published_or_final_version / Molecular Biology / Master / Master of Philosophy

published_or_final_version / Dentistry / Doctoral / Doctor of Philosophy

Yellow perch (Perca flavescens) exhibit an estrogen stimulated sexual sizedimorphism (SSD) wherein females grow faster and larger than males. In an effort togain better understanding of this phenomenon, several genes associated with sexualdevelopment, reproduction and growth were cloned, including prolactin (PRL),somatolactin (SL), insulin-like growth factor-I (IGF-Ib), the estrogen receptors (ER?? andER??a) and ovarian aromatase (CYP19A1). Real-time quantitative PCR (qPCR) assaysfor all the genes listed above, plus growth hormone (GH), were developed to measuremRNA levels in pituitary, liver and ovary.Adult fish were collected from Lake Erie in the spring (May) and autumn(October) over two years and tissue mRNA levels, body weight, age, gonadasomaticindex (GSI) and hepatasomatic index (HSI) were determined. Sex-specific differencesincluded females having higher body weights, HSI and liver ER?? mRNA levels thanmales and males having higher liver ER??a and liver CYP19A1 mRNA levels thanfemales. Season had a significant effect on growth factors (GH and IGF-Ib), with highermRNA levels in spring, which corresponded with higher liver CYP19A1 mRNA levels.Ovary CYP19A1 mRNA levels, which were higher in autumn, had a significant negativecorrelation with GH and IGF-Ib mRNA levels and liver ER??a mRNA levels had asignificant positive correlation with IGF-Ib mRNA levels.A brood of juvenile yellow perch was sampled through the first year ofdevelopment up to 421 days post-hatching (dph). There was a significant effect of dphon body weight, GH, PRL, SL, IGF-Ib, liver ER??, liver ER??a and ovary CYP19A1mRNA levels. Only liver ER??a mRNA had a significant effect of sex and exhibitedsignificant differences between males and females at 379 and 421 days post-hatching(dph). This work on yellow perch can provide predictive capabilities for estrogendependentphysiological processes in other species, especially teleosts, and can also makeyellow perch an exciting option for future ecotoxicogenomic studies.

published_or_final_version / Surgery / Doctoral / Doctor of Philosophy

The novel emergency contraceptive Ulipristal acetate (UPA) belongs to the progesterone receptor modulator family. A single oral dosage of 30mg UPA within 120 hours of unprotected intercourse could delay ovulation and differentiation of endometrium. Yet, whether UPA affect embryo implantation remains largely unknown. This study aims to investigate whether UPA affect endometrial gene expressions and embryo attachment onto endometrial epithelial cells. The PR-expressing human endometrial carcinoma cell line Ishikawa was used and treated with 10nM estrogen, 1μM progesterone or 4μM UPA for 24 hours. Changes in transcriptome profiles were analyzed by Affymetrix Human Gene 1.0 ST array GeneChip. Gene clustering showed the gene expression pattern after UPA treatment was similar to control (0.1% ethanol); while estrogen treated group was different from all the other groups. Totally, 8 genes were significantly increased and 1 was decreased (≥2-fold, p<0.05) after UPA treatment. All except one of the 8 up-regulated genes were also up-regulated by estrogen; while only one of them increased after progesterone treatment. Most genes that were altered by UPA were involved in angiogenesis and vascular remodeling. The effect of UPA on human embryo-endometrium attachment was carried out using an in vitro multi-cellular spheroids-endometrial epithelial cell co-culture model. Human choriocarcinoma cell line JAR and Ishikawa were used. UPA (0.04-4μM) treatment for up to 48 hours did not affect the proliferation of JAR or Ishikawa cells. Similarly, the attachment of JAR spheroids onto Ishikawa cells after 1 hour co-culture was not affected by UPA treatment. The molecules of Wnt/β-catenin signaling pathway, a pathway that is actively involved in embryo implantation, such as the β-catenin and GSK-3β, and endometrial receptive marker E-cadherin were not changed after UPA treatment. In Ishikawa cells, the expression of PR-A was induced after UPA (0.04-4μM) treatment; while PR-B increased when 0.04 or 4μM UPA used. However, the PR-A/PR-B ratio remained unchanged after all concentration of UPA treatment. The effect of UPA on spheroids attachment was further investigated with cultured human primary endometrial epithelial cells. Endometrial glandular epithelial cells were digested and isolated from endometrial biopsy taken from IVF patients on day 7 after luteinizing hormone surge (LH+7). A co-culture assay was optimized with JAR spheroids and endometrial epithelial cells that were growing on Matrigel. The attachment rate of JAR spheroids is approximately 60% after 3 hours incubation. However, after 24 hours of exposure to 4μM UPA, the attachment remained comparable to that of the control group. In conclusion, UPA could alter the expression of genes in Ishikawa cells mainly related to angiogenesis. It is likely that UPA may affect stromal decidualization and blastocyst invasion after attachment. However, UPA did not affect the expression of Wnt-signaling molecules and attachment of JAR spheroids onto either Ishikawa or human primary endometrial epithelial cell. / published_or_final_version / Obstetrics and Gynaecology / Master / Master of Philosophy

La technologie des microarrays est une technique d’analyse d’expression génique à grande échelle qui permet d’analyser simultanément l’expression de milliers de gènes dans différentes cellules et différentes conditions physiologiques, pathologiques ou toxicologiques (Shena et al, 2000). Dans notre étude nous avons employé cette technique pour mieux comprendre deux pathologies thyroïdiennes: les carcinomes papillaires (PTC) et les adénomes autonomes hyperfonctionnels. L’étude des profils d’expression génique de 9 carcinomes papillaires thyroïdiens sporadiques et de 13 carcinomes papillaires post-Chernobyl a été effectuée en utilisant les lames commerciales de Perkin-Elmer (comportant 2400 cDNA) et en les comparant à leurs tissus normaux adjacents. Les PTC post-Tchernobyl constituent une population de cancers à cause bien définie puisqu’ils sont directement reliés à l’exposition du même agent mutagène, pendant une même période. L’étude des profils d’expression indique qu’il n’y a pas de signature génique spécifique permettant de distinguer les carcinomes papillaires sporadiques des post-Tchernobyl. La comparaison de ces profils d’expression à celui obtenu avec 13 adénomes autonomes a permis de mettre en évidence une signature de 6 gènes (créatine kinase B, annexine A1, clusterine, métallothionéine 1x, Fc fragment of IgG binding protein et tissue inhibitor of metalloproteinase 1) séparant les carcinomes papillaires malins des adénomes autonomes bénins. Nous avons également analysé l’expression génique sur des mélanges de tumeurs et de leurs contrôles respectifs sur des lames à 17000 cDNA fabriquées au MAF (VIB Microarray Facility, Leuven). Un mélange de 14 cancers papillaires sporadiques, un mélange de 20 cancers papillaires provenant de la région de Tchernobyl et un mélange de 5 adénomes autonomes ont été analysés par microarray et comparés aux études existantes comme celles effectuées sur les lames Perkin-Elmer ou par d’autres groupes (Huang et al, 2001 ; Wasenius et al, 2003 ; Jarzab et al, 2005 ; Eszlinger et al, 2004). De ces données microarray ont résulté des listes de gènes sur- et sous-exprimés dans les tumeurs comparées à leurs tissus normaux adjacents. Plusieurs gènes différentiellement exprimés ont déjà été confirmés dans différentes études réalisées aussi bien dans notre laboratoire que dans d’autres. Nous avons confirmé la modulation de plusieurs gènes intéressants par RT-PCR en temps réel (Taqman) ainsi que certaines modulations au niveau protéique (par Western Blot ou immunohistochimie). L’étude immunohistochimique nous a donné également des informations sur la distribution cellulaire et tissulaire de ces protéines. La modulation d’expression génique dans ces tumeurs reflète des caractéristiques physiopathologiques connues (comme l’hyperactivité fonctionnelle, la faible augmentation de l’AMPc ou encore la diminution de l’apoptose dans les adénomes autonomes et la dédifférenciation ou l’invasivité dans les carcinomes papillaires), mais elle nous a également permis d’identifier des caractéristiques physiopathologiques jusqu’ici encore inconnues de ces tumeurs (comme la surexpression de la N-cadhérine et la diminution de la cavéoline1, deux marqueurs présumés de malignité, dans les tumeurs bénignes et un changement de population cellulaire aussi bien dans les adénomes autonomes que dans les carcinomes papillaires). Ces études nous ont donc permis de définir des gènes potentiellement importants dans la pathologie des différentes tumeurs étudiées, mais également des nouveaux marqueurs diagnostiques potentiels. Ainsi, l’étude immunohistochimique sur des tissu-arrays nous a permis de confirmer la surexpression de l’annexine A1 dans les carcinomes papillaires et de la créatine kinase B dans les adénomes autonomes et pas dans les autres tumeurs thyroïdiennes étudiées. L’immunomarquage de ces protéines nous a également aidé à définir la malignité d’une série d’adénomes atypiques. L’annexine A1 est un marqueur potentiel particulièrement intéressant car cette protéine n’est fortement exprimée que dans les carcinomes papillaires. Une hypothèse, encore à confirmer, sur sa fonction dans cette pathologie est décrite dans ce travail. Finalement, nous avons émis une hypothèse expliquant la raison pour laquelle les réarrangements Ret/PTC mènent à la formation de carcinomes papillaires, tandis qu’une mutation activatrice de Ras, l’effecteur directe du récepteur à activité tyrosine kinase Ret, mène à la formation de tumeurs folliculaires.

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