Une déficience de la fumarylacétoacétate hydrolase, dernière enzyme du sentier catabolique de la tyrosine entraîne un désordre appelé tyrosinémie héréditaire de type I. Cette enzyme est exprimée principalement au niveau du foie et des reins. Cependant, l'analyse de la région promotrice de ce gène révèle la présence de 11 sites de liaison au facteur de transcription Sp1 et l'absence de boîte TATA et CAAT, caractéristiques associées aux gènes ubiquitaires. Pour résoudre ce dilemme, nous avons entrepris d'étudier la région promotrice du gène murin de la fah par identification des sites d'initiation de la transcription, par l'identification des sites de liaison possibles pour des facteurs de transcription et par transfection transitoire de cette région promotrice dans les cellules HeLa, NIH3T3 et HepG2. Nos résultats suggèrent que le promoteur agit de façon ubiquitaire et qu'il y a absence de promoteurs alternatifs pouvant expliquer la spécificité tissulaire de son expression.

La cellule a élaboré des mécanismes de surveillance afin d'assurer la fidélité de l'expression génique. Le nonsense-mediated mRNA decay (NMD) reconnaît et en général, dégrade rapidement les ARNm nonsens, qui contiennent des codons stop prématurés. Le NMD a longtemps été considéré comme un mécanisme de protection, permettant d'éviter la synthèse de protéines tronquées, potentiellement néfastes pour la cellule. Plus récemment, un nouveau rôle du NMD a émergé : il semble réguler l'expression génique, notamment lorsqu'il est couplé à l'épissage alternatif. D'autre part, bien que les mécanismes de reconnaissance et de dégradation des ARNm nonsens soient de mieux en mieux compris, une controverse subsiste quand à la localisation subcellulaire du NMD chez les mammifères. Ces deux aspects du NMD ont été abordés au cours de ma thèse dans le cas de l'étude du métabolisme des ARNm aberrants du gène de la fah, responsable de la tyrosinémie héréditaire de type I. Afin de mieux comprendre les bases moléculaires de la maladie, j'ai caractérisé les ARNm de la FAH contenant des mutations d'épissage (Q279R et V259L) ou nonsens (W262X) dans l'exon 9. Deux transcrits alternatifs du gène de la fah ont ainsi été mis en évidence pour ces trois mutations : del100 a éliminé l'exon 8 et del231 les exons 8 et 9. Del231 est fortement produit lorsque les mutations d'épissage Q279R et V259L sont présentes. L'étude des transcrits chez les patients avec ces deux mutations a permis de proposer un modèle d'épissage pour les exons 8 et 9. Une analyse plus poussée sur del100 et del231 a révélé que ceux-ci étaient en fait produits de façon minoritaire dans des cellules avec un gène normal de la fah, par épissage alternatif des exons 8 et 9. Del100, qui contient de nombreux PTCs suite à l'élimination de l'exon 8, est dégradé par NMD. Cependant, la quantité de transcrit restante semble suffisante pour la synthèse d'une protéine de 31-kDa, détectable dans plusieurs tissus humains. Ce premier transcrit alternatif de la fah est important à deux points de vue : premièrement, il semble illustrer le rôle possible du NMD couplé à l'épissage alternatif dans la régulation génique et deuxièmement, la protéine synthétisée pourrait être importante pour la tyrosinémie héréditaire de type I.

La tyrosinémie héréditaire de type I (TH I) est une maladie génétique. Elle est causée par une activité réduite de la fumarylacétoacétate hydrolase (FAH), la dernière enzyme impliquée dans la dégradation de la tyrosine chez l'humain. Cette déficience enzymatique cause l'accumulation de produits toxiques dans l'organisme, ce qui occasionne de graves problèmes de foie et une issue fatale dans l'enfance. La tyrosinémie héréditaire est une maladie rare. L'incidence de cette maladie dans le monde est une personne sur 120 000 naissances vivantes. Par contre, dans les régions du Saguenay Lac Saint-Jean et de Charlevoix l'incidence de cette maladie est très élevée : une personne sur 1846 nouveau-nés. Le but de ce projet est la synthèse des inhibiteurs de l'homogentisate 1,2- dioxygénase (HGO), la troisième enzyme, impliquée dans la dégradation de la tyrosine. Ces inhibiteurs représentent les analogues halogènes de l'acide homogentisique qui est le substrat de l'HGO. L'utilisation de ces inhibiteurs dans le traitement de la tyrosinémie héréditaire de type I peut devenir une bonne alternative de la transplantation hépatique qui représente, en ce moment, la méthode la plus efficace pour traiter cette maladie. / Hereditary tyrosinemia type (HT I) is the most severe genetic disease in human tyrosine catabolism, affecting liver, kidney and peripheral nerves. It results from reduced activity of fumarylacetoacetate hydrolase (FAH), the final enzyme in the degradation of tyrosine. The accumulation of toxic metabolites in liver leads to progressive liver malfunction and cirrhosis which leads to the fatal outcome in infancy. Despite the fact that tyrosinemia type I is a rare genetic disease (the Worldwide prevalence is 1 case to 120 000 newborns), in Saguenay Lac Saint-Jean and Charlevoix regions of Québec the prevalence of tyrosinemia type I is very high, one case to 1846 newborns. The object of this project is the synthesis of inhibitors of the homogentisate 1,2- dioxygenase (HGO), the third enzyme in the catabolic tyrosine pathway in human. These inhibitors represent the halogenated analogues of homogentisic acid, which is a substrate of HGO. Treatment of HT I using these inhibitors may be a very good alternative to the orthotopic liver transplantation (OLT) which is now the only effective form of therapy of this disease.