Les protéines kinases « Aurora » sont des régulatrices clés du cycle cellulaire. Alors que l'activité de Aurora-A est requise en début de la mitose, Aurora-B et -C sont nécessaires pour la fin de mitose. Toute perturbation de leur activité peut conduire au processus de tumorisation. Plus spécifiquement, Aurora-A se comporte à la fois comme oncogène et suppresseur de tumeur. Par conséquent, la connaissance du rôle de Aurora-A durant cycle cellulaire est essentielle. Toutefois, peu d'études ont exploré, jusque là, le rôle de Aurora-A dans les phases tardives de la mitose. En fait, l'inhibition de Aurora-A conduit à l'arrêt du cycle rendant impossible de voir ce qui se passe au delà de la transition métaphase/anaphase. Néanmoins, en combinant le couple génétique chimique et inhibiteur spécifique, j'ai pu identifier une nouvelle fonction de la kinase Aurora-A liée au checkpoint (SAC). En effet, mes résultats montrent que l'inhibition de l'activité de Aurora-A induit un défaut de congression et une chute de l'index mitotique. Ce résultat paradoxal suggère un défaut du SAC. J'ai donc pu montré que cette inhibition outrepassait le SAC en perturbant la localisation aux kinétochores de Mad2 et BubR1. Cependant, ma tentative pour sauver le phénotype du SAC par le mutant S19D-P150Glued n'a pas réussi malgré que le mutant S19AP150Glued se soit comporté comme un vrai dominant négatif. Enfin, j'ai pu montré que l'activité de Aurora-A est requise pour maintenir le SAC actif durant la prométaphase. / Protein kinases "Aurora " are the key regulators of the cell cycle. While the activity of Aurora-A is required at the beginning of mitosis, Aurora-B and -C are required for the end of mitosis. Any disruption of their activity can lead to process tumorisation. Specifically, Aurora-A acts as both oncogene and tumor suppressor. Therefore, knowledge of the role of Aurora-A is essential for cell cycle. However, few studies have explored so far, the role of Aurora-A in the late stages of mitosis. In fact, inhibition of Aurora-A leads to cell cycle arrest making it impossible to see what happens beyond the transition metaphase / anaphase. However, by combining chemical genetics couple and specific inhibitor, I have identified a new function of Aurora-A kinase -related checkpoint (SAC). Indeed, my results show that inhibition of the activity of Aurora-A induces a congression defect and the mitotic index decrease. This paradoxical result suggests a defect in the SAC. So I have shown that this inhibition was beyond the SAC disrupting kinetochore localization of Mad2 and BubR1. However, my attempt to rescue the phenotype of the SAC by the S19D-P150Glued mutant failed despite the fact that S19A-P150Glued mutant behaved like a true negative dominant. Finally, I have shown that the activity of Aurora-A is required to maintain the active SAC during prometaphase.

(I) J'ai étudié les mécanismes contrôlant la congression des noyaux pendant la conjugaison de la levure S. pombe. A l'aide d'imagerie à long terme basée sur la microfluidique, j'ai mesuré la durée précise de la congression nucléaire et démontré que deux moteurs moléculaires des MTs, la dynéine et la kinésine-14 Klp2 contribuent à ce processus, dans des voies parallèles. La dynéine s’associe aux SPBs. Son niveau au SPB dépend de la chaine légère intermédiaire Dli1 qui pourrait potentiellement stabiliser le complexe dynéine et est requise pour la congression. Klp2 se localise sur les MTs. La localisation différentielle des deux moteurs suggère des rôles distincts pour tirer les noyaux l'un vers l'autre. Klp2 pourrait induire le glissement de MTs antiparallèles émanant des SPBs, alors que la dynéine localisée au SPB pourrait tirer sur des MTs émanant du SPB opposé.(II) J'ai caractérisé un nouveau facteur morphogénétique, l’AAA+-ATPase Knk1, qui promeut la croissance linéaire chez S. pombe. L’absence de Knk1 provoque la formation d’un coude à proximité des extrémités cellulaires. Ce défaut ne résulte pas de défauts des MTs, qui participent à la linéarité de la croissance. Knk1 se localise aux extrémités de la cellule indépendamment des MTs et des câbles d’actine. Cette localisation requiert son N-terminus et est renforcée quand le domaine ATPase C-terminal lie l’ATP. La concentration de Knk1 aux extrémités est aussi contrôlée par Sla2 et Cdc42, de manière anti-correlée, et indépendamment de l’endocytose. Enfin, Knk1 oscille périodiquement entre les deux extrémités, indépendamment des oscillations de Cdc42, suggérant l'existence d'au moins deux systèmes oscillatoires séparés. / (I) I studied the molecular mechanisms underlying nuclear congression during fission yeast conjugation. Using microfluidic-based long-term imaging, I defined the precise timing of nuclear congression compared to cell mating and found that two MT molecular motors, dynein and the kinesin-14 Klp2 promote nuclear congression in parallel pathways. Dynein associates with SPBs. Dynein level at SPBs is controlled by the light intermediate chain Dli1 that may promote stabilization of the dynein complex and is essential for dynein-dependent nuclear congression, while dynactin is surprisingly not required for this process. Klp2 localizes along MTs. These differential localization patterns suggest distinct roles for the two motors in pulling the nuclei together: Klp2 may slide anti-parallel MTs emanating from the SPBs, while dynein at the SPB may pull on MTs emanating from the opposite SPB.(II) I characterized a novel morphogenetic factor, the AAA+-ATPase Knk1, supporting linear growth in fission yeast. knk1Δ cells display a kink close to cell tips, a unique shape phenotype that is neither caused by defects in behavior of MTs that promote linear extension. Knk1 localizes to cell tip independently of MTs and actin cables. This localization is mediated by Knk1 N-terminus and enhanced upon ATP binding to Knk1 C-terminal ATPase domain. Knk1 tip levels are enhanced in a sla2 or cdc42, independently of Sla2 role in endocytosis. Finally, Knk1 oscillates between the two cell tips in an anti-correlated periodic manner possibly uncoupled from Cdc42 oscillations suggesting the existence of at least two separated oscillatory systems contributing to fission yeast morphogenesis.

Le VIH-1, ou Virus de l’ImmunoDéficience Humain de type I, est un pathogène intracellulaire dont le cycle de réplication dépend entièrement des machineries cellulaires. Des interactions entre les protéines virales et cellulaires sont donc essentielles pour l’achèvement de chaque étape du cycle de multiplication du VIH-1. Comprendre comment le virus VIH-1 détourne la machinerie cellulaire à son profit est un élément clé pour le combattre. L’objectif de mon travail de thèse était d’explorer le rôle de la protéine Bécline-1 dans la formation et la libération des particules virales. Cette protéine, composant du complexe phosphatydylinositol-3-Phosphate-kinase III (PI3K-III), est impliquée dans l’autophagie, le trafic intracellulaire et la cytocinèse.Au cours de ma thèse, nous avons développé les outils d’ARN interférence afin de décrypter le rôle de Bécline-1 dans le cycle réplicatif du VIH-1. De manière très intéressante, nous avons mis au jour un nouveau rôle de Bécline-1 lors des étapes précoces de la mitose, jamais décrit, ni publié à ce jour. Un mauvais déroulement de la mitose induit de l’instabilité génomique pouvant conduire à la mort cellulaire ou à une transformation maligne. Au cours de cette thèse, nous avons établi que l’extinction de Bécline-1 induit un défaut d’attachement des chromosomes, via leurs kinétochores, aux microtubules, conduisant à un blocage des cellules en prométaphase. Cette extinction provoque un défaut d’organisation du kinétochore en diminuant le recrutement des protéines CENP-E, CENP-F et ZW10 au niveau de cette structure protéique. Nous avons également montré une interaction directe entre Bécline-1 et Zwint-1, une protéine du kinétochore, jouant un rôle essentiel pour l’accrochage des microtubules aux kinétochores. Enfin, nous avons montré que ce nouveau rôle de Bécline-1 dans l’alignement des chromosomes en mitose est indépendant de son association avec ses partenaires du complexe PI3K-III et de son rôle dans l’autophagie.Le second volet de ma thèse a porté sur l’étude du rôle de Bécline-1 au cours du cycle réplicatif du virus. Nos résultats montrent que cette protéine est nécessaire à l’établissement des phases tardives du cycle viral. Nos expériences de production virale montrent que l’extinction de Bécline-1 provoque une forte accumulation des sous-produits de la protéine Gag du virus dans les cellules, et réduit la libération des particules virales dans le milieu extracellulaire. Par immunofluorescence, nous observons que des composants viraux s’accumulent massivement à la membrane sous l’effet de l’extinction de Bécline-1 dans les cellules. Par ailleurs, ces résultats sont dépendants de l’expression du facteur de restriction BST2 dans la cellule. Ces derniers résultats ouvrent d’importantes perspectives quant au rôle de Bécline-1 et du PI3K-III sur le cycle de réplication du VIH-1.L’ensemble de ces travaux démontre l'importance de la protéine Beclin-1, pour le maintien de l'intégrité du génome pendant la mitose et pour le cycle de réplication du VIH 1. / HIV-1, or Human Immunodeficiency Virus type 1, is an intracellular pathogen whose replication cycle entirely depends on cellular machineries. Interactions between the viral and cellular proteins are therefore essential to the completion of each step of HIV-1's multiplication cycle. Understanding how the HIV-1 virus uses the cellular machinery to its own benefit is a key element to combat it. The objective of my thesis work was to explore the role of the Beclin-1 protein in the formation and the release of viral particles. This protein, a component of the phosphatydylinositol-3-Phosphate-kinase III (PI3K-III) complex, is involved in autophagy, intracellular trafficking and cytokinesis. Throughout my thesis researches, we have developed the RNA interference tools in order to decipher the role of Beclin-1 in HIV-1's replicative cycle. Very interestingly, we have found out a new role of Beclin-1 in the early stages of mitosis which had never been described nor published before. A bad execution of mitosis induces genomic instability which can lead to cell death or malignant transformation. During this thesis work, we have demonstrated that the extinction of Beclin-1 causes a defect in the attachment of chromosomes to microtubules through their kinetochores, leading to the locking of cells in prometaphase. This extinction provokes a defect in the organization of the kinetochore by diminishing the recruitment of the CENP-E, CENP-F and ZW10 proteins at the level of this protein structure. We have also found out that there is a direct interaction between Beclin-1 and Zwint-1, a protein of the kinetochore that plays an essential role in the attachment of the kinetochores to the microtubules. Finally, we have demonstrated that this new role of Beclin-1 in the alignment of the chromosomes during mitosis is independent of both its association with its partners from the PI3K-III complex and its role in autophagy. The second strand of my thesis dealt with the role of Beclin-1 in the virus replicative cycle. Our results show that this protein is essential to the setting up of the late phases of the viral cycle. Our experiments of viral production have shown that the extinction of Beclin-1 causes a high accumulation of the by-products of the virus' Gag protein in the cells, and reduces the release of viral particles in the extracellular medium. By immunofluorescence, we detected a massive accumulation of viral components on the membrane as a result of the extinction of Beclin-1 in the cells. Besides, these results depend on the expression of the BST2 restriction factor in the cell. These latter results open up significant prospects regarding the role of Beclin-1 and that of the PI3K-III complex in HIV-1's replication cycle. All these researches demonstrate the importance of the Beclin-1 protein in two mechanisms that allow the maintenance of genomic integrity during mitosis and the HIV-1 replication cycle.

(ENGLISH) Ubiquitin signaling is a key regulatory mechanism for many important cellular processes such as transcription, differentiation and cell division. Cell division requires duplication of all genetic material during S-phase followed by its precise partitioning between two daughter cells during mitosis. Misregulation of the complex mitotic machinery may lead to aneuploidy and genomic instability, known drivers of tumorigenesis. Indeed, systematic genetic analysis of many cancer tissues over the last decades, indicates the presence of severe chromosome abnormalities in thousands of cancer tissue samples. In this work, I investigated the function of two components of ubiquitin signaling, the deubiquitinating enzyme UCHL3 and the E3 ubiquitin ligase TRIM15. The hypothesized role of E3 ligase TRIM15 in the cell cycle regulation could not be confirmed by our experiments, but I observed an effect on cell adhesion and motility instead. UCHL3 was identified using high-content visual siRNA screen, as a critical factor controlling genome segregation and integrity. Interestingly, it has been previously reported that UCHL3 levels are altered in various cancer types, especially colon cancer. My data demonstrate that UCHL3 drives proper alignment of chromosomes at the metaphase plate by facilitating...