L’étude de la structure de l’ARN est reconnue un sujet d’actualité qui permet de connaître sa fonction. Il existe différentes techniques enzymatiques ou chimiques classiques et récentes couplées au séquençage à haut débit pour étudier la structure de l’ARN. Le projet de thèse vise l’optimisation de deux techniques de cartographie déjà existantes et se divise en deux parties. La première partie concerne l’optimisation de la technique de hSHAPE et ceci en synthétisant de nouvelles sondes fluorescentes à transfert d’énergie capables d’étudier de faibles quantités d’ARN et adaptées au séquenceur d’ADN. Mon travail a permis la synthèse de 5 molécules fluorescentes intermédiaires et l’obtention d’une sonde finale. L’étude de cette sonde a montrée que l’interaction entre les deux fluorophores est majoritairement due à un mécanisme de couplage excitonique causé par la flexibilité et la distance entre les deux entités fluorescentes. De plus, les propriétés de la molécule sont fortement dépendantes du solvant. Dans la deuxième partie, nous cherchons à optimiser la cartographie en solution afin d’étudier le génome entier du VIH-1 in virio. Pour cela, nous avons synthétisé 4 molécules dérivées de l’anhydride isatoïque et modifiées sur la fonction amine N1 par un groupement propyn-2-yle. Nous avons aussi préparé 8 molécules de référence. De plus, des études préliminaires réalisées sur l’ARN 1-311 du VIH-1 ont montré que nos composés modifient l’ARN et qu’il est possible de fixer la biotine-PEG3-azoture par click chemistry sur les ARN ainsi modifiés. / Understanding the function of RNA involved in biological processes requires a thorough knowledge of RNA structure. Traditional chemical and enzymatic reagents and backbonebased cleavage are useful for mapping RNA secondary structure, and on going advances in nucleotide resolution RNA structure probing have made possible increasingly rigorous and quantitative analysis. Although chemical and enzymatic probes are recently coupled to high throughput sequencing, these techniques still suffer from some disadvantages. This project aims the optimization of two existing techniques and is divided into two major topics. The first part aims the optimization of “hSHAPE chemistry”. A practical method is the synthesis of energy transfer dyes from the “BigDyes” family that are useful to study small amount of RNA and are compatible with DNA sequencing. We have done the synthesis of 5 modified dyes and one BigDye. The characterization of this BigDye shows that it exists excitoncoupling mechanism due to the strong interaction between the two transition dipoles. In addition, the solvent influences strongly the photophysical properties of this BigDye. The purpose of the second part is to develop and synthesize new class of isatoic anhydride derivatives useful to map the entire genome of HIV-1 in virio. We have done the synthesis of 4 N-substituted molecules with a propyn-2-yl function and 8 reference molecules. In addition, preliminary results on HIV-1 1-311 RNA showed that these compounds are able to modify RNA and that it is possible to fix a biotin-azide by click chemistry.

O bocavirus humano (HBoV) é um parvovirus recentemente identificado em associação com a presença de sintomas de infecção do trato respiratório. Esse vírus possui um genoma de aproximadamente 5217 nucleotídeos que contém 3 open reading frames que codificam 4 proteínas (NS1, NP-1, VP-1 e VP-2). HBoV tem sido detectado em amostras respiratórias de diversas partes do mundo, incluindo Austrália, América do Norte, Europa, Ásia e África, o que sugere uma distribuição global desse vírus. Entretanto, nenhum estudo longitudinal de HBoV em amostras respiratórias foi realizado na América Latina. Dessa forma, nós realizamos um estudo prospectivo de HBoV em lavados nasofaríngeos (LFNs) coletados de pacientes com sintomas de infecção do trato respiratório (IRA) atendidos em um hospital universitário de Ribeirão Preto, SP e em um hospital universitário de Salvador, BA no período entre 2005 a 2007. 1288 LFNs de 1217 pacientes foram encaminhados ao laboratório de virologia e foram testados por PCR para HBoV. Desses pacientes, 962 eram menores de 5 anos e 177 eram maiores de 5 anos. Além disso, também foram analisados 50 LFNs de crianças menores de 5 anos que não tinham sintomas respiratórios. Todas as amostras positivas para HBoV foram testadas para todos os outros vírus respiratórios, incluindo o vírus sincicial respiratório (HRSV), rinovirus humano (HRV), influenza humano (HFLU), metapneumovirus humano (HMPV), parainfluenza humano (HPIV), coronavirus humano (HCoV) e adenovirus humano (HAdV). A carga viral de HBoV foi determinada por PCR em tempo real em todas as amostras positivas e o genoma completo de 19 amostras de HBoV foi seqüenciado. Com intuito, de fazer um levantamento sorológico e determinar sítios replicativos de HBoV, nós ainda clonamos e expressamos em S. cerevisae (Y258) o gene de VP2, que codifica uma das proteínas do capsídeo viral. A prevalência desse vírus foi de 4,8% em crianças menores de cinco anos e de 1% em pacientes maiores de cinco anos. HBoV não foi detectado em crianças sem sintomas. Dos 259 pacientes analisados em 2005, 25 (10%) foram positivos para HBoV. Esse vírus circulou mais frequentemente em abril, mês de maior incidência do HRSV. Em 2006, HBoV foi detectado em apenas 10 LFNs de 334 (3%) amostras testadas, sem qualquer pico de freqüência. Em 2007 HBoV foi detectado em 13 de 552 (2%) amostras, com uma freqüência de detecção um pouco maior em junho e julho. Os sintomas mais comumente observados foram rinorréia, tosse, febre e chiado, que foram observados geralmente em mais de 50% dos casos positivos para HBoV. Não houve uma diferença significativa na prevalência desses sintomas entre as crianças positivas e negativas para HBoV. Entretanto, foi observada uma maior freqüência de diarréia entre as crianças com esse vírus. Nesse estudo também foi documentado uma alta freqüência de co-infecções virais entre os pacientes com HBoV. Os vírus mais frequentemente associados com o bocavirus humano foram: HRSV, HRV e HAdV. Além disso, foi detectado uma maior carga viral media e uma maior freqüência de diarréia nos 15 pacientes com infecção exclusiva por HBoV do que nos pacientes com co-infecção. Esses resultados mostraram que HBoV pode alcançar títulos enormes (tão grandes como1014/mL) em LFNs de pacientes com sintomas respiratórios e que isso é associado a de diarréia. O seqüenciamento do genoma inteiro de HBoV realizado nesse estudo indica que a divergência genômica entre as amostras desse vírus é muito pequena. Como conclusão, nós demonstramos que HBoV circula e é detectado em associação com sintomas de infecção respiratória e diarréia no Brasil. Novos estudos, com um longo acompanhamento em diferentes populações serão necessários para determinar a sazonalidade e o real impacto clínico de HBoV em nosso país. / Human bocavirus (HBoV) is a parvovirus recently identified in association with respiratory tract infections. HBoV 5217 nt genome contains 3 open reading frames encoding four proteins (NS1, NP-1, VP-1 and VP-2). HBoV has been reported in respiratory samples from children in several parts of the world (including Australia, North America, Europe, Asia, and Africa), suggesting that the virus circulates worldwide. However, no longitudinal studies of HBoV in respiratory samples have been reported in Latin America. We report a prospective study of HBoV in nasopharyngeal aspirates (NPAs) collected from patients seen for acute respiratory tract infections (ARI) at the University of Sao Paulo Hospital in Ribeirao Preto, southeast Brazil and at the University Hospital in Salvador, Brazil. 1288 NPAs from 1217 patients was submitted to the virology lab for respiratory virus detection from 2005 to 2007 and were screened for HBoV by polymerase chain reaction (PCR), whom 962 were under 5 years of age and 177 were older than 5 years. In addition, NPAs from 50 children under 12 years without IRA was also tested to HBoV for PCR. All samples positive of HBoV was tested for others respiratory virus, including the human respiratory syncitial virus (HRSV), human rhinovirus (HRV), human influenza (HFLU), human metapneumovirus (HMPV), human parainfluenza virus (HPIV), human coronavirus (HCoV) and human adenovirus (HAdV). These samples had their HBoV viral load determined by real time PCR and the viral entire genome of nineteen HBoV sample was sequenced. We also cloned and expressed in S. cerevisae (Y258) the gene of VP2, one protein of viral capside. The prevalence of this virus was of 4,8% in children under 5 years and 1% in adults, both with IRA. HBoV was not found on the patients without symptoms. In 2005, of the 259 patients tested, 25 (10%) were positive for HBoV. Interestingly, the virus circulated more frequently in April, the month of peak activity of respiratory HRSV. In 2006 HBoV was detected in only 10 NPAs out of 334 samples (3%) tested, without any notable peak of frequency. In 2007 HBoV was detected in 13 out of 552 (2%) tested samples with little higher frequency of detection in June an July. Rhinorrhea, cough, and wheezing were observed in more than 50% of the HBoV-positive children, and no obvious respiratory clinical differences were noted between HBoV-positive and negative children. However, was noted a higher frequency of diarrhea on HBoV-positive patients. In this study was also observed a larger frequency (71%) of viral coinfections between the HBoV-positive patients. The respiratory viruses more frequently associated with human bocavirus were: HRSV, HRV and HAdV. Interestingly, on the 15 HBoV-alone patients was observed a higher viral load and a higher prevalence of diarrhea than HBoV-coinfection patients. These results showed that this virus can reach enormous titles (like 1014) in NPAs from patients with respiratory infection symptoms and this is associated with diahhrea. The entire genome sequencing of HBoV of our study indicates that the genetic divergence between the HBoV lineages is small. In conclusion, we demonstrated that HBoV circulates and is detected in association with respiratory symptoms and diarrhea in Brazil. Long term surveillance will be needed to determine whether or not an HBoV season occurs and what is the real clinical impact of this virus in our country.

O bocavirus humano (HBoV) é um parvovirus recentemente identificado em associação com a presença de sintomas de infecção do trato respiratório. Esse vírus possui um genoma de aproximadamente 5217 nucleotídeos que contém 3 open reading frames que codificam 4 proteínas (NS1, NP-1, VP-1 e VP-2). HBoV tem sido detectado em amostras respiratórias de diversas partes do mundo, incluindo Austrália, América do Norte, Europa, Ásia e África, o que sugere uma distribuição global desse vírus. Entretanto, nenhum estudo longitudinal de HBoV em amostras respiratórias foi realizado na América Latina. Dessa forma, nós realizamos um estudo prospectivo de HBoV em lavados nasofaríngeos (LFNs) coletados de pacientes com sintomas de infecção do trato respiratório (IRA) atendidos em um hospital universitário de Ribeirão Preto, SP e em um hospital universitário de Salvador, BA no período entre 2005 a 2007. 1288 LFNs de 1217 pacientes foram encaminhados ao laboratório de virologia e foram testados por PCR para HBoV. Desses pacientes, 962 eram menores de 5 anos e 177 eram maiores de 5 anos. Além disso, também foram analisados 50 LFNs de crianças menores de 5 anos que não tinham sintomas respiratórios. Todas as amostras positivas para HBoV foram testadas para todos os outros vírus respiratórios, incluindo o vírus sincicial respiratório (HRSV), rinovirus humano (HRV), influenza humano (HFLU), metapneumovirus humano (HMPV), parainfluenza humano (HPIV), coronavirus humano (HCoV) e adenovirus humano (HAdV). A carga viral de HBoV foi determinada por PCR em tempo real em todas as amostras positivas e o genoma completo de 19 amostras de HBoV foi seqüenciado. Com intuito, de fazer um levantamento sorológico e determinar sítios replicativos de HBoV, nós ainda clonamos e expressamos em S. cerevisae (Y258) o gene de VP2, que codifica uma das proteínas do capsídeo viral. A prevalência desse vírus foi de 4,8% em crianças menores de cinco anos e de 1% em pacientes maiores de cinco anos. HBoV não foi detectado em crianças sem sintomas. Dos 259 pacientes analisados em 2005, 25 (10%) foram positivos para HBoV. Esse vírus circulou mais frequentemente em abril, mês de maior incidência do HRSV. Em 2006, HBoV foi detectado em apenas 10 LFNs de 334 (3%) amostras testadas, sem qualquer pico de freqüência. Em 2007 HBoV foi detectado em 13 de 552 (2%) amostras, com uma freqüência de detecção um pouco maior em junho e julho. Os sintomas mais comumente observados foram rinorréia, tosse, febre e chiado, que foram observados geralmente em mais de 50% dos casos positivos para HBoV. Não houve uma diferença significativa na prevalência desses sintomas entre as crianças positivas e negativas para HBoV. Entretanto, foi observada uma maior freqüência de diarréia entre as crianças com esse vírus. Nesse estudo também foi documentado uma alta freqüência de co-infecções virais entre os pacientes com HBoV. Os vírus mais frequentemente associados com o bocavirus humano foram: HRSV, HRV e HAdV. Além disso, foi detectado uma maior carga viral media e uma maior freqüência de diarréia nos 15 pacientes com infecção exclusiva por HBoV do que nos pacientes com co-infecção. Esses resultados mostraram que HBoV pode alcançar títulos enormes (tão grandes como1014/mL) em LFNs de pacientes com sintomas respiratórios e que isso é associado a de diarréia. O seqüenciamento do genoma inteiro de HBoV realizado nesse estudo indica que a divergência genômica entre as amostras desse vírus é muito pequena. Como conclusão, nós demonstramos que HBoV circula e é detectado em associação com sintomas de infecção respiratória e diarréia no Brasil. Novos estudos, com um longo acompanhamento em diferentes populações serão necessários para determinar a sazonalidade e o real impacto clínico de HBoV em nosso país. / Human bocavirus (HBoV) is a parvovirus recently identified in association with respiratory tract infections. HBoV 5217 nt genome contains 3 open reading frames encoding four proteins (NS1, NP-1, VP-1 and VP-2). HBoV has been reported in respiratory samples from children in several parts of the world (including Australia, North America, Europe, Asia, and Africa), suggesting that the virus circulates worldwide. However, no longitudinal studies of HBoV in respiratory samples have been reported in Latin America. We report a prospective study of HBoV in nasopharyngeal aspirates (NPAs) collected from patients seen for acute respiratory tract infections (ARI) at the University of Sao Paulo Hospital in Ribeirao Preto, southeast Brazil and at the University Hospital in Salvador, Brazil. 1288 NPAs from 1217 patients was submitted to the virology lab for respiratory virus detection from 2005 to 2007 and were screened for HBoV by polymerase chain reaction (PCR), whom 962 were under 5 years of age and 177 were older than 5 years. In addition, NPAs from 50 children under 12 years without IRA was also tested to HBoV for PCR. All samples positive of HBoV was tested for others respiratory virus, including the human respiratory syncitial virus (HRSV), human rhinovirus (HRV), human influenza (HFLU), human metapneumovirus (HMPV), human parainfluenza virus (HPIV), human coronavirus (HCoV) and human adenovirus (HAdV). These samples had their HBoV viral load determined by real time PCR and the viral entire genome of nineteen HBoV sample was sequenced. We also cloned and expressed in S. cerevisae (Y258) the gene of VP2, one protein of viral capside. The prevalence of this virus was of 4,8% in children under 5 years and 1% in adults, both with IRA. HBoV was not found on the patients without symptoms. In 2005, of the 259 patients tested, 25 (10%) were positive for HBoV. Interestingly, the virus circulated more frequently in April, the month of peak activity of respiratory HRSV. In 2006 HBoV was detected in only 10 NPAs out of 334 samples (3%) tested, without any notable peak of frequency. In 2007 HBoV was detected in 13 out of 552 (2%) tested samples with little higher frequency of detection in June an July. Rhinorrhea, cough, and wheezing were observed in more than 50% of the HBoV-positive children, and no obvious respiratory clinical differences were noted between HBoV-positive and negative children. However, was noted a higher frequency of diarrhea on HBoV-positive patients. In this study was also observed a larger frequency (71%) of viral coinfections between the HBoV-positive patients. The respiratory viruses more frequently associated with human bocavirus were: HRSV, HRV and HAdV. Interestingly, on the 15 HBoV-alone patients was observed a higher viral load and a higher prevalence of diarrhea than HBoV-coinfection patients. These results showed that this virus can reach enormous titles (like 1014) in NPAs from patients with respiratory infection symptoms and this is associated with diahhrea. The entire genome sequencing of HBoV of our study indicates that the genetic divergence between the HBoV lineages is small. In conclusion, we demonstrated that HBoV circulates and is detected in association with respiratory symptoms and diarrhea in Brazil. Long term surveillance will be needed to determine whether or not an HBoV season occurs and what is the real clinical impact of this virus in our country.