapted to Canadian conditions and resistant to P. sojae. In order to achieve this, three studies, exploiting the latest tools for soybean genotyping and phenotyping, were carried out. The first study is a genetic mapping analysis on a population of recombinant in bred lines (RILs) resulting from the cross between PI 449459 and Misty, two lines adapted to Canadian conditions but contrasted for their level of HR against P. sojae. A genotyping-by-sequencing (GBS) approach was used to compare the RILs on the basis of genetic markers in herited from the parents. In parallel, the phenotyping of RILs for the level of HR was performed using a new hydroponic inoculation assay. This allowed the identification of two QTLs associated with HR against P. sojae. A complementary RNA-seq analysis identified both expression and nucleotide variations between the two parents, thus refining the number of candidate genes to one per QTL identified. As in the first study, the second one also reports on genetic mapping on a population of RILs using GBS and HR phenotyping in hydroponic systems. Un like the first study, the population of RILs resulted from the cross between the lines PI 449459 and QS5091.50J, both exhibiting a high level of HR. The distribution of RILs and parents for their resistance to P. sojae suggested that a new source of resistance, not expressed in the parents, was generated during the creation of RILs. A comparative analysis of the structural and nucleotide variations between the parents and the more resistant RILs led to the identification of two SNPs that could explain the improvement in resistance. Finally, the third study is a genome-wide association analysis (GWAS) for HR of soybean against P. sojae. A whole-genome sequencing of 357 accessions was performed and provided data offering an unprecedented genome coverage compared to previous GWA analyses performed for disease resistance in soybean. In parallel, the phenotyping of these 357 accessions for the level of HR was carried out with the hydroponic assay. The different statistical models used to perform the GWAS have convergently identified a single QTL having a major impact on the level of HR. Within this QTL, a single candidate gene was identified and its relevance was confirmed by qRT-PCR analysis between the sensitive and resistant lines contrasted for the allele at the peak SNP.

Le retrait social à l'enfance est associé à un ensemble de difficultés socio-émotionnelles, incluant des problèmes internalisés et des difficultés sociales avec les pairs. Le retrait social est un construit complexe qui peut se décliner de différentes manières puisque plusieurs raisons peuvent mener les enfants à s'isoler en contextes sociaux. Notamment, la réticence sociale et la préférence pour la solitude constituent deux dimensions qui se distinguent sur le plan de leurs motivations sous-jacentes et de leurs répercussions sur l'ajustement socio-émotionnel des enfants. Pour cette raison, il est pertinent d'étudier la réticence sociale et la préférence pour la solitude séparément. Plusieurs questions demeurent toutefois non résolues par rapport à leur développement au cours de l'enfance. C'est pourquoi l'objectif général de la présente thèse de doctorat est de documenter, à l'aide d'un devis longitudinal prospectif, l'évolution de la réticence sociale et de la préférence pour la solitude au cours de l'enfance, ainsi qu'examiner les mécanismes à l'origine de leur développement. Les objectifs spécifiques de la thèse sont d'examiner 1) dans quelle mesure la réticence sociale et la préférence pour la solitude prédisent les difficultés interpersonnelles au cours de l'enfance, 2) leur étiologie génétique, ainsi que 3) leurs précurseurs tempéramentaux. Des données recueillies tout au long de l'enfance auprès de participants de l'Étude des jumeaux nouveau-nés du Québec (ÉJNQ) et de l'Étude longitudinale du développement des enfants du Québec (ÉLDEQ) ont été utilisées pour répondre à ces objectifs. La thèse se compose de trois articles empiriques. Le premier article utilise les données recueillies auprès des familles de l'ÉJNQ pour montrer, à l'aide d'une approche multi-niveaux, que, contrairement à la réticence sociale, la préférence pour la solitude augmenterait le risque de subir de la victimisation et du rejet par les pairs et que ces liens prédictifs s'expliqueraient par des contributions environnementales. Par ailleurs, la préférence pour la solitude était progressivement associée à la victimisation de 6 à 10 ans, suggérant que la préférence pour la solitude deviendrait davantage perçue négativement auprès des pairs vers la fin de l'enfance. Le deuxième article de la thèse met à profit les données issues du génotypage de participants de l'ÉJNQ et de l'ÉLDEQ pour examiner si des profils de vulnérabilité génétique différents permettent de différencier les trajectoires développementales à risque de la réticence sociale et de la préférence pour la solitude au cours de l'enfance. Les résultats indiquent que des scores polygéniques, calculés à partir des données génétiques des participants, sont différemment associés avec la réticence sociale et la préférence pour la solitude. Alors qu'un score polygénique pour la solitude prédisait la réticence sociale, un score polygénique général associé à plusieurs traits en lien avec la santé mentale prédisait la préférence pour la solitude. Ainsi, le deuxième article fournit une démonstration probante que des profils de risque génétique distincts sous-tendenderaient chacune des dimensions. Enfin, le troisième article examine, à l'aide des données de l'ÉJNQ recueillies de 5 mois à 10 ans, les précurseurs tempéramentaux et physiologiques précoces de la réticence sociale et de la préférence pour la solitude à l'âge préscolaire et à l'âge scolaire. Les résultats obtenus à partir d'un modèle séquentiel d'équations structurelles indiquent que l'inhibition comportementale face à une personne inconnue était posivitement associée à la réticence sociale au préscolaire. Par ailleurs, l'expression d'affects négatifs en contextes de nouveauté prédisait de façon similaire la réticence sociale et la préférence pour la solitude au préscolaire. Enfin, une interaction entre deux indicateurs de régulation physiologique, soit le tonus vagal et le cortisol, prédisait la réticence sociale en contexte scolaire. Cette interaction suggère que le tonus vagal pourrait atténuer le risque associé à la réponse du cortisol en ce qui a trait au développement de la réticence sociale à l'âge scolaire. Dans l'ensemble, les résultats du troisième article indiquent que certains précurseurs tempéramentaux et physiologiques prédisent de façon distincte la réticence sociale et la préférence pour la solitude. Ainsi, les résultats de la thèse contribuent à clarifier les distinctions entre les dimensions du retrait social en suggérant que la réticence sociale et la préférence pour la solitude sont différemment associées aux difficultés interpersonnelles et ont une étiologie génétique et des précurseurs tempéramentaux partiellement distincts. / Social withdrawal in childhood is associated with a host of emotional and interpersonal adjustment problems, including internalizing and peer difficulties. Social withdrawal is a complex and multifaceted construct, as different reasons can explain why children may choose to refrain from interacting with peers. Dimensions of social withdrawal such as social wariness and preference for solitude have unique social motivations and distinct associations with socioemotional problems. For these reasons, studying social wariness and preference for solitude separately is warranted. There are, however, several unresolved questions regarding aspects of their development. Hence, the general objective of the thesis is to document, within a longitudinal-prospective design, the development of social wariness and preference for solitude throughout childhood and the mechanisms underlying their respective developmental course. Specifically, the thesis aims to examine 1) the extent to which social wariness and preference for solitude are predictively associated with peer difficulties, 2) their genetic etiology, and 3) their early temperamental predictors. To achieve these goals, data collected throughout childhood from the Quebec Newborn Twin Study (QNTS) and the Quebec Longitudinal Study of Child Development (QLSCD) were used. The thesis includes three empirical chapters. The first chapter incorporates familial data from the QNTS in a longitudinal multilevel model to show that preference for solitude, rather than social wariness, increases the risk for peer victimization and rejection, and that these predictive links are likely a reflection of an environmental process. Preference for solitude progressively predicted victimization from 6 to 10 years old, suggesting that preference for solitude becomes more negatively perceived by peers in late childhood. The second chapter takes advantage of genotype data in the QNTS and in the QLSCD to test whether genetic vulnerability profiles differentiate high-chronic trajectories of social wariness and preference for solitude throughout childhood. Findings show that polygenic scores, calculated from the participants' genotypes, are differently associated with social wariness and preference for solitude. Whereas social wariness was associated with a polygenic score for loneliness, preference for solitude was associated with a general polygenic score for several mental health traits and thus overlapped genetically with a broader range of mental health traits. Results from the second study suggest that social wariness and preference for solitude have different etiological mechanisms, this time characterized by different genetic risk profiles. The third chapter examines, using data from the QNTS collected between 5 months and 10 years old, the early temperamental and physiological precursors of social wariness and preference for solitude in preschool and in grade school. Results from a sequential structural equation model indicate that behavioral inhibition in approaching an unfamiliar person was positively associated with preschool social wariness. Yet, the expression of negative affects in unfamiliar situations predicted both elevated levels of social wariness and preference for solitude in preschool. Further, an interaction between two physiological stress regulation systems, vagal tone and cortisol reactivity, predicted social wariness during the grade school years. This interaction suggests that vagal tone may buffer the risk associated with cortisol reactivity. Overall, findings from the third study show that, for the most part, early temperamental and physiological dispositions differentially predict social wariness and preference for solitude in childhood. In conclusion, results from the thesis contribute to enhancing our understanding of the etiological distinctions between dimensions of social withdrawal and of their respective risk for peer difficulties.