Une variation du nombre de copies des gènes du chromosome 21 humain (HSA21) entraine des anomalies morphologiques et physiologiques d’un grand nombre d’organes chez les patients. La Trisomie 21, ou syndrome de Down et les monosomies partielles du HSA21 conduisent à des phénotypes complexes et variables. Afin d’identifier les gènes du HSA21 sensibles aux effets de dose, nous avons développé le modèle de monosomie Ms1Yah, pour la région Prmt2-Col6a1 du chromosome murin 10 (MMU10). L’analyse de ce modèle a montré que les souris Ms1Yah développent une altération des réponses inflammatoire et pulmonaire suite à une instillation de lipopolysaccharide (LPS). L’analyse, par Q-PCR, de l’expression des gènes de la région a mis en évidence deux gènes candidats : Prmt2 et S100B. Les lignées déficientes pour ces gènes ont été utilisées pour tester l’implication de Prmt2 et S100B dans la modification de la réponse inflammatoire et pulmonaire en réponse au LPS. Ces travaux ont montré d’une part que Prmt2 intervient dans la régulation de l’expression des cytokines pro-inflammatoires TNF-α et IL-6 de façon dose dépendante, via son rôle inhibiteur de la signalisation NF-κB. D’autre part, S100B ne semble pas intervenir dans la réponse inflammatoire induite par le LPS, alors que son inactivation entraîne une diminution de l’hyper réponse des voies aériennes (HRA) de façon dose dépendante. La réponse inflammatoire serait la résultante du croisement de deux voies de signalisation : LPS-TLR4-NF-κB-Prmt2 et S100B-RAGE-NFκB. Il faudrait que la voie Prmt2 soit en défaut pour observée un effet de S100B dans l’inflammation. L’injection d’un anticorps anti-S100B chez des souris B6 favorise une diminution de l’HRA induite par l’instillation de LPS. L’analyse préliminaire de l’utilisation de cet anticorps dans un modèle d’asthme montre là encore une capacité à diminuer l’HRA pour les doses les plus fortes de métacholine, ce qui laisse entrevoir le potentiel thérapeutique d’une telle molécule. / A copy number variation of genes from human chromosome 21 (HSA21) leads to morphological and physiological anomalies of a great number of organs among patients. Trisomy 21 or Down’s syndrome, and partial monosomy of the HSA21 lead to complex and variable phenotypes. In order to identify dosage sensitive genes, we developed a model of monosomy for the Prmt2-Col6a1 region of the murine chromosome 10 (MMU10). The analysis of this model showed that the Ms1Yah mice develop an alteration af the inflammatory and pulmonary responses after an instillation of LPS. The analysis, by Q-PCR, of the expression of the genes from the Prmt-2Col6a1 area pinpointed two genes as candidates: Prmt2 and S100B. The defectives lines for these genes were used to test the implication of Prmt2 and S100B in the modification of the inflammatory and pulmonary answer after LPS stimulation. This work showed on one hand that Prmt2 is involved in the regulation of the expression of the pro-inflammatory cytokines TNF-α and IL-6 in a dose dependant manner, via its inhibitor role in the NF-κB signalization. On the other hand, S100B does not seem to be involved in the inflammatory response induced by the LPS, whereas its inactivation induces a reduction in the hyper response of the airway, in a dose dependant manner. The inflammatory response would be the consequence of the crossing of two ways of signalization: LPS-TLR4-NF-κB-Prmt2 and S100B-RAGE-NF-κB. It would be necessary that the Prmt2 ways be defective to observe an effect of S100B in inflammation.The injection of an anti-S100B antibody in B6 mice showed a reduction in the HRA induced by an instillation of LPS. The preliminary analysis of the use of this antibody in a murin asthma model support its capacity to decrease the HRA for the strongest amounts of metacholin, showing the therapeutic potential of the molecule.

Une variation du nombre de copies des gènes du chromosome 21 humain (HSA21) entraine des anomalies morphologiques et physiologiques d'un grand nombre d'organes chez les patients. La Trisomie 21, ou syndrome de Down et les monosomies partielles du HSA21 conduisent à des phénotypes complexes et variables. Afin d'identifier les gènes du HSA21 sensibles aux effets de dose, nous avons développé le modèle de monosomie Ms1Yah, pour la région Prmt2-Col6a1 du chromosome murin 10 (MMU10). L'analyse de ce modèle a montré que les souris Ms1Yah développent une altération des réponses inflammatoire et pulmonaire suite à une instillation de lipopolysaccharide (LPS). L'analyse, par Q-PCR, de l'expression des gènes de la région a mis en évidence deux gènes candidats : Prmt2 et S100B. Les lignées déficientes pour ces gènes ont été utilisées pour tester l'implication de Prmt2 et S100B dans la modification de la réponse inflammatoire et pulmonaire en réponse au LPS. Ces travaux ont montré d'une part que Prmt2 intervient dans la régulation de l'expression des cytokines pro-inflammatoires TNF-α et IL-6 de façon dose dépendante, via son rôle inhibiteur de la signalisation NF-κB. D'autre part, S100B ne semble pas intervenir dans la réponse inflammatoire induite par le LPS, alors que son inactivation entraîne une diminution de l'hyper réponse des voies aériennes (HRA) de façon dose dépendante. La réponse inflammatoire serait la résultante du croisement de deux voies de signalisation : LPS-TLR4-NF-κB-Prmt2 et S100B-RAGE-NFκB. Il faudrait que la voie Prmt2 soit en défaut pour observée un effet de S100B dans l'inflammation. L'injection d'un anticorps anti-S100B chez des souris B6 favorise une diminution de l'HRA induite par l'instillation de LPS. L'analyse préliminaire de l'utilisation de cet anticorps dans un modèle d'asthme montre là encore une capacité à diminuer l'HRA pour les doses les plus fortes de métacholine, ce qui laisse entrevoir le potentiel thérapeutique d'une telle molécule.

Le syndrome de Down (SD), ou Trisomie 21, est l’aneuploïdie la plus fréquente chez l’humain. Le désordre génomique est tel qu’aucun traitement unique ne peut pallier à tous les symptômes (retard mental, troubles moteurs...). C’est pourquoi l’utilisation de modèles murins permet d’étudier l’impact de régions partielles du Hsa21 dans l’apparition des déficits. Mon projet de thèse s’est orienté sur un locus télomérique encadré par les gènes Abcg1 et U2af1. Mes recherches se sont focalisées sur deux modèles, Ts1Yah et Ms2Yah, dédiés à cette région. L’étude de ces lignées, combinées à d’autres modèles transgéniques, a montré la contribution de l’intervalle génique dans l’optimisation de l’apprentissage locomoteur. Dans un deuxième temps, le gène Cbs, candidat à la perte de fonction de mémoire, a permis de mettre en évidence un sauvetage fonctionnel dans une expérience à effets de doses. Cette découverte ouvre la voie à de nouvelles perspectives thérapeutiques. / The Down syndrome (DS), or Trisomy21, is the most frequent aneuploidy in human. The genomic disorder is such an extent that any single cure could overcome all the symptoms (mental retardation, motor defects…). That’s why mouse models’ using allows studies on Hsa21 regions impact in deficits apparition. My PhD project was turned toward the telomeric locus of the Hsa21 framed between Abcg1 and U2af1. We focused our research on two models, Ts1Yah and Ms2Yah, dedicated to this region. The study of those lines, combined with several other transgenic ones, showed the contribution of the interval into the optimisation of motor learning. In a second step, the Cbs gene, candidate on memory loss of function, has highlighted a functional rescue in dose-effect experiment. This discovery paves the way to new therapeutic perspectives.

Le syndrome de Down (SD), ou Trisomie 21, est l'aneuploïdie la plus fréquente chez l'humain. Le désordre génomique est tel qu'aucun traitement unique ne peut pallier à tous les symptômes (retard mental, troubles moteurs...). C'est pourquoi l'utilisation de modèles murins permet d'étudier l'impact de régions partielles du Hsa21 dans l'apparition des déficits. Mon projet de thèse s'est orienté sur un locus télomérique encadré par les gènes Abcg1 et U2af1. Mes recherches se sont focalisées sur deux modèles, Ts1Yah et Ms2Yah, dédiés à cette région. L'étude de ces lignées, combinées à d'autres modèles transgéniques, a montré la contribution de l'intervalle génique dans l'optimisation de l'apprentissage locomoteur. Dans un deuxième temps, le gène Cbs, candidat à la perte de fonction de mémoire, a permis de mettre en évidence un sauvetage fonctionnel dans une expérience à effets de doses. Cette découverte ouvre la voie à de nouvelles perspectives thérapeutiques.

Comprendre et modéliser le comportement des matériaux sous irradiation électronique est un enjeu important pour l’industrie spatiale. La fiabilité des satellites nécessite de maîtriser et prédire les potentiels de surface s'établissant sur les diélectriques. Ce travail de doctorat a donc pour objectif de caractériser et de modéliser les différents mécanismes physiques (en surface et en volume) gouvernant le potentiel de charges dans les matériaux polymères spatiaux tels que le Téflon® FEP et le Kapton® HN. La mise au point d'un nouveau dispositif et d'un protocole expérimental a permis de corroborer l'existence d’une conductivité latérale des charges, souvent négligée dans les modèles physiques et numériques. Les études paramétriques, révélant l’influence de l’énergie et le flux des électrons incidents, ont permis de brosser un portrait des processus mis en jeu pour le transport (par saut ou par piégeage/dépiégeage) de charges en surface. A la lumière de cette étude, une conductivité équivalente est extraite, assimilant le matériau à un système prenant en compte les mécanismes de transport volumique et surfacique. L'analyse des évolutions non-monotones de potentiel mesurées sur les polymères spatiaux en condition spatiale a permis de révéler une dépendance de la conductivité volumique induite sous irradiation avec la dose reçue. L'étude paramétrique réalisée sur les mécanismes de transport en volume révèle une influence minoritaire du déplacement du barycentre de charges et du vieillissement physicochimique. Un modèle «0D» à un seul niveau de pièges, prenant en compte les mécanismes de piégeage/dépiégeage et recombinaison entre les porteurs de charges, a été développé. Ce modèle simplifié permet de reproduire qualitativement les évolutions de potentiel expérimentales en fonction du débit de dose et lors d'irradiations successives. / Charging behaviours of space dielectric materials, under electron beam irradiation, is of special interest for future spacecraft needs, since this mechanism could induce electrostatic discharges and consequently damages on the sensitive systems on board. In order to assess the risks of charging and discharging, this work aims at understanding the overall charge transport mechanisms and predicting the electrical behaviour of the insulator materials, especially Teflon® FEP and Kapton® HN. For an optimized prediction, the first part of our work is thus to check whether lateral conduction process can take place in the overall charge transport mechanism. Through the definition of a new experimental set-up and protocol, we have been able to discriminate between lateral and bulk conductivity and to reveal the presence of lateral conductivity that is enhanced by radiation ionization processes. We have been able to demonstrate as well that lateral intrinsic conductivity is enhanced with the increase current density and when approaching the sample surface. The second part of our work deals with the characterization of the electrical charging behaviour of Teflon® FEP under multi-energetic electron beam irradiation and the modelling of the overall bulk charge transport mechanisms. An experimental study on charge potential evolution as a function of electron spectrum, electric field, relaxation time, dose and dose rate, was performed. A numerical model has been developed to describe the effect of the different abovementioned mechanisms on the evolution of the surface potential. This model agrees correctly with the experimental phenomenology at qualitative level and therefore allows understanding the physical mechanisms steering charge transport in Teflon® and Kapton®.