Lors de la phase haploïde de la spermatogenèse (spermiogenèse) des mammifères, un important remodelage de la chromatine est nécessaire à la compaction de l'ADN. Au cours de ce remodelage, les histones sont remplacées successivement par les protéines de transition, puis finalement par les protamines. Ce processus implique une succession encore peu connue de modifications post-traductionnelles des histones telles que l'acétylation et la méthylation.Lors de récents travaux, notre laboratoire a montré des évidences suggérant que l'hyperacétylation de l'histone H4 (H4h) semble impliquée dans ce remaniement de la chromatine et fournirait un contexte favorable à l'apparition de cassures de l'ADN. Puisque le contexte chromatinien d'une spermatide diffère de celui d'une cellule somatique, la mise au point de techniques pouvant établir la distribution de H4h dans cette cellule germinale haploïde serait un atout précieux pour établir l'association de cette modification post-traductionnelle à la formation des cassures. Ce mémoire présente ainsi une démarche bipartite visant la mise au point d'approches microscopiques de même que le développement d'une approche d'immunoprécipitation de la chromatine pouvant s'appliquer à la chromatine particulière des spermatides. Grâce à la mise au point de la technique d'immunoprécipitation de la chromatine combinée à l'utilisation de biopuces d'ADN (ChIP-on-chip), nous tentons d'établir la cartographie de H4Ac sur une portion du chromosome X utilisé en guise de sentinelle. Avec la cartographie simultanée de [gamma]-H2AX (H2AFX) en tant que marqueur des cassures bicaténaires de l'ADN, nous tentons de vérifier, au niveau moléculaire, l'hypothèse d'une relation entre l'hyperacétylation des histones et l'apparition des cassures dans les spermatides allongeantes. La compréhension de la formation des cassures est importante puisque la réparation de l'ADN, dans cette cellule haploïde, ne peut compter sur la recombinaison homologue; l'instabilité génétique associée à ce phénomène pourrait fournir l'étiologie d'anomalies génétiques idiopathiques associées au développement de l'embryon. A l'aide d'anticorps couplés à des billes d'or, la microscopie électronique nous permet d'obtenir les premiers résultats d'une double détection de l'histone H4 hyperacétylée et des cassures de l'ADN au sein des noyaux des cellules germinales de la spermatogenèse. Les travaux d'immunoprécipitation de la chromatine dévoilent une répartition hétérogène de l'hyperacétylation de l'histone H4 au niveau du chromosome X, suggérant que l'hyperacétylation du génome lors de la spermiogenèse est progressive. Nous démontrons aussi qu'il existe une interaction entre cette chromatine et le variant d'histone [gamma]-H2AX. Les différences entre les patrons de distribution des deux histones ne permettent pas d'établir si l'hyperacétylation de la chromatine serait à l'origine du dépôt de [gamma]-H2AX, par le biais des cassures double brin.

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

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

La toxine stable à la chaleur de type b (STb) est une des toxines produites par les souches Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) impliquée dans le développement de la diarrhée. Une étude antérieure par Goncalves et al. (2009) a démontré que les cellules ayant internalisé la toxine STb démontraient une morphologie qui rappelle l’apoptose. Le changement du potentiel membranaire observé par Goncalves et al. (2009) nous a incité à vérifier la capacité de la toxine STb à induire l’apoptose des cellules HRT-18 et IEC-18 par la voie intrinsèque. Les cellules HRT-18 et IEC-18 ont été traitées avec de la toxine purifiée pour une durée de 24 heures puis ells ont été récoltées et examinées pour des caratéristiques de l’apoptose. L’activation des caspases-9 et -3, mais pas de la caspase-8, a été observée dans les deux lignées cellulaires à l’aide des substrats fluorescents spécifiques pour chaque caspase. L’ADN extrait des cellules HRT-18 et IEC-18 a révélé une fragmentation lorsque migré sur gel d’agarose. La condensation et la fragmentation des noyaux ont été observées en microscopie à fluorescence suite à une coloration de l’ADN au Hoechst 33342. Les indices apoptotiques des cellules HRT-18 et IEC-18 traitées avec des quantités croissantes de STb montrent une dose-réponse pour les deux lignées. L’activation de la caspase-9 est une indication que la voie intrinsèque de l’apoptose est activée dans les cellules HRT-18 et IEC-18. L’absence de l’activation de la caspase-8 démontre que la voie extrinsèque n’est pas impliquée dans la mort cellulaire médiée par STb. / Heat-stable toxin b (STb) is one of the toxins produced by Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) strains implicated in the development of diarrhea. A previous study conducted by Goncalves et al. (2009) showed that cells having internalized STb toxin demonstrated apoptotic-like morphology. The change in the mitochondrial membrane potential observed by Goncalves et al. (2009) prompted us to verify the ability of STb toxin to induce apoptosis via the intrinsic pathway in HRT-18 and IEC-18 cells. Both cell lines were treated with purified STb toxin for a period of 24 hours, harvested, and examined for apoptotic features. Activation of caspases-9 and -3, but not -8, was observed in HRT-18 and IEC-18 cells as determined with the use of fluorescent substrates specific to each caspase. Extracted DNA revealed DNA laddering when migrated on agarose gels. Nuclear condensation and fragmentation of Hoechst 33342 stained DNA of HRT-18 and IEC-18 cells were visualized by fluorescence microscopy. Apoptotic indexes of HRT-18 and IEC-18 cells treated with increasing amounts of STb toxin revealed dose-dependent responses in both cell lines. The activation of caspase-9 is an indication of the intrinsic pathway being activated in HRT-18 and IEC-18 cells by STb toxin. The lack of caspase-8 activation demonstrates that the extrinsic pathway of apoptosis is not involved in the programmed cell death mediated by STb.

La toxine stable à la chaleur de type b (STb) est une des toxines produites par les souches Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) impliquée dans le développement de la diarrhée. Une étude antérieure par Goncalves et al. (2009) a démontré que les cellules ayant internalisé la toxine STb démontraient une morphologie qui rappelle l’apoptose. Le changement du potentiel membranaire observé par Goncalves et al. (2009) nous a incité à vérifier la capacité de la toxine STb à induire l’apoptose des cellules HRT-18 et IEC-18 par la voie intrinsèque. Les cellules HRT-18 et IEC-18 ont été traitées avec de la toxine purifiée pour une durée de 24 heures puis ells ont été récoltées et examinées pour des caratéristiques de l’apoptose. L’activation des caspases-9 et -3, mais pas de la caspase-8, a été observée dans les deux lignées cellulaires à l’aide des substrats fluorescents spécifiques pour chaque caspase. L’ADN extrait des cellules HRT-18 et IEC-18 a révélé une fragmentation lorsque migré sur gel d’agarose. La condensation et la fragmentation des noyaux ont été observées en microscopie à fluorescence suite à une coloration de l’ADN au Hoechst 33342. Les indices apoptotiques des cellules HRT-18 et IEC-18 traitées avec des quantités croissantes de STb montrent une dose-réponse pour les deux lignées. L’activation de la caspase-9 est une indication que la voie intrinsèque de l’apoptose est activée dans les cellules HRT-18 et IEC-18. L’absence de l’activation de la caspase-8 démontre que la voie extrinsèque n’est pas impliquée dans la mort cellulaire médiée par STb. / Heat-stable toxin b (STb) is one of the toxins produced by Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) strains implicated in the development of diarrhea. A previous study conducted by Goncalves et al. (2009) showed that cells having internalized STb toxin demonstrated apoptotic-like morphology. The change in the mitochondrial membrane potential observed by Goncalves et al. (2009) prompted us to verify the ability of STb toxin to induce apoptosis via the intrinsic pathway in HRT-18 and IEC-18 cells. Both cell lines were treated with purified STb toxin for a period of 24 hours, harvested, and examined for apoptotic features. Activation of caspases-9 and -3, but not -8, was observed in HRT-18 and IEC-18 cells as determined with the use of fluorescent substrates specific to each caspase. Extracted DNA revealed DNA laddering when migrated on agarose gels. Nuclear condensation and fragmentation of Hoechst 33342 stained DNA of HRT-18 and IEC-18 cells were visualized by fluorescence microscopy. Apoptotic indexes of HRT-18 and IEC-18 cells treated with increasing amounts of STb toxin revealed dose-dependent responses in both cell lines. The activation of caspase-9 is an indication of the intrinsic pathway being activated in HRT-18 and IEC-18 cells by STb toxin. The lack of caspase-8 activation demonstrates that the extrinsic pathway of apoptosis is not involved in the programmed cell death mediated by STb.