Les paramyxovirus respiratoires humains sont des virus responsables d'infections chez les jeunes enfants, les personnes âgées et les patients immuno déprimés. Ces virus possèdent deux glycoprotéines à la surface de leur enveloppe, jouant un rôle dans l'entrée du virus dans la cellule cible. La glycoprotéine d’attachement (HN, G ou H) permet l’attachement du virus à son récepteur cellulaire et, dans le cas de HN, celle-ci est suspectée d’activer la seconde glycoprotéine, la protéinede fusion (F). Cette dernière réalise la fusion entre l'enveloppe du virus et la membrane cellulaire.Le mécanisme par lequel la protéine HN "active" la protéine F reste mal caractérisé, malgré la détermination récente de leurs structures en cristallographie. Plusieurs modèles sont actuellement proposés. Ce travail de thèse s’est focalisé principalement sur les glycoprotéines d’enveloppe des virus parainfluenza humain de type 2 (hPIV-2) et parainfluenza de type 5 (PIV-5), ainsi que sur la glycoprotéine de fusion du métapneumovirus humain (hMPV). La première partie de ce projet a consisté à caractériser une mutation retrouvée sur la protéine F de souches circulantes hPIV-2. Cette étude a notamment souligné l’importance de la sous-unité F2 dans la régulation de la fusion membranaire. Puis, dans un second temps, l’une des étapes du mécanisme d’entrée du métapneumovirus a été étudiée : la fusion membranaire induite par la glycoprotéine F. Il a été démontré qu’il était possible dans une certaine mesure, et par une approche de mutagenèse combinatoire, de dissocier les caractéristiques de F hMPV et ainsi de pouvoir mieux les étudier. Ce travail d’ingénierie de la glycoprotéine F hMPV s’est également inscrit dans un objectif de recherche appliquée afin de contribuer au développement de nouveaux outils prophylactiques et thérapeutiques. Cette perspective thérapeutique de F PIV-5 a été évaluée dans le cadre d’un vecteur oncolytique basé sur l’adénovirus de type 5 (AdV-5). L’expression de cette glycoprotéine hyperfusogène a ainsi contribué à un effet cytotoxique amplifié des vecteurs armés in vitro ainsiqu’en modèle animal immunocompétent. / Human respiratory paramyxoviruses are responsible for infectious diseases and hospitalisations among infants, children, elderly and the immunocompromised. These viruses harbour two glycoproteins implicated in virus entry into the cell. The attachment glycoprotein (HN,G or H) is implicated the virus attachment on a target cell receptor, and HN is also suspected to activate the second glycoprotein, the fusion protein (F). This latter glycoprotein can perform the fusion between the cellular membrane and the viral envelope. The mechanism of activation of the F protein, is not well-defined, even with the structural characterisation for some viruses studied inthis thesis. This thesis work is focussed on the viral glycoprotein of parainfluenza virus type 2 (hPIV-2), parainfluenza virus type 5 (PIV-5), and the fusion glycoprotein of human Metapneumovirus (hMPV).The first part of this project was the characterization of a mutation observed in the F protein natural variants of hPIV-2. This work highlights the importance of the F2 subunit of F in the fusion regulation. A second part of the project consisted of the study of the mechanism of F hMPV entry into the cell, induced by F glycoprotein. This work showed that it was possible to dissociate the characteristics of the F glycoprotein, in order to allow a better understanding of these characteristics. This engineering work on the F protein was used to understand the basic science but could also be used in the development of therapeutic tools.The therapeutic use of F PIV-5 was also evaluated in an oncolytic vector based on adenovirus type 5 (AdV-5). Its expression in tumours showed a highly cytotoxic activity for the target cells in vivo, but also in vitro on immunocompetent rodents.

Les éléments génétiques mobiles (EGM) sont des structures génétiques fréquemment associées à la dissémination de gènes de résistance aux antibiotiques (GRA). Dans ce travail, nous avons utilisé deux EGM comme « proxies », les intégrons de classe 1 et les plasmides IncP-1, afin de mieux comprendre (i) le devenir possible des GRA une fois relargués dans un écosystème fluvial (l’Orne, France), ainsi que (ii) l’effet des pressions anthropiques sur leur persistance. À partir d'analyses de l'eau des rivières, nous avons pu montrer que les deux EGM ne se comportaient pas de la même manière. L'entrée des intégrons de classe 1 dans le système fluvial semblait être diffuse plutôt que ponctuelle, tandis que l'abondance du plasmide IncP-1 est relativement stable le long de la section de la rivière étudiée (23 km), indiquant ainsi une origine plutôt indigène. Les intrants anthropiques tels que les stations d’épuration des eaux usées ne semblent pas affecter l’abondance des EGM en raison d’un niveau trop élevé de dilution des effluents. Par ailleurs, il est intéressant de noter que les bactéries porteuses d’EGM semblaient être enrichies sur les matières en suspension, susceptibles de servir de véhicule pour amener des communautés de bactéries plus riches en EGM vers les sédiments. L'analyse de deux carottes de sédiment indique clairement que seules les couches supérieures présentent un niveau élevé de bactéries porteuses d’EGM. Ces abondances diminuent dans les couches plus profondes où seules des zones ponctuelles présentent des microréservoirs avec des abondances d’EGM plus élevées. Pour une carotte sédimentaire au moins, nous avons pu montrer que l'abondance relative d’EGM corrèle négativement la présence de polluants tel que le plomb ou certains HAP / Mobile genetic elements (MGEs) are genetic structures frequently associated to the dissemination of antibiotic resistance genes (ARGs). In this work, we used two of them as proxies, class 1 integrons and IncP-1 plasmids, to better understand (i) the possible fate of ARGs once released in a river ecosystem (Orne, France), as well as (ii) the effect of anthropogenic pressures on their persistence. From river water analyses, we could show that the two MGEs do not behave the same way. The entry of class 1 integrons in the river system appeared to be diffuse rather than punctual, while the abundance of IncP-1 plasmid is relatively stable along the river section studied (23 km) thus indicating a rather indigenous origin. Anthropic inputs such as wastewater treatment plant did not seem to affect the abundance of MGEs because a too high level of effluent dilution. Interestingly, MGE-bearing bacteria appeared to be enriched on suspended material, which is likely to serve as a vehicle to drive MGE-richer communities of bacteria toward the sediments. The analysis of two sediment cores clearly indicates that only the top layers displayed an elevated level of MGE-bearing bacteria. These abundances decrease in deeper layers where only localized zones display micro-reservoirs of elevated MGE abundances. For one sediment core at least, we could show that the relative abundance of MGE negatively correlates with pollutants such as lead or certain PAHs

Diss. (sammanfattning) Umeå : Umeå universitet, 2010.

La présentation de l’antigène est un mécanisme par lequel les cellules nucléées présentent un court peptide sur la molécule de classe 1 du Complexe Majeur d’Histocompatibilité (CMH-1) codée par les gènes « antigènes d’histocompatibilité humains ». Le terme “immunopeptidomique” est utilisé pour décrire l’ensemble des peptides associés aux molécules du CMH-1. Les cellules T CD8+ patrouillent l’organisme, s’attachent à la molécule CMH-1 par leur récepteur T et détruisent les cellules affichant un peptide atypique. Ce domaine présente un grand intérêt au niveau du traitement des infections virales et dans la conception de vaccins. Compte tenu que les coronavirus ont été à l’origine de trois épidémies durant les 20 dernières années, et que de multiples souches circulent chez l’humain ainsi que dans le règne animal, il est impératif de développer des vaccins universels qui pourrait prévenir de futurs événement épidémiologiques mondiaux reliés aux coronavirus. L’immunopeptidomique souffre d'un manque de protocoles normalisés et de contrôle et d’assurance de la qualité des échantillons afin de libérer tout son potentiel dans la recherche biomédicale. Dans le cadre de cette étude, la spectrométrie de masse, la cytométrie de flux et des approches bio-informatiques ont été utilisées pour développer des protocoles de contrôle de qualité pour la caractérisation de l’immunopeptidome de cellules infectées par les coronavirus. Nous avons isolé et analysé l’immunopeptidome de cellules MRC-5 avant et après infection par le coronavirus humain OC-43. En plus d’observer une forte baisse de l’abondance des molécules HLA et de la variété des peptides présentés après l’infection, 9 peptides viraux ont été isolés à partir des molécules du CMH-1. Ces peptides pourraient être utilisés afin de contribuer à formuler un vaccin pan-coronavirus qui élicite une réponse balancée entre la réponse humorale et la réponse cytotoxique. / Antigen presentation is a mechanism by which nucleated cells present a short peptide on the Major Histocompatibility Complex (MHC-1) class 1 molecule encoded by the “human histocompatibility antigen” genes. The term "immunopeptidomics" is used to describe the set of peptides associated with MHC-1 molecules. CD8+ T cells patrol the body, attach to the MHC-1 molecule through their T receptor and destroy cells displaying an atypical peptide. This field is of great interest in the treatment of viral infections and in vaccine design. Given that coronaviruses have been responsible for three epidemics in the last 20 years, and that multiple strains circulate in humans and animals, it is imperative to develop universal vaccines that could prevent future global epidemiological events related to coronaviruses. Immunopeptidomics suffers from a lack of standardized protocols and sample quality control and assurance to unleash its full potential in biomedical research. In this study, mass spectrometry, flow cytometry, and bioinformatics approaches were used to develop quality control protocols for characterizing the immunopeptidome of coronavirusinfected cells. We isolated and analyzed the immunopeptidome of MRC-5 cells before and after infection with human coronavirus OC-43. In addition to observing a strong decrease in the abundance of HLA molecules and in the variety of peptides presented after infection, 9 viral peptides were isolated from MHC-1 molecules. These peptides could be used to help formulate a pan-coronavirus vaccine that elicits a balanced response between humoral and cytotoxic responses.