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La répression de la traduction des ARN messagers (ARNm) par les microARN est un processus qui régule environ 60% de tous les gènes chez l’humain et module la quasi-totalité des processus biologiques cellulaires. La ribonucléase Dicer étant l’enzyme responsable de la conversion des précurseurs de microARN en microARN matures, nous nous attendons à ce que le maintien de l’homéostasie cellulaire dépende d’une régulation fine des niveaux d’expression et de l’activité enzymatique de Dicer. L’utilisation du double-hybride chez la levure nous a permis d’identifier la protéine Tumor necrosis factor (TNF)-like weak inducer of apoptosis (TWEAK), comme un partenaire potentiel de la forme humaine de Dicer. TWEAK est un membre de la famille des TNF qui a été découvert récemment et qui est impliqué dans de nombreux processus biologiques, dont l’inflammation. Produit majoritairement par les leucocytes, son expression protéique est altérée dans de nombreuses maladies, dont l’arthrite rhumatoïde. L’objectif de notre étude vise donc à déterminer la nature, l’implication et le rôle de l’interaction entre Dicer et TWEAK dans le processus inflammatoire. Nous avons confirmé l’interaction Dicer-TWEAK par co-immunoprécipitation et leur colocalisation par immunofluorescence dans la lignée cellulaire HEK293. Nous avons également documenté un effet inhibiteur de TWEAK sur la capacité enzymatique de Dicer à produire des microARN matures in vitro et dans les cellules HEK293. Cette étude permet de mieux comprendre les mécanismes régulatoires de l’activité de Dicer et de l’expression des microARN dans le processus inflammatoire.

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La protéine de l’adénovirus humain E4orf4 (Early region 4 open reading frame 4) induit un programme de MC programmée indépendant des caspases chez les cellules transformées et cancéreuses. Des données indiquent qu’E4orf4 pourrait fournir un outil moléculaire pour obtenir des connaissances plus approfondies sur la façon de manipuler les fonctions oncogéniques afin d’induire sélectivement le suicide des cellules cancéreuses. Les travaux du laboratoire indiquent que la cytotoxicité d’E4orf4 repose sur sa capacité à perturber le trafic des endosomes de recyclage (ERs) via l’action concertée des kinases de la famille Src (KFS), de la RhoGTPase Cdc42 et de l’actine. Ces perturbations stimulent le transport des ERs dirigés par Rab11a vers le trans-Golgi et la fragmentation du Golgi, laquelle contribue à la progression de la MC. Les travaux présentés dans ce mémoire visent à déterminer la contribution de cette nouvelle voie de signalisation (contrôlant le trafic des ERs) dans le remodelage des organites en réponse au stress. Pour ce faire, la staurosporine (STS), un inhibiteur de kinases à large spectre induisant plusieurs mécanismes de MC, a été utilisé comme modèle principal. Les résultats indiquent que la STS perturbe le trafic des ERs et stimule leur translocation vers les membranes du trans-Golgi, lesquelles sont subséquemment fragmentées. Ces évènements sont indépendants des caspases et contribuent à la MC. En outre, la mobilisation des ERs induite par la STS est médiée par les KFS, Cdc42 et l’actine, tout comme la fragmentation du Golgi. De plus, j’ai démontré que la fragmentation du Golgi induite par la STS en absence de caspases contrôle partiellement la fission apoptotique des mitochondries, une organelle ayant un rôle central dans la signalisation de plusieurs modes de MC. Finalement, j’ai évalué la contribution de cette voie de transport rétrograde à l’activation des caspases. Les résultats préliminaires suggèrent que les GTPases Rab11a et Cdc42 jouent un rôle en amont de l’activation des caspases effectrices. Nous proposons que les signaux de stress stimulent la mobilisation des ERs, lesquels pourraient délivrer des lipides et des protéines de signalisation contribuant au remodelage des organelles et à la communication inter-organites orchestrant l’activation de multiples mécanismes de MC, tout au moins, dans le contexte de cellules cancéreuses.

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Comme pour tous les autres processus en lien avec l’ADN, la structure de la chromatine lors de la transcription est dans un état de perpétuel changement. Ainsi, elle est ouverte pour permettre l’accès à l’ADN, pour ensuite se replier correctement. La dynamique de la structure chromatinienne est régulée finement par de multiples mécanismes qui agissent ensemble afin de rendre le processus hautement efficace. Ces mécanismes comprennent les modifications post-traductionelles des histones, le remodelage de la chromatine par les remodeleurs ATP-dépendants, l’incorporation des variants d’histones et l’assemblage/désassemblage des nucléosomes par les chaperons d’histones. En plus de ces activités, il y a un certain nombre de composantes non-reliées aux histones qui sont directement impliquées dans les modulations de la conformation de la chromatine associées à la transcription. Chez la levure, un de ces facteurs est la protéine HMG-like Spt2p, démontrée précédemment comme étant directement impliquée dans le réassemblage des nucléosomes dans le sillon de l’ARN polymérase II en déplacement le long du segment d’ADN transcrit. Dans la présente étude, nous démontrons que Spt2p est phosphorylée directement par la caséine kinase II (CKII) et que cette modification inhibe sa liaison à la chromatine. Nos résultats indiquent que la CKII altère l’interaction de Spt2p avec le chaperon d’histone Spt6p. Nous avons aussi trouvé que la phosphorylation directe de Spt6p par la CKII stimule l’association de ce facteur avec un autre partenaire, Iws1p. Cette association est absolument nécessaire pour le repliement correct des nucléosomes durant l’élongation. De plus, cette régulation positive du complexe Spt6p/Iws1p par la CKII module directement l’association de ce complexe avec la méthyltransférase de H3K36, Set2p. Finalement, nous avons montré que la phosphorylation de Spt6p par la CKII est essentielle à l’inhibition des promoteurs cryptiques et des erreurs de transcription. Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent un nouveau mécanisme par lequel la CKII contrôle le repliement correct de la structure de la chromatine dans les régions codantes en modulant les interactions du chaperon d’histone essentiel Spt6p avec ses partenaires Spt2p, Iws1p et Set2p. / Like any other DNA-related process, chromatin structure is in a state of constant flux during transcription, unfolded to get access to DNA and refolded back properly. The dynamics of chromatin structure are tightly regulated and multiple mechanisms act together to make the process highly efficient. These include modifications of histones, chromatin remodeling by ATP-dependent remodeling factors, incorporation of histone variants and nucleosome disassembly and reassembly by histone chaperones. In addition to these activities, there are a number of non-histone chromatin components that are directly involved in the modulation of chromatin associated with transcription. In yeast, one of these factors is the HMG-like protein Spt2p previously shown to participate directly in the process of nucleosome reassembly in the wake of RNA polymerase II movement along transcribed DNA. In this work, we show that Spt2p is directly phosphorylated by the casein kinase II (CKII) and we demonstrate that this modification inhibits its association with chromatin. Our findings indicate that CKII disrupts the interaction of Spt2p with the histone chaperone Spt6p. Interestingly, we also found that direct phosphorylation of Spt6p by CKII stimulates the association of this factor with another partner, Iws1p. This association is absolutely required for the refolding of nucleosomes during elongation. Furthermore, this positive regulation of the Spt6p/Iws1p complex by CKII modulates directly the association of this complex with the H3K36 methyltransferase Set2p. Finally, we show that phosphorylation of Spt6p by CKII is essential to the inhibition of cryptic promoters and spurious transcription. Taken together, our results suggest a new mechanism whereby CKII directs chromatin structure refolding in coding regions by modulating the interaction of the essential histone chaperone Spt6p with its partners Spt2p, Iws1p and Set2p.