Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les applications de sécurité routière sont la principale motivation des réseaux de véhicules, bien que d'autres applications de gestion du trafic routier et de divertissement soient envisagées. La communication par diffusion sur plusieurs sauts est une composante importante de ces applications telles que, la signalisation du danger sur la route où la diffusion sur plusieurs sauts est utilisée pour notifier un accident sur la route, une présence d'animal, un objet qui barre la route, un freinage brusque du véhicule en avant, etc. Comme l'information traitée dans ces applications est très critique et peut avoir un effet sur la vie humaine, la diffusion doit être rapide et fiable. Cependant, la diffusion de messages sur plusieurs sauts a de nombreux défis à relever tels que le problème de tempête de diffusion (à savoir, des retransmissions redondantes, une haute charge du canal, une grande contention sur le canal de communication et ainsi, un taux de perte de paquets élevé) dans le cas d'un réseau dense, et le problème de déconnexion quand le réseau est clairsemé. En plus, les applications de sécurité routière sont à temps critique et la satisfaction de leurs exigences est très difficile, car il y a un compromis entre la fiabilité de la dissémination et le délai de livraison. De nombreux travaux ont été menés ces dernières années et une large gamme de mécanismes ont été proposés. Néanmoins, la plupart d'entre eux souffrent toujours de problèmes de collisions quand le réseau est dense et une latence élevée quand la densité du réseau est faible. Le but de cette thèse est d'étudier les protocoles permettant une livraison fiable et rapide de messages d'alerte, de comprendre leurs limites et de proposer une solution pour la dissémination rapide et fiable de l'information de sécurité dans un réseau de véhicule. / Road safety applications are the main motivation of vehicular networks, although other road traffic management and entertainment applications are considered. The multi-hop broadcasting communication is an important component of these applications, such as Road Hazard Signaling application where the multi-hop broadcasting is used to notify an accident on the road, a presence of animal, an object that blocks the road, sudden braking of the vehicle in front, etc. As the information handled in these applications is very critical and can affect the human life the dissemination must be fast and reliable. However, broadcasting messages over several hops comes with many challenges to overcome such as broadcast storm problem (i.e. redundant retransmissions, high load of the channel, high contention on the communication channel and thus, high packet loss rate) in the case of dense network, and the problem of disconnection when the network is sparse. In addition, road safety applications are time-critical and satisfaction of their demands is very difficult because there is a trade-off between the dissemination reliability and the delivery delay. Many studies have been conducted in recent years and a variety of mechanisms have been proposed. However, most of them still suffer from problems of collisions when the network is dense and a high latency when the density of the network is low. The aim of this thesis is to analyze protocols allowing a reliable and fast delivery of alert messages, understand their limitations and propose a solution for fast and reliable dissemination of safety information in vehicular networks.

En Amérique du Nord, les populations de roseau commun (Phragmites australis) ont connu une grande expansion depuis une centaine d'années, à la suite de l'introduction d'un génotype eurasiatique très compétitif. Cette invasion biologique constitue un problème environnemental important, car les marais envahis par le roseau deviennent peu propices à la survie d'une flore et d'une faune diversifiées. Malgré le fait que le roseau ait été beaucoup étudié en Amérique du Nord, on ne sait pas vraiment de quelle manière cette plante envahissante se propage sur de vastes territoires. L'objectif principal de cette thèse est donc de mieux comprendre les processus d'envahissement à différentes échelles de cette espèce à fort pouvoir de dissémination. On émet notamment l'hypothèse que le développement d'un réseau routier engendre tout un lot de ressources favorables à l'implantation et la propagation du roseau. Dans un premier temps, une analyse génétique historique a montré que le génotype eurasiatique de roseau est présent au Québec depuis au moins 1916, mais qu'il était rare avant les années 1970. C'est le développement du réseau autoroutier au cours des années 1960 et 1970 qui a probablement contribué à l'expansion du génotype dans le paysage québécois. Dans un deuxième temps, l'analyse statistique de données de terrain régionales assistée par un système d'information géographique a permis de montrer que l'importance d'une route (largeur, trouée lumineuse, entretien, trafic routier) est associée de manière positive à la probabilité d'y trouver du roseau sur ses berges ou dans ses fossés de drainage, surtout si la route repose sur des dépôts de surface mal drainés. Dans un troisième temps, un système d'information géographique et des ensembles de photographies aériennes historiques ont permis de cartographier les populations de roseau présentes dans des marais adjacents au réseau autoroutier du Québec. Malgré le fait que le processus d'invasion du roseau débute, dans tous les cas analysés, après la construction de l'autoroute, on a pu constater que la plante ne se propage pas toujours des fossés de drainage de l'autoroute vers le marais adjacent. Parfois, c'est le phénomène inverse qui se produit. En somme, cette thèse présente un portrait spatio-temporel de la situation du roseau eurasiatique au Québec. Elle a permis, par une approche multi-échelle, d'établir une relation entre la dissémination d'une plante envahissante et l'expansion du réseau routier. Elle a aussi permis de proposer certaines recommandations au niveau de l'aménagement du territoire afin de prévenir l'envahissement ou de contrôler la propagation de la plante.

Avec l'émergence des terminaux de communication mobiles plus petits et plus performants, la dissémination de l'information prend une place plus importante dans les réseaux mobiles pair-à-pair ; à l'exemple de la dissémination des messages de routine, des messages d'urgence, ou du contenu multimédia dans les réseaux VANETS (Vehicular Ad hoc NETwork). Dans ce projet de doctorat, nous proposons une approche de dissémination de l'information dans les réseaux mobiles pair-à-pair, dont l'originalité consiste à utiliser les transmissions simultanées dans la même bande de fréquences pour réduire considérablement la durée de la dissémination. Pour ce faire, nous nous intéressons dans la première partie de cette thèse, au décodage des paquets qui résultent de la collision de deux paquets sources sans la connaissance préalable de ces derniers. L'analyse du symbole d'interférence révèle qu'en raison de la présence d'un point de symétrie centrale dans les constellations traditionnelles, le démodulateur conventionnel ne peut distinguer les symboles d'interférence issus de la superposition de symboles sources symétriques. Par conséquent, nous proposons, dans le cadre des transmissions simultanées synchronisées, une constellation dénommée 4-TRAQAM (TRApezoidal Quadrature Amplitude Modulation), qui n'admet pas de symétrie centrale et pour laquelle les régions de décision de tous les symboles d'interférence sont deux à deux disjoints. Dans le cas où les transmissions simultanées sont non synchronisées et effectuées dans un canal bruité dissipatif, nous proposons une modulation multidimensionnelle de dimension quatre appelée MNC (Modulation Network Coding), et dans laquelle deux symboles de dimension deux (symbole pilote et symbole d'information) issus d'une constellation M-PAM (Pulse Amplitude Modulation) de rotation pi/4 sont couplés pour constituer le symbole MNC qui est alors transmis par chaque nœud. Les résultats analytiques et de simulation dans les cas du 4-TRAQAM et du MNC montrent qu'il est ainsi possible de séparer deux symboles constituant une collision avec une faible probabilité d'erreur des symboles. Dans la deuxième partie de cette thèse, pour faire du CRP (Codage Réseau Physique) une technique de dissémination de l'information dans les réseaux mobiles pair-à-pair effective, nous proposons des techniques d'accès multiples propices aux transmissions simultanées contrôlées. Nous présentons ainsi deux protocoles d'accès au canal : le protocole VPNC-MAC (Physical-layer Network Coding based MAC protocol for VANETS) adapté aux réseaux véhicule-à-véhicule à une zone, et le protocole MAP (Medium Access for Physical-layer Network Coding) favorable à la dissémination de l'information dans un réseau véhiculaire multi-saut (plusieurs zones). La spécificité des protocoles d'accès multiple proposés est qu'ils permettent la mise en place des transmissions multiples contrôlées par une approche décentralisée sans avoir recours explicitement à des échanges de messages de contrôle. Les résultats des simulations montrent que la combinaison des techniques d'accès au canal VPNC-MAC ou MAP et des techniques de décodage MNC et/ou 4-TRAQAM permet d'améliorer considérablement la dissémination de l'information dans les réseaux mobiles pair-à-pair, comparativement aux méthodes conventionnelles.

Le travail s'effectue sur six roman gabonais : "Parole de vivant" de Moussirou-Mouyama, "Histoire d'Awu" de Justine Mintsa, "Les Matitis" de Freddy Ndong Mbeng, "Au bout du silence" de Laurent Owondo, "La courbe du soleil" de Maurice Okoumba-Nkoghé, et "Fureurs et cris de femmes" d'Angèle Rawiri. La subjectivité se comprend dans un double sens : elle signifie que l'individu est sujet de l'action au sens grammatical du terme, et qu'il est en outre l'objet de cette action. Organisée en deux parties, la thèse étudie le déploiement de la subjectivité en tant que modèle romanesque et modèle anthropologique. En ce sens, la première partie s'applique à relever le fonctionnement autotélique du roman. La subjectivité romanesque s'exprime à travers la littérarité de chaque texte en se distinguant d'une tradition normative que semble exemplifier le roman. Les singularités langagières, la redistribution des valeurs à travers la persistance de thématiques qui ouvrent de nouveaux horizons de sens. Mais malgré leurs singularités, les romans gabonais se signalent d'abord par une "poétique du cliché" qui, non seulement reprend les thématiques traditionnelles, mais adopte aussi une écriture ayant un fort ancrage anthropologique. Sous cette double critique, la critique universitaire gabonaise s'est appesantie à démontrer d'abord l'absence de préoccupation stylistique puis un certain "minimalisme de la pensée". A la faveur d'une querelle portant sur "l'existence de la littérature gabonaise", cette dernière semble affirmer son hégémonie sur tous les autres genres. Deux régimes poétiques semblent s'opposer clairement : un régime de proximité anthropologique et un régime de distanciation maximal. Les romanciers semblent conduits par un impératif social où l'oeuvre signifie au premier degré. A l'opposé, la critique attend de l'oeuvre littéraire qu'elle déjoue les logiques narratives et sociales traditionnelles pour se hisser à un niveau critique conséquent. La controverse a toutefois permis au genre romanesque d'affirmer son hégémonie dans l'espace littéraire gabonais. La seconde partie aborde la question de la subjectivité au double plan éthique et politique. Les sociétés africaines, et la société gabonaise en particulier, ont vu s'étaler l'organisation sociale sous le primat de la collectivité. L'holisme communautaire vient signifier que les individus trouve leur sens à l'intérieur d'une totalité qui les transcende par ses normes. Celles-ci ont cours à travers les traditions, les mentalités, les rites et coutumes qui ont façonné des manières d'être et du vivre ensemble. Les changements structurels qui opèrent depuis l'envolée du capitalisme font apparaître chez les individus un "souci de soi" dont la priorité n'est plus la stabilité absolue de la collectivité. En effet, l'individu se signale comme sujet et laisse s'épanouir ses désirs et ses voeux. Toutefois, au risque de sevoir marginaliser, l'anticonformisme du sujet s'accomode encore avec une réappropriation de la raison objective qui permet de concilier les écarts du sujet et l'impératif communautaire. A travers l'étude des personnages, il apparaît que les tentatives du sujet n'ont pas touché à "l'ivresse de soi". L'expression de la subjectivité y est donc bien observable, allant jusqu'à des écarts sexuels. Même sur le plan politique, le sujet revendique de plus en plus d'espaces de liberté. Aussi renverse-t-il les pouvoirs qui méprisent le bien commun et la dignité d'Autrui. La subjectivité imprime ainsi sa volonté dans les relations intimes, dans l'espace social. Elle laisse entrevoir de la sorte une nouvelle "ère de l'individu" / The work is based on six Gabonese novels : "Parole de vivant" by Moussirou-Mouyama, "Histoire d'Awu" by Justine Mintsa, "Les Matitis" by Freddy Ndong Mbeng, "Au bout du silence" by Laurent Owondo, "La courbe du soleil" by Maurice Okoumba-Nkoghé, et "Fureurs et cris de femmes" by Angèle Rawiri. Subjectivity in this work means that not only the individual is subject, thus performs an action as shown in grammar but also that he is the object of the performed action too. The thesis deals with the analyses of the deployment of subjectivity as a fictional and anthropological pattern. It is split into two parts. The first part strives to point out the autotelic functioning of the novel. The fictional subjectivity is read through the literary feature of each text by distinguishing itself from a normative tradition that the novel seems to represent. The linguistic peculiarities, the redistribution of values through the persistence of themes which open up new horizons of sense. But in spite of their peculiarities, Gabonese novels distinguish themselves by a "poetic of cliché" which adopt not only the traditional themes but also a writing which is deeply rooted anthropologically. Through this double criticism, the Gabonese university criticism dwelt to demonstrate at first the absence of stylistic preoccupation then a certain "minimalism of the throught". On the debate on "the existence of the Gabonese literature", one retains that the Gabonese literature seems to assert her hegemony over all other genres. Two poetic regimes seem to oppose clearly : a regime of anthropological closeness and a regime of maximal distanciation. The novelists seem to be driven by a social obligation in which the novel must be read in its surface meaning. In contrast, the criticism expects from the literary work that it thwarts the traditional narrative and social logic to raise itself on a consequent critical level. The controversy however allowed the novel to assert its hegemony in the Gabonese literary space. The second part approaches the issue of subjectivity through the double ethical and political plan.Among African communities, and the Gabonese ones in particular, the social organization spreads out under the primacy of the community. The community holism means that the individuals find their essence inside a totality which transcends them by its standards. These standards are present in traditions, mentalities, rites and customs which shaped ways of being and living together. The structural changes which take place since the rise of capitalism create a "self concern" among the individuals whose priority is no longer the stability of the community by any means. Indeed, the individual distinguishes himself as subject and lets bloom his desires and his whishes. However, at the risk of being marginalized, the non-conformism of the subject still adapts with a re-appropriation of the objective reason which allows to reconcile the distances from the subject and the community obligations. Through the study of the characters, it seems that the attempts of the subject did not reach "the fullness of oneself". The expression of subjectivity is therein very welle noticeable, goingso far as to sexual infringement. Even on the political plan the subject claims for more and more spaces of freedom. Thus, he knocks down the powers which disdain the common property and the dignity of the others. Subjectivity therefore prints its will in the private relations and in the social space. So, it helps glimpse a new "era of the individual".

Le mélanome cutané est le plus agressif des cancers de la peau. Une fois métastasé, les options thérapeutiques sont limitées et peu efficaces. Dans le but de trouver de nouveaux marqueurs d'agressivité du mélanome cutané, une étude protéomique comparative entre deux lignées de mélanome murin, génétiquement semblables mais avec des agressivités différentes, a permis d'identifier l'annexine A1 (ANXA1) comme une protéine pro-invasive. Le but de ce travail de thèse a été d'évaluer la valeur pronostique d'ANXA1 et de déterminer son rôle et son mode d'action dans les processus d'invasion des mélanomes humains. Lors d'une étude immunohistologique rétrospective sur deux centres (Clermont-Ferrand et Saint-Etienne), il a été observé, indépendamment de l'indice de Breslow, une corrélation inverse entre le taux d'ANXA1 dans les tumeurs primitives de 61 patients et le délai d’apparition des métastases. Cette association est due à l’implication d’ANXA1 dans les processus d’invasion. En effet,nous avons démontré dans différentes lignées de mélanome qu'ANXA1 extracellulaire stimule les récepteurs aux peptides formylés (FPRs) exprimés par ces cellules. Cette fixation aux FPRs induit les voies des MAPK et STAT3 qui entraînent l'activation des métalloprotéases (MMP2). L'induction des MMP2 par ANXA1 augmente significativement le pouvoir invasif des lignées de mélanome. Nous avons aussi démontré qu’ANXA1 est transloquée coté externe de la membrane cytoplasmique là où elle subit un clivage par une sérine protéase qui pourrait être la nicaline. Ce clivage qui se produit après la sérine 28 n'a pas été décrit et jouerait un rôle dans la capacité invasive des mélanomes en libérant un ou des peptide(s) proinvasif(s). A long terme, ce travail vise à utiliser ANXA1 comme marqueur pronostique et/ou cible thérapeutique du mélanome cutané. / Cutaneous melanoma is the most aggressive skin cancer. Treatment options are limited and inefficient when melanoma has metastasized. In order to identify new markers of melanoma dissemination, protein profiles of two genetically similar murine melanoma cell lines have been compared. Both B16F10 and B16Bl6 cells induced primary tumours after subcutaneous graft, however, only B16Bl6 melanomas develop metastases. Among proteins differentially expressed, annexin A1 (ANXA1) is overexpressed in the aggressive B16Bl6 melanoma.The aim of the present work was to assess ANXA1 prognostic value in human melanoma and todecipher its implication in the invasion process. We report that, regardless of Breslow index, ANXA1 expression in primary tumours of 61 patients is inversely correlated with time to metastasis. This correlation is due to ANXA1 involvement in the invasion processes. Indeed, we show that in different human melanoma cell lines, extra cellular ANXA1 stimulates Formylated Peptide Receptors (FPRs). FPRs/ANXA1 interaction induces MMP2 activity through MAP Kinase and STAT3 pathways. ANXA1-stimulated MMP2 induces a significant increase of cell invasion ability. We also show that ANXA1 is externalized and localized on the cell surface where it is cleaved by a serine protease, which could be nicalin. ANXA1 cleavage occurs after Serine 28, a so far not described site. These data suggest that ANXA1 cleavage might be associated with invasion ability of melanoma cells by release of proinvasive peptide(s).These findings identify ANXA1 as a melanoma proinvasive protein that might be a promising prognosis marker and therapeutic target.

Le maïs est l'une des plantes les plus utilisées dans le monde. Le maïs cultivé aujourd'hui résulte de cinq siècles d'amélioration par l'homme. Les techniques d'hybridation ainsi que l'utilisation des biotechnologies ont abouti à une grande diversité de variétés de<br />maïs, face auxquelles les croisements intervariétaux nécessitent d'être maîtrisés. En particulier, la coexistence entre maïs transgénique et non transgénique est actuellement au<br />cœur du débat scientifique. Pour répondre à cette question, l'approche actuelle est de mesurer directement la fécondation croisée. Cependant, elle ne permet pas de fournir un outil prédictif car elle ne fait pas le lien avec les conditions de l'environnement physique, et plus particulièrement les conditions météorologiques. L'objet de ce travail est de mieux comprendre les processus de dispersion atmosphérique du pollen de maïs à l''aide d''une approche mécaniste à l'échelle de la parcelle. Dans un premier temps, un modèle mécaniste initialement développé pour étudier la dispersion atmosphérique de l'ammoniac a été adapté à la dispersion du pollen de maïs. Ensuite, pour valider le modèle, des mesures dispersion de pollen ont été effectuées.

Les travaux réalisés dans cette thèse traitent de l'optimisation des échanges dans les réseaux véhiculaires sans fil en mode sans infrastructure Ad Hoc (VANETs). Les VANETs sont une partie des systèmes de transports intelligents (STIs).Ces derniers essaient de répondre à la question de comment équiper les véhicules de systèmes de communications sans fil pour éviter les accidents, mieux gérer les embouteillages et avoir des.impacts économiques, énergétiques et environnementaux positifs. Les VANETs utilisent les équipements mis en place dans les véhicules par les STI pour assurer des communications sans fil autonomes (IEEE 802.11p, 3G, LTE, etc) entre les véhicules ou entre les véhicules et les infrastructures fixes. Avec de tels mécanismes de communication, un véhicule peut échanger des informations avec ses voisins proches à un saut ou loin à deux sauts et plus grâce à la technique de relayage des messages de la source à la destination à travers les véhicules intermédiaires. Afin d'assurer un cheminement optimal de ces messages, des protocoles de routage existent. Dans ce travail, nous proposons un nouveau concept de routage de type géocast pour lequel la littérature ne répond pas. Le routage géocast dans la littérature permettant d'acheminer un message d'un véhicule source unique vers tous les véhicules situés dans une zone de destination géographique bien définie, nous avons proposée de scinder cette zone de destination en plusieurs sous-zones géographiques. La solution que nous avons proposé est le protocole GeoSUZ qui permet d'optimiser les échanges dans le contexte de routage géocast multi-zones de destination. / Vehicular ad hoc networks (VANETs) are a part of intelligent transportation systems (ITS). These letter attempt to answer the question of how to equip vehicles with wireless communication means to avoid accidents, better manage congestion and have positive impact on economics, energy and environment. Indeed, with wireless communication mechanisms such as IEEE 802.11p, a vehicle may exchange information with its near neighbors at one hop or at two furthur hops trhough relaying messages technique across intermediate vehicles. Some of these messages may cover vehicles wich are in a defined geographical area and spread throughout the network will consume bandwidth and penalize other vehicles. This is the case for information on the road trafic, for example. In the latter case, routing protocols said Geocast are used for the dissemination of these messages. The protocols are used to route a message from a unique source to multiple destination vehicles locked in the same geographic area. In this thesis, we considered the case where we have several geographic areas of interest and have proposed a new Geocast routing mechanism, called GeoSUZ, for conveying a message optimally between a source and multiple destination areas. An optimized broadcasting mechanism within an area is also combined with GeoSUZ algorithm to ensure end-to-end routing with minimal overhead.

Les génomes bactériens contiennent de nombreuses séquences répétées qui ont un rôle majeur dans la plasticité et l'évolution des génomes. Parmi elles, les séquences REP sont de courtes séquences d'ADN, trouvées en grand nombre dans des régions intergéniques de plusieurs espèces bactériennes. Ces séquences ont la particularité de présenter des structures en tige boucle précédées par un tétranucléotide conservé. Elles peuvent exister seules mais sont majoritairement groupées dans des clusters consécutifs appelés BIME. De nombreux rôles ont été attribués aux REP/BIME dans la physiologie de la cellule : elles sont notamment impliquées dans la régulation de l'expression des gènes et elles constituent des sites de fixation pour plusieurs protéines de l'hôte. Toutefois, leur origine et le mécanisme de leur dissémination dans les génomes ne sont pas connus. Récemment, un gène codant une protéine (TnpAREP) apparentée aux transposases de la famille des séquences d'insertions IS200/IS605 a été identifiée en association avec des REP/BIME au sein de structures appelées REPtron. Il a été alors proposé que les REP/BIME pourraient être des éléments transposables non-autonomes mobilisables par la protéine TnpAREP. Cette protéine fait partie de la superfamille des enzymes HuH comprenant des Relaxases, des protéines Rep des phages/plasmides à réplication en cercle roulant et certaines transposases. Elles utilisent le motif HuH (Histidine - résidu hydrophobe - Histidine) pour coordonner des cofacteurs métalliques ainsi que des résidus tyrosines pour leur activité catalytique. Comme pour les transposases HuH de la famille IS200/IS605, TnpAREP reconnait spécifiquement des substrats ADN simple brin. Elle est active in vitro sur des séquences structurées contenant des REP/BIME sous forme simple brin et celle-ci clive au niveau d'un dinucléotide spécifique. Des données cristallographiques suggèrent que TnpAREP serait monomérique, contrairement aux transposases d'IS200/IS605 qui sont des dimères obligatoires. Cela pose de nombreuses questions sur le site catalytique de l'enzyme ainsi que sur le mécanisme de prolifération des REP/BIME dans les génomes bactériens, d'autant plus qu'aucune activité de TnpAREP n'a été décrite in vivo. Mes premiers résultats portent sur la caractérisation du site catalytique de TnpAREP d'E. coli et ont permis d'exclure la possibilité d'un site catalytique hybride comme dans le cas des protéines Rep de certains plasmides. J'ai pu mettre en évidence une activité in vivo de TnpAREP : son expression sous contrôle d'un promoteur inductible à un effet toxique et induit la réponse SOS chez E. coli. J'ai également développé un test pour cartographier des sites de clivage de TnpAREP in vivo et montré que l'enzyme est capable de cliver les deux brins des plasmides et de l'ADN chromosomique. De plus, une excision d'un BIME a pu être observée dans ces conditions. J'ai aussi construit des souches bactériennes permettant d'étudier l'évolution expérimentale des REP/BIME in vivo dont les résultats sont en cours d'analyse. Enfin, nous avons élargi notre étude à un sous-groupe de TnpAREP associées à un autre type de REP/BIME. Cette analyse comparative nous a permis non seulement de généraliser des propriétés observées avec TnpAREP d'E. coli, mais aussi de révéler des caractéristiques spécifiques de ce sous-groupe. / In spite of their compact size, bacterial genomes carry many repetitive sequences, often important for genome function and evolution. Among them, REPs are short DNA found at high copy number in intergenic regions in many bacterial species. These sequences can form stem-loop structures preceded by a conserved tetranucleotide. They can exist as individual units but also as complex consecutive clusters called BIMEs. REP/BIMEs are known to interact with different proteins and several important roles have been attributed to these sequences in cell physiology. However, their origin and dissemination mechanisms are poorly understood. Recently, a first example of prokaryotic domesticated transposases (TnpAREP) was found associated with REP/BIME sequences in structure called REPtron. REP/BIMEs might represent a special type of non-autonomous transposable element mobilizable by TnpAREP. TnpAREP is member of the HuH enzymes superfamily including Relaxases, Rep proteins of RCR plasmids/ss phages and some transposases. These transposases are fundamentally different from classical transposases. They use HuH motif (Histidine-hydrophobe-Histidine) to coordinate metal cofactor and tyrosine residues (Y) as nucleophile for catalysis. TnpAREP shares certain similarities to Y1 HuH transposases encoded by the IS200/IS605 family which processes only ssDNA substrates. Analysis of E. coli TnpAREP activity in vitro also shown the strict requirement of structured single stranded REP/BIME DNA substrates. Cleavage in vitro occurs at a specific dinucleotide. In contrast to Y1 HuH transposases which are obligatory dimers, E. coli TnpAREP is a monomer as shown by structural studies. Furthermore, TnpAREP activities have never been described in vivo. This raises questions about its catalytic sites and also the way by which it promotes REP/BIME proliferation within their host genomes. The first objective of my PhD was to characterize the TnpAREP catalytic site. My results exclude the possibility of a second catalytic site as observed for REP protein of some plasmid families. Here I show that in vivo, expression of TnpAREP under control of an inducible external promoter is toxic to E. coli cells and induces SOS response, the effect depending on catalytic activity of the protein. I have developed an assay to map TnpAREP cleavage sites in vivo and show that it can cleave both DNA strands on plasmid and bacterial chromosome. In these conditions, an excision of BIME could be observed. I also constructed bacterial strains to perform REP/BIME experimental evolution, results are under analysis. Finally, we are extending our analysis to a subgroup of TnpAREP that are associated with another type of REP/BIME. This comparative analysis not only permitted to generalize some properties observed with E. coli TnpAREP but also revealed some interesting distinct characteristics of this subgroup.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.