Proefschrift Maastricht. / Met lit. opg. - Met samenvatting in het Nederlands.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Science agronomiques : Toulouse, INPT : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 197 réf.

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

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2005. / Titre de l'écran-titre (visionné le 23 février 2006). Bibliogr.

Thesis (doctoral)--Rijksuniversiteit te Utrecht, 1981. / Summary also in Dutch. Includes bibliographical references.

Afin de mieux comprendre la fonction et l'importance de l'interférence à l'ARN (iARN) chez les eucaryotes, l'identification des protéines cellulaires pouvant moduler ou être requises pour le fonctionnement de l'iARN, en particulier pour la fonction de la ribonucléase Dicer, et des protéines régulées par l'iARN est essentielle. Dans le premier volet de cette étude, nous avons réalisé des coimmunoprécipitations pour identifier les protéines cellulaires pouvant interagir avec Dicer chez la levure Schizosaccharomyces pombe (S. pombe). Deux protéines ont ainsi été identifiées par analyse protéomique, soit la protéine ribosomale L12 et la protéine Byr3. Le deuxième volet de cette étude a consisté à identifier les protéines régulées par la voie de l'iARN chez S. pombe. Nous avons donc procédé à des analyses par gel 2D du protéome des lignées Hu303 (type sauvage) et Hu679 (Dcr1?). Ces analyses suggèrent un rôle possible de la voie de l'iARN dans le contrôle de la glycolyse.

Une étude précédente visant à mieux comprendre le rôle et le contexte cellulaire dans lequel la ribonucléase Dicer (Dcrl) évolue nous a permis d'identifier des protéines pouvant être régulées par un mécanisme post-transcriptionnel impliquant Dcrl et la voie de l'interférence à l'ARN (iARN) chez Schizosaccharomyces pombe. Parmi ces protéines se trouvaient trois enzymes impliquées dans la voie de la glycolyse. Nous avons tenté de caractériser le mécanisme et l'implication fonctionnelle de leur régulation en effectuant des expériences de FACS combinées à l'utilisation d'un système de gène rapporteur basé sur la « Green fluorescent protein » et en effectuant des tests de croissance, respectivement. La régulation de la voie de la glycolyse ne semble pas nécessaire à la croissance des levures, ce qui suggère la présence de mécanismes compensatoires. L'étude précédente nous avait également permis d'identifier la protéine ribosomale L12 comme interacteur potentiel de Dcrl pouvant être impliqué dans sa régulation. Nous avons tenté de comprendre le rôle de L12 dans cette régulation en confirmant son interaction avec Dcrl et en caractérisant l'aspect fonctionnel de cette interaction en produisant des lignées délétionnelles de L12. La localisation intracellulaire de la protéine L12 nous permet de croire qu'elle pourrait amener Dcrl dans des structures spécifiques du cytosol, où elle pourrait jouer un rôle dans la régulation génique post-transcriptionnelle. Ce rôle demande toutefois à être confirmé.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Le but de cette étude était d'évaluer et de comparer l'état de la qualité de la viande de poitrine des deux souches de poulets de chair à rendement standard les plus utilisées sur le marché mondial : Cobb 500 et Ross 308. Pour ce faire, des poussins des deux sexes des deux souches ont été placés dans un design en blocs complets randomisés (4 groupes x 4 répétitions en 4 blocs) et nourris d'un régime standard de démarrage, de croissance et de finition de 1 à 35 jours. À 35 jours, les oiseaux (n = 40/souche/sexe) ont été abattus et leur rendement et la qualité de la viande de poitrine ont été évalués. L'interaction souche-sexe n'était pas significative pour la plupart des caractères analysés. Les oiseaux de la souche Cobb 500 avaient un poids corporel plus élevé (P < 0,001), un rendement en viande de poitrine plus élevé (P = 0,02) et un rendement en cuisse moins important (P < 0,001) que les Ross 308. Ils présentaient également un score plus élevé (P = 0,04) de la myopathie de durcissement de la poitrine et des pertes d'eau plus importantes par exsudation (P = 0,01) et après cuisson (P = 0,01). Un modèle de glycolyse in vitro a révélé que la chute post-mortem du pH du muscle Pectoralis major était influencée par l'interaction entre la souche et l'âge (P < 0,001). À 14 jours, le pH initial était plus élevé (P < 0,05) chez Cobb 500, mais à 33 jours, il était similaire dans les deux souches. Aux deux âges et pour les deux souches, le pH ultime de ce muscle a été atteint à3 heures post-mortem. En conclusion, le développement musculaire est négativement corrélé à la qualité de la viande. Par conséquent, le choix de combinaison de souches et de sexe pour la production de poulets de chair nécessite un compromis entre le rendement et la qualité de la viande. / The purpose of this study was to evaluate and compare the state of breast meat quality in the two most used standard-yielding broiler chicken strains on today's market: Cobb 500 and Ross 308. To achieve this, chicks from both sexes of both strains were placed in a randomized complete block design (4 groups × 4 replicates in 4 blocks) and fed a standard starter, grower, and finisher diet from 1 to 35 d. At 35 d, birds (n = 40/strain/sex) were processed, and their yield and breast meat quality were evaluated. The strain-by-sex interaction was not significant for most analyzed traits. Birds from the Cobb 500 strain had higher body weight (P < 0.001), greater breast meat yield (P = 0.02), and lower leg meat yield (P < 0.001) than Ross 308 birds. They also exhibited higher wooden breast score (P = 0.04) and greater drip (P = 0.01) and cooking (P = 0.01) losses. An in vitro glycolysis model revealed that post-mortem decline in the pH of the Pectoralis major muscle was influenced by the interaction between strain and age (P < 0.001). At 14 d, the initial pH was higher (P < 0.05) in Cobb 500, but at 33 d it was similar in both strains. At both ages and for both strains, the ultimate pH in this muscle was reached at 3 h post-mortem. In conclusion, muscle growth and development are negatively associated with meat quality. Thus, the choice of strain and sex combinations for broiler production requires a compromise between meat yield and quality.

Les Leucémies Aigües Myéloïdes (LAM) sont des hémopathies malignes hétérogènes de mauvais pronostic qui se caractérisent par une expansion clonale de progéniteurs immatures. De nombreuses dérégulations de voies de signalisation sont retrouvées dans les cellules leucémiques et leur confèrent un avantage de prolifération et de survie. La voie de signalisation mTORC1, qui contrôle la traduction protéique, l’autophagie et plusieurs voies métaboliques, est ainsi constitutivement activée dans les cellules leucémiques. La reprogrammation métabolique notamment via « l’effet Warburg » est un phénomène bien décrit dans les cellules cancéreuses. L’augmentation de l’utilisation de la glycolyse, confère aux cellules tumorales un avantage de survie en favorisant une production rapide d’ATP et d’intermédiaires métaboliques nécessaires pour les biosynthèses de nucléotides, d’acides-aminés et de lipides. C’est donc dans ce contexte que j’ai étudié le métabolisme du glucose dans les cellules de LAM et l’implication de la voie de signalisation mTORC1 dans la dérégulation de ce métabolisme. J’ai tout d’abord identifié par une étude transcriptomique dans la lignée leucémique MOLM-14 que la signalisation mTORC1 contrôle plusieurs voies métaboliques notamment celles permettant l’utilisation du glucose. Ceci a été vérifié dans plusieurs lignées de LAM puisque l’inhibition ou la sur-activation de mTORC1 entrainent respectivement une diminution ou une augmentation de la consommation de glucose et de la production de lactate. De façon intéressante, le niveau d’activation de la voie mTORC1 détermine la sensibilité des cellules leucémiques à l’inhibition de la glycolyse. En effet, lorsque mTORC1 est activé, le blocage de la glycolyse induit de l’autophagie et l’apoptose des cellules leucémiques. A l’inverse, le blocage de mTORC1 induit une reprogrammation métabolique des cellules leucémiques qui utilisent alors principalement la phosphorylation oxydative pour produire l’ATP dont elles ont besoin. Leur survie devient alors indépendante du glucose. A l’inverse des cellules primaires de LAM, les cellules hématopoïétiques immatures normales CD34+ sont moins sensibles au blocage de la glycolyse. Le ciblage du métabolisme du glucose pourrait donc constituer une stratégie thérapeutique intéressante dans les LAM. Je me suis ensuite intéressée aux effets anti-leucémiques induits par l’inhibition de la voie des pentoses phosphates (PP) et plus particulièrement au ciblage de la G6PD (glucose-6-phosphate déshydrogénase) par le composé le 6-aminonicotinamide (6-AN). En effet, une étude de flux métabolique a permis de mettre en évidence qu’une proportion importante de glucose est dirigé vers la voie des PP, laissant suggérer que l’addiction des cellules leucémiques au glucose pourrait être liée à une utilisation augmentée de cette voie annexe. J’ai alors observé que le 6-AN induit une cytotoxicité in-vitro y compris dans les cellules primaires de patients, sans avoir d’effets sur les cellules hématopoïétiques normales et in-vivo dans un modèle de xénogreffe de la lignée MOLM-14 chez la souris NUDE. Cette étude a donc permis de montrer que l’activation constitutive de mTORC1 rend la survie des cellules de LAM dépendante de la glycolyse et crée une sensibilité spécifique à l’inhibition de la G6PD. La dérégulation de la signalisation mTORC1 étant quasi-constante dans les LAM, cibler la G6PD pourrait donc représenter une stratégie thérapeutique intéressante. / Acute Myeloid Leukemia (AML) are heterogeneous hematological diseases with poor prognosis characterized by a clonal expansion of immature progenitors. Many deregulation of signaling pathways are found in leukemic cells and give them an advantage of proliferation and survival. The MTORC1 signaling pathway, which controls protein translation, autophagy and several metabolic pathways, is constitutively activated in leukemic cells. Metabolic reprogramming in particular the "Warburg effect" is a phenomenon well described in cancer cells. High rate of glycolysis has been considered to give tumour cells advantages through rapid production of ATP and intermediates for the synthesis of nucleotides, amino acids, and lipids. In this context, I studied glucose metabolism in AML cells and the involvement of the mTORC1 signaling pathway in the deregulation of this metabolism. First, I identified by a transcriptomic analysis in the MOLM-14 cell line that mTORC1 signaling controls several metabolic pathways including those for glucose utilization. This has been verified in several AML cell lines, since inhibition or over-activation of mTORC1 respectively induces a decrease or an increase in glucose consumption and lactate production. Interestingly, the level of activation of the mTORC1 signaling pathway determines the sensitivity of AML cells to the inhibition of glycolysis. Indeed, when mTORC1 is activated, the blockade of glycolysis induces autophagy and apoptosis of leukemic cells. Conversely, blocking mTORC1 induces metabolic reprogramming of leukemic cells, which then mainly use oxidative phosphorylation to produce ATP for their needs. AML cell survival become independent of glucose. Unlike primary AML cells, survival of normal immature hematopoietic cells CD34+ is only barely affected by the blockade of glycolysis. Thus, targeting the glucose metabolism may constitute an attractive therapeutic strategy in AML. I then investigated the anti-leukemic activity induced by the inhibition of the pentose phosphate pathway (PPP) and more particularly by the specific blockade of G6PD (glucose 6-phosphate dehydrogenase) with the 6-aminonicotinamide (6- AN) compound. Indeed, a metabolic flux analysis demonstrated that a significant proportion of glucose was directed towards the PPP. This result suggested that the addiction of leukemic cells toward glucose might be related to an increased use of PPP. I then observed that the 6-AN induced in vitro cytotoxicity including in primary AML cells from patients without effect on normal immature hematopoietic cells CD34+ and in vivo in a xenograft model of MOLM-14 cell line in the NUDE mouse. This study therefore demonstrated that the constitutive activation of mTORC1 makes AML cells survival dependent on glycolysis, and creates a specific vulnerability to the inhibition of G6PD. Given that deregulation of the mTORC1 signaling pathway is almost constant in AML, targeting G6PD may therefore represent an interesting therapeutic strategy.

Les cancers agressifs se caractérisent par un métabolisme glycolytique exacerbé avec surexpression de protéines assurant le contrôle du pH intracellulaire par l’export efficace des déchets métaboliques acides (par CAIX, CAXII, MCT1 et MCT4 entre autres). Les cancers du sein dit "triple négatif" (sans expression des récepteurs à l'estrogène, progestérone et Her-2) présentent une consommation augmentée de glucose et un plus mauvais pronostic en comparaison avec les autres cancers du sein. L'analyse immunohistochimique de l'expression des protéines glycolytiques d'une cohorte de 159 patientes TNEG a montré que MCT4 était prédictif de la survenue de métastases et de décès. Le ciblage in vitro de MCT4 par la technique des Zinc Finger Nucléases (ZFN) a eu un effet anti-prolifératif. L'efficacité était toutefois maximale lors du ciblage combiné de MCT1 (inhibiteur pharmacologique), MCT4 et de la respiration mitochondriale par la phenformine dans la lignée de cancer TNEG Hs578t. Cette étude montre donc que le ciblage des protéines glycolytiques pourrait être une piste intéressante dans le traitement des cancers du sein TNEG. Un autre travail a permis d'exploiter le ciblage des protéines glycolytiques, notamment CAIX et CAXII, pour augmenter in vitro et in vivo la radiosensibilité de lignées de cancer colorectal tout en démontrant un mécanisme original de radiosensibilisation, via l'acidification intracellulaire. Enfin, nous avons mis en évidence l'importance de l'hypoxamiR miR210 dans la radiorésistance de lignées de cancer du poumon, avec une radiorésistance semblant dépasser l'effet oxygène. / Agressive cancers often harbor an exacerbated glycolytic metabolism with overexpression of proteins that maintain intracellular pH by extruding metabolic acid waste (via CAIX, CAXII, MCT1 and MCT4 among others). The "triple-negative" breast cancers (with no expression of estrogen, progesteron and Her-2 receptors) have an increased consumption of glucose and worse prognosis in comparison with other breast cancers. Immunohistochemical analysis of glycolytic proteins among 159 patients with TNEG breast cancer, showed that MCT4 was predictive for metastasis and death occurence. In vitro targeting of MCT4 by Zinc Finger Nuclease (ZFN) technique demonstrated an anti-proliferative effect. However, the maximal anti-proliferative effect was observed with the combination of MCT4/MCT1 (by pharmacological inhibition) and mitochondrial respiration by phenformine in the Hs578t TNEG cell line. This study demonstrated that targeting glycolytic protein could have a therapeutic effect in TNEG breast cancers. Another study also use targeting of glycolytic protein such as CAIX and CAXII to increase in vitro and in vivo radiosensitivity of colorectal cell lines while demonstrating an original mechanism of radiosensitization by increasing intracellular acidosis. Finally we demonstrated that the hypoxamiR miR210 was involved in the radioresistance of lung cancer cell line with a stronger impact than the oxygen effect.