Les bases moléculaires de l’initiation et de la progression du cancer ovarien épithélial (COE) sont pauvrement comprises. Un élément pathogénique clé dans le cancer est l’inactivation de gènes suppresseurs de tumeurs, fréquemment due à l’hyperméthylation de leur région promotrice. Dans ce contexte, nous avons utilisé une approche épigénomique pour trouver des gènes hyperméthylés dans le COE. Nous avons employé un agent déméthylant, 5-aza-dC, pour réactiver les gènes hyperméthylés dans quatre lignées cellulaires du COE (SKOV3, OVCAR3, TOV112 et TOV21). Nous avons trouvé plusieurs cibles potentielles d’hyperméthylation qui pourraient jouer un rôle fonctionnel dans la suppression tumorale, l’apoptose ou la réparation de l’ADN. Nous avons évalué leur statut de méthylation par MSP (methylation-specific PCR) et BSP (bisulfite-sequencing PCR) avec des échantillons normaux et tumoraux et deux lignées cellulaires du COE. Parmi ces cibles, le gène DOK1 a démontré une évidence de méthylation de la région promotrice des échantillons tumoraux comparativement à celle de ceux qui sont normaux. Des clones surexprimant et d’autres sous-exprimant DOK1 ont été construits et validés. Son rôle potentiel dans la prolifération cellulaire, dans la sensibilité au taxol et au cisplatin, et dans le cycle cellulaire a été évalué par des études fonctionnelles et une légère implication a été détectée dans ces fonctions. Les changements d’expressions globales reliés à l’expression de ce gène ont également été analysés par la technologie de micropuces de l’ADN. Nos données montrent que DOK1 est touché par une hyperméthylation de sa région promotrice potentielle dans les tumeurs du COE. Par contre, cette hyperméthylation ne semble pas influencer son niveau d'expression. Au contraire, son expression augmente dans le cancer ovarien. Cette augmentation serait reliée à une diminution des risques de progression du COE. Cette observation confirme le rôle potentiel de suppresseur de tumeur de DOK1 dans le COE. / The molecular basis of the epithelial ovarian cancer (EOC) initiation and progression are still poorly understood. A key pathogenic element in cancer is the inactivation of tumours suppressor genes, frequently due to the hypermethylation of their promoter sequence. In this context, we used an epigenomic approach to identify hypermethylated genes in the EOC. We used the demethylating agent, 5-aza-dC, to reactivate hypermethylated genes in four cells lines of EOC (SKOV3, OVCAR3, TOV112 and TOV21). We identified several targets genes potentially hypermethylated that could play a functional role in ovarian tumorigenesis suppression, apoptosis or DNA repair. We evaluated their methylation status by MSP (methylation-specific PCR) and BSP (bisulfite-sequencing PCR) within normal and tumoral ovarian samples and in two EOC cells lines. Among these targets, the DOK1 gene showed an evidence of methylation of the promoter region in the tumour samples compared to the normal ones. Clones over-expressing and others under-expressing DOK1 were built and validated. The potential role of this gene in cellular proliferation, sensitivity to taxol and cisplatin, and in the cell cycle was evaluated by functional studies and a little implication of the DOK1 gene was detected in these functions. The global expression changes connected to the expression of the DOK1 gene were also analyzed by the microarray genomics technology. Our data show that DOK1 is affected by hypermethylation of its potential promoter region in EOC tumors. This hypermethylation do seems not to influence its expression levels. On the contrary, its expression level increases in ovarian cancer. This increase would be connected to a reduction in the risks of progression of the COE. Moreover, this observation confirms the potential role of DOK1 as tumor suppressor in EOC.

Lors du processus de phototransduction visuelle, la recoverine est responsable de la régulation de la phosphorylation de la rhodopsine. Notre objectif est de comprendre ce qui favorise son interaction avec les membranes des photorécepteurs et d'évaluer l'importance du calcium sur cette liaison. La recoverine est injectée sous une monocouche formée de différents phospholipides et son adsorption est mesurée par la variation de pression de surface. Des mesures de spectroscopie infrarouge par modulation de polarisation ont aussi été effectuées pour connaître la conformation qu'adopte la recoverine lors de son adsorption aux monocouches. La recoverine démontre une affinité marquée pour des phospholipides possédant une longue chaîne hydrocarbonée, plusieurs insaturations et une tête polaire de charge nette nulle. Cela met en évidence comment la composition lipidique membranaire est essentielle à l'ancrage de la recoverine dans la membrane. D'autre part, la présence du myristoyl de la recoverine semble être une condition presqu'essentielle à sa liaison aux membranes des photorécepteurs.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / L'angiogenèse et la formation de métastases sont des évènements clés dans le développement du cancer, de sa prolifération et de sa dissémination. Ces évènements sont contrôlés principalement par différents facteurs de croissance et par l' adhésion cellulaire. Pour comprendre les bases moléculaires du cancer, il est impératif de comprendre les mécanismes moléculaires de réponse aux facteurs de croissance et les mécanismes d'adhésion. Les kinases de la famille PAK (p21 Activated Kinase) et de la famille MLK (Mixed Lineage Kinase) régulent l'adhésion, la migration, la morphologie et la division cellulaire. Les travaux du laboratoire du Dr Moss ont démontré la nécessité de xP AKI dans la migration des cellules de la crête neurale et dans l'adhésion des blastomères d'embryons précoces. D' autre part, xMLK2 fut montrée comme étant essentielle à la formation du pronéphros. Donc, pour déterminer les mécanismes moléculaires modulés par xP AKI et xMLK2 chez Xenopus, j'ai identifié et caractérisé de nouveaux partenaires de ces kinases. Pour les interacteurs de P AK, mes travaux se sont concentrés sur le clone N 126 codant pour une protéine apparentée aux synaptotagmines, nommé E-Syt2 (Extended Synaptotagmin 2). Mes travaux ont identifié E-Syt2 comme inhibant l' activation de PAKI par Cdc42 et Rac. Cette inhibition entraîne la dépolymérisation de l' actine corticale. Nos études ont également identifié E-Syt2 comme un adaptateur endocytique pour le récepteur activé du FGF (FGFRl) et un régulateur de la voie de signalisation FGF. En effet, E-Syt2 interagit avec le FGFRI activé et avec l' adaptateur endocytique de la voie clathrine AP-2. Par ces interactions, elle gouverne l' internalisation et la signalisation émanant du FGFRl. De ce fait, mes études ont identifié une nouvelle protéine contrôlant l'activité de P AK 1, la stabilité de l' actine et la signalisation induite par les facteurs de croissance; elle représente donc une cible intéressante pour des thérapies contre le cancer. Mes travaux sur xMLK2 ont identifié un régulateur négatif de cette protéine, appelé ube2d3.2. Cette protéine fait partie de la famille des enzymes de conjugaison à l' ubiquitine (E2) et est co-exprimée avec xMLK2 dans le pronéphros où elle régule le niveau protéique de xMLK2 par ubiquitinylation. Puisque xMLK2 est requise pour la formation d' épithéliums provenant de tissus mésenchymateux, sa régulation négative par une E2 est importante pour les mécanismes contrôlant la transition épithélium-mésenchyme.

Le virus du papillome humain (VPH) est un petit virus à ADN double-brin et l'agent étiologique des cancers du col de l'utérus, de différents autres cancers ano-génitaux, ainsi que d'une fraction croissante de cancers de la tête et du cou. La surexpression des oncoprotéines E6 et E7 des VPH à haut risque facilitent l'acquisition de caractéristiques tumorales pouvant alors mener à la transformation cellulaire et le développement d'un cancer agressif. Au cours des dernières décennies, la proportion de patients développant un cancer de l'oropharynx VPH-positif a augmenté de façon continue et il a été relevé que ceux-ci ont un pronostic plus optimiste que les patients avec un cancer de l'oropharynx VPH-négatifs à la suite des traitements de radio- et de chimiothérapie. L'objectif de cette thèse est d'explorer l'hypothèse que cette sensibilité accrue aux traitements anticancers est la conséquence de la dérégulation des mécanisme moléculaires cellulaires par les oncoprotéines virales. Pour ce faire, nous avons mis en place une stratégie de criblage haut-débit CRISPR-Cas9 dans des lignées cellulaires humaines VPH-positives et -négatives et observé leurs réponses aux traitements combinés de radio- et chimiothérapie. Nos travaux ont ainsi montré que, dans les cellules VPH-positives, la réponse à la chimiothérapie causant des dommages à l'ADN de type « pontage inter-brins » (PIB) n'est pas fonctionnelle. Cette voie de réponse aux PIBs repose sur l'activation séquentielle de la voie de l'Anémie de Fanconi (FA), puis de la réparation de l'ADN par recombinaison homologue (HR). Ainsi, nous avons montré que dans les cellules VPH-positives, bien que la voie FA soit fonctionnelle, comme démontré par le recrutement et la monoubiquitination de la protéine FANCD2, il n'y a pas d'activation du HR par la suite comme établit par l'absence de résection de l'ADN ou la formation de foyers nucléaires RAD51 à la suite des traitements. De plus, nous avons investigué et caractérisé un nouveau facteur de réponse aux PIBs dans les cellules humaines, FIRRM. Cette protéine identifiée au moyen du criblage haut-débit CRISPR-Cas9, est la partenaire de l'ATPase AAA+ FIGNL1 et est impliquée dans la régulation de la dynamique de la recombinase RAD51 impliquée notamment dans le processus de HR nécessaire à la résolution du PIB. Ainsi, les projets menés dans le cadre de cette thèse ont contribué à améliorer les connaissances sur le lien entre VPH et réponse aux traitements anticancers mais aussi à caractériser un nouvel acteur de la réponse cellulaire aux dommages à l'ADN de type PIB. / Human Papilloma Virus (HPV) is a small double-stranded DNA virus and the etiological agent of cervix cancers as well as other ano-genitals cancers and a growing fraction of head and neck cancers. Overexpression of E6 and E7 oncoproteins from high-risk HPV facilitate the acquisition of cancer hallmarks and the subsequent cellular transformation and ultimately the development of an invasive tumor. In the past decades, the fraction of HPV-positive oropharyngeal cancer patients has increased continuously, and it has been observed that those patients have a better prognosis than HPV-negative patients following radio- and chemotherapy treatments. This thesis aims to test the hypothesis that this increased sensitivity to treatments is a direct consequence of oncoproteins-mediated impairment of molecular mechanisms involved in treatment response. To this end, we designed and performed a genome-wide high-throughput CRISPR-Cas9 screen in HPV-negative and HPV-positive human cell lines to assess their response to chronic treatments of radio- and chemotherapy. Our work shows that, in HPV-positive cells, response to chemotherapeutic agents inducing DNA damages known as Interstrand Crosslinks (ICLs) is impaired. This pathway relies on the sequential activation of the Fanconi Anemia (FA) pathway and of the Homologous Recombination (HR) pathway. We showed that in HPV-positive cells, the FA pathway is functional, as shown by the recruitment and monoubiquitination of FANCD2, the HR pathway is not subsequently activated as demonstrated through the lack of DNA-end resection and of RAD51 foci formation after exposure to treatments. Furthermore, we investigated and characterized a new factor involved in ICL response, FIRRM. This protein has been identified in a genome-wide CRISPR-Cas9 screen and is the functional partner of AAA+ ATPase FIGNL1. FIRRM is involved in regulating RAD51 recombinase dynamics as part of the HR pathway during ICL response. Taken together, the projects presented in this thesis have contributed to strengthen our understanding of how HPV impacts the response to anticancer treatments, and to characterizing a novel factor involved in ICL response.

La neurocalcine delta (NCd) fait partie d'une petite famille de protéines appelées ± neuroprotéines sensibles au calcium ¿. Dans la rétine, la NCd est exprimée dans les cellules ganglionnaires et amacrines. La NCd est composée de 4 motifs EF-hand dont 3 ont la capacité de lier le calcium. La liaison du calcium par la NCd mène à un changement de conformation et à l'extrusion du groupement myristoyle ainsi que certains acides aminés hydrophobes. Ce mécanisme, appelé calcium myristoyl switch, semble impliqué dans sa liaison membranaire. Le mécanisme de liaison membranaire de la NCd est seulement partiellement élucidé. Cette étude a donc pour objectif de déterminer les paramètres responsables de la liaison membranaire de la NCd. Pour ce faire, nous avons utilisé le modèle membranaire des monocouches. Ce système modèle pour les membranes a permis de déterminer la pression maximale d'insertion de la NCd lorsqu'elle est injectée dans la sous-phase de monocouches de différents phospholipides.

La bactérie Aeromonas salmonicida utilise le système de sécrétion de type trois (SSTT) pour injecter des effecteurs à l'intérieur des cellules de l'hôte lors de l'infection. L'étude du génome d'A. salmonicida a révélé l'existence d'Ati2, un nouvel effecteur du SSTT. Ce projet avait pour but d'étudier la relation structure-fonction d'Ati2 afin de déterminer son rôle dans la virulence d'A. salmonicida. Des analyses biochimiques et en modélisation moléculaire ont permis de démontrer qu'Ati2 est une inositol polyphosphate 5-phosphatase qui hydrolyse les PtdIns(4,5)P₂ et les PtdIns(3,4,5)P₃. Divers mutants d'Ati2 ont été produits et clones dans des vecteurs d'expression chez l'amibe Dictyostelium discoideum. Les tests d'expression ont démontré qu'Ati2 est toxique pour l'amibe et que cela est lié à son activité catalytique. Ce projet de recherche a ainsi permis de démontrer l'existence d'un nouvel effecteur du SSTT et d'en spécifier la fonction dans la pathogénicité d'A. salmonicida.

L'hémocyanine est la protéine responsable du transport de l'oxygène dans le liquide physiologique (hémolymphe) d'un grand nombre d'invertébrés marins. Chez certaines espèces de mollusques (Megathura crenulata et Concholepas concholepas), l'hémocyanine a démontré d'intéressantes propriétés immunostimulantes. Le projet visait la purification de l'hémocyanine du crabe des neiges (Chionoecetes opilio) par chromatographie d'exclusion moléculaire, sa caractérisation (détermination de la taille moléculaire, du point isoélectrique, la présence ou non d'unités glucosidiques et d'activité phénoloxydase), et l'évaluation de son activité immunostimulante sur des macrophages de souris. Les caractéristiques de l'hémocyanine du crabe des neiges étaient généralement comparables à celles rapportées chez d'autres crustacés. Sur des macrophages de souris, elle a démontré une stimulation de la prolifération et du métabolisme cellulaire, de la production d'oxyde nitrique et de cytokines. Ces effets étaient comparables ou même supérieurs à ceux observés chez les préparations commerciales. Ces travaux permettront de générer des données précises sur l'hémocyanine en vue d'applications biomédicales.

L'infiltration d'éosinophiles dans la muqueuse bronchique est caractéristique dans l'asthme. Pour passer du sang vers la muqueuse bronchique, l'éosinophile doit sécréter des proteases qui digéreront les protéines de la matrice extracellulaire ainsi que la membrane basale des vaisseaux sanguins. L'acide 5-oxo-6,8,11,14-éicosatétraénoïque, un lipide bioactif, provoque une transmigration des éosinophiles en activant la sécrétion de plusieurs proteases dont la matrix metalloproteinase (MMP)-9 ainsi que l'urokinase et la plasmine, deux proteases du système plasminogène/plasmine. Il active la sécrétion de la MMP-9 via la voie signalétique extracellular signal-regulated kinase (ERK)-1/2. De plus, il est décrit que l'effet de ERK-1/2 sur la migration diminue en absence du système plasminogène/plasmine. Cette étude porte sur les interactions entre les différentes protéases impliquées lors de la migration du 5-oxo-ETE, plus précisément, la capacité de l'urokinase plasminogen activator (uPA) et de la plasmine à augmenter la sécrétion de MMP-9. Elle traite également de l'implication de la voie signalétique des ERK-1/2 dans la sécrétion de la MMP-9. Elle confirme que l'uPA et de la plasmine peuvent induire la sécrétion de la MMP-9. Elle valide également l'implication de la voie signalétique des ERK-1/2 lors de ce phénomène.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2012-2013. / L'anémie de Fanconi est une maladie génétique récessive rare, caractérisée par une défaillance de la moelle osseuse et une incidence accrue d'anomalies du développement et de cancer. Les protéines FANC sont impliquées dans la voie Fanconi pour réparer les pontages interbrins de l'ADN. En présence de dommages, la protéine FANCD2 est mono-ubiquitinée et s'accumule à la chromatine. Il est admis que FANCD2 occupe un rôle central dans la voie Fanconi, mais sa fonction biochimique exacte est inconnue. La purification de la protéine FANCD2 et de plusieurs fragments de la protéine, dans le but d'étudier leur capacité à lier l'ADN, a mené à l'identification de deux domaines de liaison à l'ADN. La perte de l'un ou l'autre de ces domaines empêche la localisation de la protéine FANCD2 aux foyers de réparation suite à l'induction de dommages, suggérant que ces domaines sont essentiels pour la fonction de FANCD2.

L’obésité représente l’un des problèmes majeurs de santé publique. De nombreux pays sont très bien documentés en littérature scientifique concernant la forte prévalence et la constante progression de l’obésité. Quoiqu’il existe certains médicaments contre l’obésité, ils sont de plus en plus retirés du marché à cause de leurs effets secondaires graves et parfois mortels. Afin de permettre de meilleures stratégies préventives et thérapeutiques de ce phénomène, il est important de connaître d’autres mécanismes moléculaires qui pourraient offrir de nouvelles cibles dans la prévention et la thérapie de l’obésité. L’objectif général de ce mémoire de fin d’études était d’identifier et caractériser de nouveaux mécanismes moléculaires contrôlant la prise lipidique afin de développer des stratégies préventives et thérapeutiques contre l’obésité et les maladies qui y sont associées. Nous avons d’abord voulu identifier le gène spécifique pour une diète riche en gras chez des souris. Nous avons donc choisi le facteur trefoil 2 (Tff2) puisqu’il est modulé par la nourriture riche en gras et que son expression est corrélée à celle de l’apolipoprotéine A4 (ApoA4), qui est un facteur de satiété induit par l’apport lipidique. Par la suite, nous avons déterminé les effets associés à la déficience du facteur trefoil 2 (Tff2KO) dans la protection contre l’obésité induite par une diète riche en gras. En somme, l’ensemble des résultats suggère l’implication de la Tff2KO dans le contrôle du bilan énergétique. En effet, Tff2KO augmente la prise alimentaire tout en diminuant le niveau de leptine. De plus, il augmente de façon substantielle l’excrétion d’énergie fécale. En conclusion, ces résultats suggèrent que Tff2 pourrait être une cible préventive et thérapeutique majeure dans le contrôle de l’obésité. Enfin, nous avons tenté de localiser l’expression du Tff2 dans le cerveau. Les résultats obtenus nous ont permis de voir que le Tff2 serait faiblement détecté dans le cerveau. / Obesity is a major public health problem. Many countries are well documented in scientific literature for their high prevalence of obesity. Although there are some drugs against obesity, they are increasingly removed from the market because of their serious and sometimes fatal side effects. To allow better preventive and therapeutic strategies, it is important to know other molecular mechanisms which could provide new targets for the prevention and therapy of obesity. The overall objective of this thesis was to identify new molecular mechanisms controlling food intake in order to develop prevention and treatment against obesity and the associated diseases. We first wanted to identify specific gene for a high-fat diet in mice. We therefore chose Tff2 since it is modulated by the high-fat food (high fat) and its expression is correlated to that of apolipoprotein A4 (ApoA4), which is a satiety factor induced by fat intake. Subsequently, we determined the effects associated with the impairment of trefoil factor 2 (Tff2KO) in protecting against obesity induced by high-fat diet. In sum, the overall results suggest the involvement of Tff2 deficiency in the control of energy balance. Indeed, Tff2KO increases food intake while decreasing leptin levels. In addition, Tff2KO substantially increases the excretion of fecal energy. In conclusion, these results suggest that Tff2 could be a major preventive and therapeutic target in controlling obesity. Finally, we attempted to localize the expression of Tff2 in the brain. The results have allowed us to see that Tff2 is weakly detected in the brain.