Aussi ancienne que la conscience humaine, la correspondance entre les plantes et leurs vertus thérapeutiques est connue. Une analyse de nos pharmacopées montre qu’encore aujourd’hui l’Homme va chercher ces médicaments dans la nature. Cette étude sur les substances anticancéreuses s’est attachée à valoriser la nature comme source de nouvelles substances dites « leads », composés bioactifs qui sont les chefs de file à la base du développement du médicament.La première partie de cette étude s’est attachée à la pharmacomodulation d’une molécule naturelle anticancéreuse issue d’une plante localement connue. 23 dérivés de flavokavaïnes (FKD) ont été synthétisés pour permettre d’améliorer la compréhension des exigences structurelles nécessaires pour une cytotoxicité et une sélectivité optimale via une étude de RSA. Six molécules ont montré des améliorations importantes en terme d’activité et de sélectivité. L’étude de leurs mécanismes d'action a révélé que les FKD induisaient un arrêt du cycle cellulaire variable selon le statut p53 des lignées ainsi qu’une apoptose. Les délais d’action des FKD dépendaient du statut Akt/mTOR des lignées cancéreuses. La seconde partie de cette étude s’est attachée à l’exploration phytochimique de plantes endémiques de la Nouvelle-Calédonie en vue de découvrir de nouvelles sources de molécules cytotoxiques. Un criblage des activités cytotoxiques a permis de mettre en évidence des activités intéressantes chez Diospyros olen, Meiogyne baillonii et de plusieurs espèces de Soulamea. Un travail de phytochimie a permis d’isoler de nombreuses molécules dont trois nouvelles : la sapranthine H et les macrocarpasines A et B. L’aristolactame BII et l’elliptinone présentaient des activités cytotoxiques fortes. L’aristolactame BII s’est avérée entrainé un arrêt du cycle cellulaire dépendant du statut p53 des lignées cancéreuses.Ce travail de valorisation est indispensable dans un objectif de protection d’une biodiversité menacée comme l’est celle de la Nouvelle-Calédonie pour permettre la mise en place de programmes de sauvegarde. / As old as human consciousness, correspondence between plants and their healing properties is known. An analysis of our pharmacopoeia shows that even now humans seek these drugs in nature. This study on anticancer drugs has focused on valuing nature as a source of new substances named "leads", bioactive compounds that are at the base of drug development.The first part of this study focused on the pharmacomodulation of a natural anticancer molecule from a locally-known plant. 23 flavokawain derivatives (FKD) were synthesized to improve the understanding of the structural requirements necessary for optimal selectivity and cytotoxicity via an SAR study. Six molecules have shown significant improvements in terms of activity and selectivity. The study of their mechanisms of action revealed that FKD induced a variable cell cycle arrest depending on the p53 status of cancer cell lines as well as apoptosis. The action delays of FKD depended of Akt/mTor status of cancer cell lines. The second part of this study focused on the phytochemical exploration of new caledonian endemic plants to discover new sources of cytotoxic molecules. The ccreening of cytotoxic activities helped to highlight interesting activities in Diospyros olen, Meiogyne baillonii and several species of Soulamea. A phytochemistry work led to the isolation of many molecules including three news: sapranthine H and macrocarpasines A and B. Aristolactame BII and elliptinone exhibited strong cytotoxic activity. Aristolactame BII led to a cell cycle arrest depending on the p53 status of cancer cell lines.This valuation work is essential in an objective of protecting an endangered biodiversity like it’s the case in New Caledonia to allow the establishment of backup programs.

Le microphytobenthos (MPB) des latitudes tempérées est dominé par les diatomées. Deux grands groupes se distinguent, les épipéliques (mobiles) des sédiments vaseux, et les épipsammiques (fixées) des sédiments sablo-vaseux. Afin de mieux comprendre la production des vasières, le MPB a été étudié par des approches du niveau physiologique au niveau écologique. Dans un premier temps, l’étude s’est focalisée sur des expérimentations en laboratoire. La réponse des différents groupes à la lumière a montré que la forme de vie et la mobilité sont en lien étroit avec la capacité de photoprotection physiologique. Ainsi, les diatomées non-mobiles présentent une meilleure photoprotection physiologique que les diatomées mobiles qui peuvent fuir les excès de lumière. Dans une deuxième partie, le travail s’est effectué sur des échantillons ramenés en laboratoire. Des profils de migrations ont été réalisés par mesure continue de la fluorescence. Il a été établi que le MPB présente un rythme de migration interne pouvant être modulé par la lumière. De plus la qualité de la lumière modifie les profils de migration. Il est communément admis que les phases de division cellulaire se dérouleraient en profondeur. La cytométrie en flux permet de vérifier cette hypothèse. Finalement les mesures effectuées en laboratoire ont été comparées à des mesures effectuées directement sur le terrain à l’échelle de la communauté. Il a ainsi pu être vérifié que la photoprotection sous lumière fluctuante est fonction de la population. Pour les populations épipéliques, la photoprotection physiologique ne varie pas au cours des fluctuations lumineuses, laissant supposer que la migration module ces fluctuations. Les populations épipsammiques, quant à elles, modifient leur réponse physiologique en fonction des fluctuations lumineuses. / Microphytobentos (MPB) from temperate latitude is mainly composed of diatoms. Those microorganisms can be separated in two groups: the epipelic one from muddy sediments (composed of mobile diatoms) and the epipsammic one from sandy-muddy sediments (composed of diatoms living attached to their substrate). In order to investigate mudflats’ primary production, the MPB compartment was studied through diverse approaches from the physiological level to the ecological one. In the first place, laboratory experiments (in vitro experiments), focusing on light reaction of epipelic and epipsammic diatoms, showed that their life form and their mobility were strongly connected to their physiological photoprotection ability. Thereby, the motionless diatoms were characterized by higher physiological photoprotection abilities than the mobile ones, which could avoid excess of light. In the second place, the fluorescence of collected samples (in vivo experiments) was measured to acquire diatoms’ migration profiles. The results pointed out an internal and light-regulated migration pattern of the MPB and furthermore highlighted the effect of light quality on migration profiles. Besides, the commonly accepted hypothesis of deep cell division phases was tested and confirmed through flow cytometry experiments. Eventually, laboratory measurements were compared to in situ ones realized at the scale of the whole community. These comparisons revealed that diatoms photoprotection in fluctuating light depended on the targeted populations. Epipelic organisms were indeed characterized by an unvarying photoprotection, diatoms migration regulating alone the effect of light fluctuations. On the contrary, motionless epipsammic populations required a light-regulated photoprotection.

1/ Évaluation de l'activité anti-proliférative de la canthin-6-oneLa canthin-6-one est un alcaloïde d'origine végétale dont les propriétés antipyrétique et antiparasitaire sont utilisées en médecine traditionnelle. Une meilleure connaissance de ses propriétés anti-prolifératives et de son mode d'action sont nécessaires. Nous avons observé une inhibition complète de la prolifération de lignées cancéreuses en présence de canthin-6-one ayant pour origine une accumulation des cellules dans la phase G2/M du cycle cellulaire. La conservation phylogénétique des mécanismes du cycle cellulaire nous a permis d'utiliser la levure Saccharomyces cerevisiae pour rechercher des gènes cibles de la canthin-6-one. Nous avons identifié deux gènes de résistance correspondants à une pompe d'efflux et à une enzyme impliquée dans le contrôle qualité de la réplication à la transition G2-M.2/ Rôle de la signalisation calcique dans la différenciation des photorécepteursUne meilleure connaissance des mécanismes de différenciation des photorécepteurs est importante pour la lutte contre les dégénérescences rétiniennes. Un délai d'une semaine, entre la détermination des précurseurs de photorécepteurs et l'activation transcriptionnelle de gènes de fonction, suggère l'attente d'un signal important pour cette étape de la différenciation. Par une approche pharmacologique in vitro, nous avons pu montrer que l'activation du gène de la rhodopsine dépend d'une voie de signalisation impliquant un canal activé en hyperpolarisation (HCN), des canaux calciques de type T ou R et de l'activité de la kinase calmoduline-dépendante. Le profil d'expression du canal HCN1 dans la rétine embryonnaire suggère qu'il pourrait jouer un rôle limitant dans ce mécanisme. / 1/ Evaluation of canthin-6-one anti-proliferative properties Canthin-6-one is an alkaloid molecule produced by tropical plants used in traditional medicine for its antipyretic and antiparasitic properties. Evidence-based medicine requires better knowledge of canthin-6-one's anti-proliferative effects and mode of action. In the presence of canthin-6-one, we demonstrated a complete growth inhibition of human cancer cells due to the accumulation of cells in the G2/M phases of the cell cycle. Cell cycle pathways being evolutionarily conserved in eukaryotes, we used the yeast Saccharomyces cerevisiae as a model system to further analyze the mode of action of canthin-6-one. A yeast genomic library was screened for suppressors of canthin-6-one toxicity and two resistance genes were identified. One encodes a transporter, probably involved in canthin-6-one efflux. The other one encodes an enzyme involved in DNA quality control.2/ Role of calcium signaling in photoreceptor differentiationThe design of new treatments for retinal degenerations should benefit from better knowledge of photoreceptor differentiation. During retinal differentiation in chicken embryos there is a long time lag between commitment to the photoreceptor fate and transcriptional activation of rhodopsin gene, suggesting committed precursors are in a standby state waiting for a signal to activate opsin gene expression. We demonstrate by a pharmacological approach in vitro that rhodopsin gene activation depends on a signaling pathway involving hyperpolarisation-activated channels (HCN), T- or R-type calcium channels and calmodulin-dependent protein kinase. The expression profile of HCN1 in the embryonic retina suggests it may be a limiting factor for rhodopsin gene activation.

Background: Different types of cardiomyopathies are associated with variable hypertrophic response. <p>A number of growth factors are thought to play a role in pathologic cardiac remodeling. <p>Aims: We compared the modulation of the TGF-ƒÒ superfamily and IGF-1 signaling pathways and their target genes, the cell cycle regulatory proteins in tachycardia-induced dilated cardiomyopathy, a model with no detectable hypertrophy and in ischemic cardiomyopathy, a model with a marked hypertrophic reaction. <p>Methods: In the first study, endomyocardial biopsies were obtained weekly in 15 dogs, during the development of tachycardiomyopaty. Genes involved in the myostatin-TGF-ƒÒ-Activin-A/Smad signaling pathway, p21 and cyclin D were quantified and correlated to echocardiographic measures of hypertrophy. In the second study, myocardial tissue samples were obtained in 8 dogs with a healed myocardial infarction, in 8 dogs with heart failure induced by overpacing and in 7 healthy dogs. We measured gene expression of IGF-1, its receptor (IGF-1R) and cyclins A, B, D1, D2, D3 and E and correlated them to the level of hypertrophy. <p>Results: Tachycardiomyopathy was characterized by chambers dilation with no identifiable hypertrophy. Ischemic cardiomyopathy was characterized by eccentric hypertrophy. In tachycardiomyopathy, Activin-A mRNA was 4-fold higher than at baseline. Smad7 was overexpressed in severe heart failure; p21, a direct target gene of the Smad pathway was upregulated 8-fold and cyclin D1 was down-regulated. In that model, IGF-1 was overexpressed but neither IGF-1R nor any of the cyclins studied.<p> In ischemic cardiomyopathy, IGF-1, IGF-R, and cyclins B, D1, D3 and E gene expression were upregulated.<p> In tachycardiomyopathy, Activin-A and p21 were inversely correlated to the thickness of the interventricular septum. In normal dogs and in the both models of cardiomyopathy, IGF-1R was correlated to the thickness of the interventricular septum and to cyclins. <p>Conclusions: Taken together, these results agree with the notion that Activin-A, IGF and cyclins are involved in the modulation of hypertrophic response observed in cardiomyopathies. <p> / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La progression dans le cycle cellulaire est gouvernée par l’activation séquentielle d’une série de complexes cycline/CDK. La CDK4 initie le passage du point de restriction (point R, à partir duquel l’achèvement du cycle cellulaire devient indépendant des facteurs extracellulaires) en phosphorylant les protéines « antioncogéniques » de la famille pRb. Dans les thyrocytes de chien en culture primaire, l’AMPc (TSH ou forskoline) induit la prolifération et la différenciation alors que la voie mitogénique des facteurs de croissance (l’EGF, par exemple) est associée à une dédifférenciation. Dans ce modèle physiologiquement relevant, la stimulation mitogénique par l’AMPc diffère des cascades des facteurs de croissance puisqu'elle n’induit pas les cyclines D mais au contraire augmente l’accumulation de l’inhibiteur de CDK p27 kip1. Le contrôle positif du cycle cellulaire par l’AMPc requiert néanmoins l’activité de la CDK4. L’AMPc stimule l’assemblage des complexes cycline D3-CDK4 ainsi que leur translocation nucléaire associée à leur liaison à p27. Notre but était d’élucider les différents mécanismes menant au passage du point de restriction dans les cellules épithéliales thyroïdiennes stimulées par l’AMPc ou les facteurs de croissance. <p>Dans ce travail, nous montrons que l’arrêt de la stimulation des thyrocytes de chien par l’AMPc entraîne une diminution rapide de la phosphorylation de pRb et de l’activité de la CDK4 sans affecter la formation des complexes cycline D3-CDK4-p27. Par une approche utilisant le haut pouvoir de résolution de l’électrophorèse bidimensionnelle, nous avons identifié la phosphorylation activatrice de la CDK4 comme cible du contrôle par l’AMPc du passage du point de restriction. Ceci constitue un premier exemple d’une régulation de la phosphorylation et de l’activité de la CDK4 indépendante de son association avec une cycline ou un inhibiteur de CDK. Ces résultats contrastent avec l’absence de modulation d’expression, de localisation subcellulaire et d’assemblage des complexes cycline H-CDK7-Mat1, la CAK considérée comme responsable de la phosphorylation activatrice de la CDK4. Ceci suggère que les CAKs régulées activant la CDK4 n’ont pas encore été identifiées.<p>D’autre part, alors que la TSH induit une accumulation de p27, nous montrons à présent que l’expression de la p21 apparentée est augmentée par l’EGF + sérum et réprimée par la TSH. En réponse à l’EGF + sérum ou à la TSH, respectivement, la p21 ou la p27 supportent la localisation nucléaire, la phosphorylation et l’activité de la CDK4. Les « inhibiteurs » de CDK p21 et p27 pourraient donc être utilisés différentiellement comme régulateurs positifs de la CDK4 lors des stimulations des cellules épithéliales thyroïdiennes de chien par la TSH (p27) ou par l’EGF + sérum (p21). <p>Nous avons également montré que les complexes cycline D1-CDK4 et cycline D3-CDK4 phosphorylent pRb sur des sites partiellement différents. Cette nouvelle observation a été reproduite pour des complexes cycline D-CDK4 surexprimés en cellules CHO ainsi que pour des complexes exprimés de manière endogène dans différents types cellulaires. Cette différence de spécificité de substrat entre la cycline D1 et la cycline D3 conduit à différents profils de phosphorylation de pRb dans les thyrocytes de chien stimulés par la TSH ou les facteurs de croissance, ce qui est dû à l’utilisation préférentielle de la cycline D3 dans les thyrocytes stimulés par la TSH alors que les facteurs de croissance induisent surtout la cycline D1. Comme différentes fonctions de pRb sont régulées par phosphorylation sur différents résidus, ce résultat indique que les complexes cycline D1-CDK et cycline D3-CDK pourraient affecter de manière partiellement différente la fonction de cette protéine. <p>Enfin, nous avons comparé les stimulations mitogéniques par la TSH ou l’EGF + sérum dans les thyrocytes humains normaux en culture primaire. En accord avec leurs modulations différentes, la cycline D3 et la cycline D1 sont utilisées différentiellement dans les voies mitogéniques stimulées par la TSH ou l’EGF + sérum respectivement. De plus, ce système nous a permis de confirmer la régulation de l’activité de la CDK4 au niveau de sa phosphorylation activatrice comme mécanisme déterminant de la réponse mitogénique.<p><p> / Doctorat en sciences biomédicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les petites protéines G de la famille Rho sont des régulateurs importants de la fonction cellulaire. Elles lient les signaux extracellulaires à l'activation de diverses voies de signalisation telles que celles menant à la phagocytose, la mitogénèse, l'adhésion cellulaire, l'expression génique, Toutefois leur fonction principale est l'assemblage et l'organisation du cytosquelette d'actine. Ces GTPases fonctionnent comme des interrupteurs moléculaires, actifs lorsque liés au GTP et inactifs sous la forme liée au GDP. <p><p>Le but de notre thèse est d'investiguer, dans les cellules thyroïdiennes de chien en culture primaire, l'implication des protéines de la famille Rho et de l'organisation du cytosquelette d'actine dans les actions diverses que la TSH exerce, via l'AMPc, sur la morphologie, la prolifération, la différenciation et la fonction des thyrocytes de chien en culture primaire.<p><p>Trois cascades conduisant à la mitogénèse coexistent dans la cellule thyroïdienne de chien: la voie de l'AMPc stimulée par la TSH ou la forskoline (activateur direct de l'adénylate cyclase), la voie des facteurs de croissance (tels que l'EGF, l'HGF) activant leur récepteur à activité tyrosine kinase et la cascade dépendante de la protéine kinase C activée par les esters de phorbol (TPA). Contrairement aux voies indépendantes de l'AMPc qui répriment l'expression des caractéristiques de différenciation, la cascade de l'AMPc stimule à la fois la prolifération, l'expression des gènes de l'état différencié et la fonction (iodation, formation d'H2O2, sécrétion hormonale).<p><p>Dans la cellule thyroïdienne de chien, les agents activant les cascades dépendantes et indépendantes de l'AMPc ont des effets différents sur l'organisation du cytosquelette d'actine. La TSH/AMPc et le TPA induisent une destruction des microfilaments d'actine et un "ruffling" membranaire, tandis que les autres agents (insuline, EGF, HGF, sérum) ne modifient pas le réseau de fibres d'actine (fibres de stress) présent dans les cellules quiescentes.<p><p>Parmi les protéines de la famille Rho, RhoA, Rac1 et Cdc42 sont les premières à avoir été identifiées et sont actuellement les mieux caractérisées. Nous montrons que la TSH, via l'AMPc, induit une diminution de la concentration de la forme active des protéines Rac1, Cdc42 et RhoA. En revanche, les autres agents mitogènes, tels que l'EGF et le TPA, qui activent des voies indépendantes de l'AMPc, n'affectent pas les taux de Rac1 et Cdc42 activés, mais augmentent le taux de RhoA-GTP. L'activation ou l'inactivation des protéines RhoA, Rac1 et Cdc42 est donc un nouvel élément distinguant les voies dépendantes et indépendantes de l'AMPc.<p><p>Grâce à deux toxines bactériennes, la toxine B qui inactive les protéines Rho et la toxine CNF1 qui au contraire les active, nous montrons que, dans les thyrocytes, celles-ci jouent un rôle critique dans l'organisation du cytosquelette, dans la transition G1-S, dans l'expression des gènes de différenciation Tg, ThOXs, NIS et TPO, mais pas dans la génération d'H2O2. <p><p>En effet, l'activité d'un ou plusieurs membres de cette famille est nécessaire à l'entrée des thyrocytes en phase S et à la phosphorylation de la protéine pRb, étape pré-requise à la transition G1-S. L'activation de ces protéines n'induit cependant pas, à elle seule, la prolifération. Nous mettons également en évidence l'existence d'un nouveau mécanisme par lequel ces protéines contrôleraient l'activité des complexes cycline D3-CDK4 indépendamment de leur assemblage. Par l'utilisation de la dihydrocytochalasine B, qui comme la toxine B via l'inactivation des Rhos, désorganise le cytosquelette, nous démontrons que l'intégrité de celui-ci n'est pas requise pour la progression des thyrocytes en phases G1 et S. L'inactivation des protéines Rho est par contre nécessaire à l'induction, par l'AMPc, de l'expression des gènes de différenciation incluant Tg, ThOXs, NIS et TPO, puisque ce processus est inhibé par la toxine CNF1. De plus, l'inactivation des Rhos par la toxine B, ainsi que le désassemblage des fibres de stress et du cytosquelette induit par la dihydrocytochalasine B, suffisent à imiter l'induction dépendante de l'AMPc de Tg et ThOXs, mais pas de NIS et TPO. La toxine B et la dihydrocytochalasine B imitent aussi l’effet de la voie TSH/AMPc sur l’accumulation de p27kip1. Enfin, nous montrons que l'augmentation de la production d'H2O2, nécessaire à la synthèse des hormones thyroïdiennes, ne requiert pas l'activité de la protéine Rac (ni des autres protéines de la famille Rho) alors que celle-ci joue un rôle déterminant dans la génération d'H2O2 dans le leucocyte. <p> / Doctorat en sciences, Spécialisation biologie moléculaire / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’objectif de ces travaux de thèse est l’étude des modifications post-traductionnelles de la protéine ATF7. Cette protéine est phosphorylée sur les résidus thréonine (T) 51, T53 et T112 lorsque les cellules subissent un stress (UVs, choc osmotique). Cela permet à la protéine d’être active transcriptionnellement. En absence de stress une fraction de la protéine ATF7 est sumoylée et cela induit une inhibition de son activité transcriptionnelle. Le premier projet consiste à développer des outils qui permettent l’étude de la forme sumoylée de la protéine ATF7. Ces travaux ont permis l’élaboration de scFv-bispécifiques tétramériques qui permettent la reconnaissance simultanée de la protéine ATF7 et de la protéine SUMO1. L’autre projet principal était l’étude du rôle de la phosphorylation de la T112 en absence de stress. Les travaux menés au laboratoire ont permis de montrer que cette thréonine est phosphorylée pendant la phase M du cycle cellulaire et que cet événement est conduit par une autre voie de phosphorylation que la voie du stress et met en jeu la CDK1. / The objective of this thesis work was is the study of post-translationnal modifications (PTM) of the protein ATF7. This protein is phosphorylated on several threonine (T) residues upon stress (UVs, osmotic chock). This allows the protein to be transcriptionally active. In the absence of stress, a fraction of the protein is sumoylated resulting in an inhibition of its transcriptional activity. The first project raise to the development of tools that will enable the study of the sumoylated form of ATF7 protein. This work raise to the development of tetrameric bispecific scFv possessing a simultaneously recognizing ability of the proteins ATF7 and SUMO1. The other main project was the study of ATF7 T112 phosphorylation in the absence of stress. The experiments drove in the lab have shown that thus threonine is phosphorylated during mitosis by a specific pathway, which includes the CDK1.

T. gondii interfère avec l'activation des voies de signalisation de NF-kB des cellules hôtes. Ainsi, lors de l’infection par T. gondii, 85% des gènes dépendant de NF-kB sont up-régulés. Un autre facteur de transcription dont l’expression est modulée par le parasite est UHRF1 (Ubiquitin-like,containing PHD and RING finger domains, 1). UHRF1, en se fixant sur le promoteur du gène de la cycline b, induit une répression épigénétique de ce dernier conduisant à un arrêt du cycle cellulaire des cellules infectées en phase G2 et à un arrêt de la prolifération parasitaire. L’analyse in silico du promoteur du gène uhrf1 a montré qu’il possédait 9 sites de fixation de NF-kB. Effectivement nous avons démontré que NF-kB interagit avec le promoteur du gène uhrf1 lors d’une infection par T. gondii. L’expression d’UHRF1 serait donc modulée par NF-kB dans les cellules infectées par T. gondii. Or NF-kB a une régulation différentielle en fonction de la nature de la souche infectante. Là encore, nous avons pu observer une régulation différentielle d’UHRF1 selon la nature de la souche infectante, pouvant être dues à la régulation souche dépendante de NF-kB. La détermination du rôle précis de l’activation d’UHRF1 dans les cellules infectées et l’identification du ou des facteurs parasitaires responsables pourraient permettre de mieux comprendre les mécanismes de persistance intracellulaire du parasite et de découvrir de nouveaux points d’impact thérapeutiques. / T.gondii interferes with the activation of NF-kB signaling pathways. Thus, upon infection by T.gondii, 85% of genes NF-kB-dependent are up-regulated. Another transcription factor whose expression is modulated by the parasite is UHRF1 (Ubiquitin-like, Containing PHD and RINGfinger domains, 1). UHRF1, bind to the gene promoter of cyclin b and induces epigenetic repression of this gene leading to cell cycle arrest in G2 phase of infected cells and stop the proliferation in both infected cells and parasite. In silico analysis of the uhrf1 gene promoter has been shown to possess 9 binding sites of NF-kB. Our study showed that NF-kB actually interacts with the promoter of gene uhrf1 during infection with T. gondii. This suggests that the expression of UHRF1 is modulated by NF-kB in T. gondii-infected cells. In addition we observed differential regulation of UHRF1 depending on the nature of the infecting strain. These variations may also be due to already well-known differential regulation of NF-kB by different strains of T.gondii. Determining the precise role of UHRF1 activation in infected cells and the identification of the parasitic factor responsible of this activation would allow to a better understanding of the mechanisms of intracellular persistence of the parasite and allow to unravel new therapeutic trails.

Des décennies d'études ont montré que la structure de la chromatine est étroitement liée aux processus métaboliques de l'ADN. Une bonne organisation des chromosomes tout au long du cycle cellulaire est particulièrement importante pour assurer le maintien de l'intégrité de l'ADN. Le but de mon projet de doctorat était de caractériser dans quelle mesure la réorganisation de la chromatine pendant le cycle cellulaire pourrait influencer la stabilité des chromosomes. Pour ce faire, nous avons d'abord effectué une étude complète de la réorganisation des chromosomes de la levure modèle Saccharomyces cerevisiae pendant tout un cycle cellulaire. Ce travail, en plus de récapituler les caractéristiques chromosomiques attendues, a conduit à la caractérisation de structures chromosomiques particulières, telle qu'une boucle d'ADN reliant l'ADNr et les centromères. Le rôle des complexes SMC et des microtubules a été étudié en profondeur. Une deuxième partie de mon travail a porté sur la description de l'organisation de la chromatine de cellules qui ont quitté le cycle cellulaire prolifératif et sont entrées en quiescence. Nous avons ainsi caractérisé le statut dense de l'hétérochromatine silencieuse dans des loci spécifiques tels que les télomères. Enfin, nous avons essayé de mieux comprendre l'interaction fonctionnelle entre la stabilité chromosomique et l'architecture 3D du génome durant la réplication en étudiant la stabilité génomique à des sites de pause de réplication. Nos résultats indiquent une adaptabilité frappante des structures de réplication sous différentes contraintes. Le travail futur vise à cartographier les réarrangements chromosomiques dépendants de la réplication. / Decades of studies showed that chromatin structure is tightly linked to DNA related metabolic processes, through the dynamic regulation of a myriad of molecular factors. The proper organization of chromosomes is notably important to ensure the maintenance of DNA integrity during cell cycle progression. Using the model S. cerevisiae, the aim of my PhD project was to characterize to which extent chromatin reorganization during the cell cycle may influence chromosome stability. To do so, we first generated a comprehensive genome-wide study of the reorganization of yeast’s chromosomes during an entire cell cycle. This work, besides recapitulating expected chromosomal features of the replication and mitotic stages, led to the characterization of peculiar chromosome structures such as a DNA loop bridging the rDNA and the centromeres. The role of structural maintenance of chromosomes (SMC) complexes and of microtubules were thoroughly investigated. A second part of my work focused on describing features of the chromatin organization of cells that exited the proliferative cell cycle and entered into quiescence. We characterized the dense status of silenced heterochromatin at specific loci, such as telomeres, in relation to the silent information regulators (SIRs). Finally, we tried to achieve a better understanding of the functional interplay between chromosome stability and the 3D genome architecture during replication, by investigating the genomic stability at replication pausing sites. Overall, our results point at a striking plasticity of replication structures to different stresses. Future work aims to map replication-dependent chromosomal rearrangements on the genomic maps.

Le diabète est une maladie qui touche 347 millions de personnes dans le monde (90% ayant un diabète de type 2) (OMS, septembre 2012). Elle se définit par une perturbation de la régulation de l’homéostasie glucidique avec un déficit dans la fonction des cellules ß du pancréas. Dans le diabète de type 1, ce déficit est provoqué par une destruction autoimmune. Dans le diabète de type 2, il est dû à une insulino-résistance périphérique conduisant à un épuisement des cellules ß qui ne peuvent plus maintenir leur fonction. Une stratégie pour restaurer une masse fonctionnelle de cellules ß est, soit d’induire la prolifération de ces cellules in vitro avant de les greffer, soit d’induire leur prolifération in vivo. Cependant, ceci implique une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans le cycle cellulaire des cellules ß pancréatiques humaines. L’objectif de ma thèse a été de disséquer ces mécanismes. Pour cela, nous disposons au laboratoire d’un outil unique, deux lignées de cellules ß pancréatiques humaines. Dans l’une d’elle, les transgènes immortalisant peuvent être délétés. Les cellules arrêtent alors de proliférer donnant des cellules ß pseudo-primaires. En comparant l’expression des régulateurs du cycle cellulaire de la lignée de cellules ß humaine immortalisées aux cellules ß humaine pseudo-primaires, nous avons pu montrer que le cycle de ces cellules était bloqué en phase G1. L’absence de plusieurs protéines responsables de la progression du cycle cellulaire en aval de cette phase a été confirmée dans les îlots humains. Nous avons également observé une diminution du temps de doublement des cellules ß humaines suite à leur traitement avec de la GH et de l’EPO. Suite à ce traitement nous observons également une activation du facteur de transcription STAT5 connue pour son implication dans la prolifération cellulaire des cellules ß de rongeurs. Enfin nous avons étudié l’effet que provoquait un apport nutritif sur la fonction et la prolifération des cellules ß humaines. Nous avons ainsi pu voir que les cellules répondaient mieux à la fonction ß avec un temps de doublement du nombre de cellules plus court dans un milieu enrichi en nutriment. De plus, dans ces conditions, l’autophagie, préexistante avant l’apport de nutriments et vraisemblablement due à un manque en énergie cellulaire, disparait. Ces résultats nous permettent de mieux comprendre les mécanismes contrôlant la prolifération des cellules ß pancréatiques humaines et d’envisager de nouvelles thérapies du diabète. / Diabetes is a disease that affects 347 million people worldwide (90% with type 2 diabetes) (WHO, September 2012). It is defined by a disturbance in the regulation of glucose homeostasis with a deficit in function of pancreatic beta cells. In type 1 diabetes, this deficit is caused by autoimmune destruction. In type 2 diabetes, it is due to peripheral insulin resistance leading to a depletion of beta cells that can no longer maintain their function. A strategy to restore a functional beta cell mass is, or of inducing proliferation of these cells in vitro prior to transplant, or to induce proliferation in vivo. However, this implies a better understanding of the molecular mechanisms involved in the cell cycle of human pancreatic beta cells. The aim of my thesis was to dissect these mechanisms. For this, we have a unique laboratory tool, two lines of human pancreatic beta cells. In one of them, immortalizing transgenes may be deleted. Then, the cells stop to proliferate giving pseudo- primary beta-cells. By comparing the expression of cell cycle regulators of the lineage of human beta cells immortalized pseudo- primary human beta- cells, we could show that the cycle of these cells was blocked in the G1 phase. The lack of several proteins responsible for cell cycle progression downstream of this phase has been confirmed in human islets. We also observed a decrease in the doubling time of human beta cells following treatment with GH and EPO. Following this treatment we also observe an activation of the transcription factor STAT5 known for its involvement in cell proliferation of rodent beta cells. Finally, we studied the effect that caused a nutrient supply on the function and proliferation of human beta cells. We have seen that the cells responded better to beta function with a doubling time shorter amount of cells in a nutrient enriched environment. In addition, under these conditions, autophagy, existing before the supply of nutrients and likely due to a lack of cellular energy, disappears. These results allow us to better understand the mechanisms controlling proliferation of human pancreatic ß and consider new diabetes therapies cells.