Certaines souches d’Escherichia coli sont des bactéries pathogènes connues depuis plusieurs dizaines d’années et en constante évolution. Dépendamment de son contenu génétique, la souche d’E. coli a la possibilité d’être un organisme commensal de l’intestin des mammifères et d’être bénéfique pour la santé ou être un redoutable pathogène autant pour les humains que les animaux. Cette bactérie peut causer plusieurs maladies chez l’humain comme la colique hémorragique et des infections urinaires. Les poulets dans les élevages peuvent être infectés par E. coli, menant souvent à d’importantes pertes économiques pour les producteurs. Mon projet de maîtrise porte principalement sur les souches d’E. coli et E. fergusonii isolées de poulets en santé et leur potentiel de virulence chez les poulets et les humains. Premièrement, j’ai testé la virulence d’isolats d’Escherichia de poulets en santé dans un modèle de septicémie chez le poussin naissant. J’ai par la suite comparé les génomes séquencés de plusieurs de ces souches pour essayer de déterminer les différences entre les souches ayant démontré un pouvoir pathogène dans ces tests et celles qui n’en ont pas démontré. Je présente ici une étude démontrant que plusieurs souches contenant une panoplie de gènes reliés à la virulence sont présentes dans des animaux en santé et peuvent ainsi poser un certain risque autant pour ceux-ci que la santé publique. Ces travaux permettent de mettre en évidence que les élevages de poulets peuvent représenter un réservoir important pour de potentielles souches pathogènes d’E. coli, mais aussi d’autres pathogènes émergents comme E. fergusonii.

La capacité de régénération des foies de mammifères est considérable. Suite à une hépatectomie partielle, les hépatocytes entrent de façon synchrone dans un état de prolifération dans lequel ils quittent simultanément la phase G0 pour entrer en phase G1. Nous nous sommes intéressés aux changements épigénétiques et transcriptionnels qui surviennent durant ce processus. Pour ce faire, nous avons généré des données de ChIP-seq pour différents temps suivant cette chirurgie pour : - la polymérase II (pol II), - la polymérase III (pol III), - les marqueurs épigénétiques H3K4me3 et H3K36me3, - ainsi que le cofacteur de transcription HCF-1. Ces données nous ont permis de suivre et d’explorer les modifications dans la transcription et les changements à travers le génome durant la régénération hépatique. La chromatine a été préparée à partir de huit points dans le temps différents suivant l'hépatectomie partielle (1h, 10h, 20h, 28h, 36h, 44h, 48h et 60h). Les échantillons ont été séquencés avec la technologie dite "paired-end" (chaque fragment donne lieu à deux lectures de 50 ou 100 nucléotides, une pour chaque bout) permettant la localisation précise et la longueur exacte de chaque fragment séquencé sur le génome. En moyenne, 225 millions de séquences ont été obtenues pour chaque échantillon, puis cartographiées sur le génome murin (C57BL6/J, assemblage MGSCv37/mm9, juillet 2007). De façon consistante avec une synchronisation robuste du cycle de division cellulaire, les patrons de transcription des gènes du cycle cellulaire (par exemple, les cdks et les cyclines) révèlent un état actif ou inactif bien défini qui corrèle avec l'activité attendue du gène. Nous avons effectué une première analyse globale de l'occupation par la pol II à travers les différents points dans le temps et avons identifié 9 423 gènes montrant un changement significatif dans la fixation de la polymérase au promoteur. En groupant les gènes ayant un profil similaire, nous avons remarqué une concordance significative entre le point dans le temps du cycle cellulaire pendant lequel la pol II est présente de façon maximale au promoteur des gènes et la fonction qui leur est reliée. Nous continuons d’explorer gène par gène, les variations au niveau des marqueurs épigénétiques, en fonction du profil de fixation de la pol II. Aucune analyse n’a cependant encore débuté en ce qui concerne la pol III et le facteur de transcription HCF-1. L'analyse continue de la transcription des gènes du cycle de division cellulaire durant ce processus de régénération hépatique vous sera présentée.

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

Il a été montré récemment que l'instabilité génétique joue un rôle central dans les étapes précoces de la tumorigenèse. Celle-ci provoquerait une activation chronique des voies ATR/CHK1 et ATM/CHK2 dans les cellules précancéreuses, entrainant l'apoptose ou la sénescence des cellules concernées. Les mécanismes de checkpoint constituant une barrière contre la progression tumorale, toute mutation affectant ce checkpoint serait ainsi sélectionnée très tôt dans le processu s de tumorigenèse et faciliterait ensuite la progression tumorale. Ce modèle met en évidence le rôle central de l'instabilité génomique et du checkpoint dans la progression tumorale.Au cours de ma thèse, je me suis intéressé au complexe Claspine / Timeless / Tipin, initialement identifié comme médiateur de la voie ATR/CHK1 et qui est donc considéré comme ayant une fonction suppresseur de tumeur. Cependant, Claspine présente aussi des propriétés oncogéniques, puisque qu'elle est surexprimée dans de nombreuses lignées tumorales et cette surexpression est importante pour la prolifération cellulaire. Nous nous sommes donc demandé comment cette protéine pouvait être à la fois un oncogène et un suppresseur de tumeur. Chez la levure, l'homologue de Claspine est impliqué dans le maintien de la stabilité des fourches de réplication, indépendamment de sa fonction dans le checkpoint. Nous proposons que dans les cellules cancéreuses cette surexpression permette une meilleure stabilité des fourches, ce qui serait très important pour répliquer efficacement un génome soumis à un stress réplicatif constant. Au cours de ma thèse, nous avons construit et caractérisé un modèle de cellulescancéreuses HCT116 dans lesquelles nous avons diminué le niveau de Claspine ou deTimeless grâce à des shRNA, sans que cela n'affecte l'efficacité du checkpoint de réplication. Nous avons pu observer dans ces cellules un ralentissement de la progression des fourches de réplication et l'apparition d'une instabilité génétique. Il semblerait que spécifiquement dans le cas de Timeless, le ralentissement de la fourche de réplication et l'instabilité génomique se manifeste surtout dans les régions du génome répliquées tardivement. / The correct execution of the replication program is essential for the maintenance of genome integrity during S phase. Indeed, replication fork progression is frequently challenged by DNA lesions and by a variety of natural pause sites. Arrested forks are unstable structures, which represent a major threat for the genome integrity if they are not promptly stabilized and restarted. In response to replicative stress, cells activated the replication checkpoint to prevent collapse of stalled forks and promote fork recovery. Recent evidence indicates that spontaneous replication stress occurs in precancerous lesions and promotes the development of cancer. Identifying the origin of this replication stress would represent a better understanding of the early stages of tumorigenesis. We study the function of Claspin, a mediator of the replication checkpoint, which plays a key role in the response to replication stress. It is therefore acting as a tumor suppressor, preventing genomic instability during DNA replication. Intriguingly, recent evidence indicates that Claspin is overexpressed in different cancers and can also acts as an oncoprotein. Studies on Mrc1p, the yeast homologue of Claspin, have shown that Mrc1 is permanently associated to forks, where it forms a complex with two partners called Tof1p and Csm3p (homologues of human Tim and Tipin respectively). We have shown by DNA combing that the replicative function of Mrc1p, is critical for viability in the presence of a replication stress. In l ight of our results in yeast, we propose that the Claspin/Tim/Tipin complex may also play a direct role for the replication of human cells. If confirmed, this replication function may account for the role of this complex in the cancer process and tumor resistance to genotoxic agents commonly used in anticancer therapy.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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