The ability of filarial parasites to persist in an immunological competent host, has led to the suggestion that they have evolved specific measures to counter immune defences. Filarial nematodes produce and secrete excretory-secretory (ES) products, some of which have been described to have a potential role in immune evasion. As part of these ES products, two homologues of the mammalian cytokine macrophage-migration inhibitory factor (MIF) have been described from the filarial nematode Brugia malayi, Bm-MIF-1 and Bm-MIF-2. Mammalian MIF is a widely distributed protein constitutively expressed in many immune and non-immune cell types. Although firstly characterised by its ability to stop migration of peritoneal macrophages, it has now been shown to play an important role during different inflammation processes. The main aim of this study is to elucidate the role of Brugia MIF homologues and their relation with the mammalian cytokine. This thesis studies the effect of both filarial and host MIF homologues on two major immune cell types, macrophages and dendritic cells (DC). We found that both Brugia and mouse-MIF synergise with IL-4 to activate macrophages to an alternative phenotype, by enhancing expression of IL-4-induced alternative activation markers Arginase-1, Ym-1 and the macrophage Mannose Receptor. MIF also synergises with IL-4 to render macrophages suppressive, an important outcome during filarial infection. Additionally we found that MIF homologues induce IL-4Ra expression, suggesting a mechanism by which MIF enhances IL-4 activation. We showed that filarial and mouse MIF homologues differ in their capacity to activate bone marrow-derived immature dendritic cells. Mouse-MIF up-regulates MHC-II and CD40 expression and induces pro-inflammatory cytokine production after overnight treatment. On the other hand Bm-MIF-2 induces low levels of cytokine production but does not up-regulate activation markers, and Bm-MIF-1 failed to activate DC. Furthermore, we demonstrate that filarial MIF homologues impair DC differentiation from bone marrow precursors. While bone marrow cells cultured in the presence of GM-CSF, with or without mouse-MIF, differentiate into CD11c+ DC, addition of Bm-MIF-2 to the culture media impairs differentiation arresting the cells in an undifferentiated phenotype characterised by the expression of myeloid and granulocyte markers CD11b and GR1. Finally, using an in vivo model where we implant Brugia malayi parasites in the peritoneal cavity of mice, we observed that host MIF does not play an essential role in the activation of macrophages by adult parasites as macrophages form MIF deficient mice present the same phenotype as their wild type counterparts.

No description available.

Les homologues Bcl-2 constituent une famille de protéines structurellement apparentées qui jouent un rôle central dans la régulation de l'apoptose. Les mécanismes de régulation de l'apoptose entérocytaire sont peu connus. Afin de mieux comprendre cette régulation, le but de ce travail était d'analyser l'établissement des mécanismes de contrôles de l'apoptose entérocytaire au cours du développement de l'intestin humain. Pour ce faire nous avons étudié l'expression épithéliale des homologues Bcl-2 proapototiques (Bax, Bak et Bad) et anti-apoptotiques (Bcl-2, Mcl-1 et BCI-X L ), ainsi que la molécule associée anti-apoptotique Bag-1, le long de l'axe cryptevillosité et pour les différents segments (jéjunum, iléon et côlon) de spécimens foetaux humains âgés de 9 à 20 semaines de gestation. Dans un premier temps, afin d'analyser l'expression épithéliale des homologues Bcl-2 le long de l'axe crypte-villosité, nous avons effectué des immunofluorescences indirectes en utilisant des anticorps spécifiques pour les homologues étudiés. Dans un deuxième temps, afin d'analyser l'expression épithéliale des homologues Bcl-2, nous avons effectué des Western blots."--Résumé abrégé par UMI.

Obesity is a growing public health issue with few effective treatments. Many of the human genes involved in weight regulation have homologues in other species. In Drosophila melanogaster, 11-cis-vaccenyl acetate (cVA) is a pheromone shown to affect both aggression and feeding behaviour. The aim of this study was to investigate the effect of cVA exposure on gene expression in wild type flies and to confirm crosses with genetic knockouts in the cVA pathway. The genes studied in the wild type flies were Akh (homologue of glucagon), Dilp2,-3 and -5 (homologues of insulin), Dsk (homologue of cholecystokinin), sNPF (homologue of neuropeptide Y) and TβH. The knockout genes studied were Or65a, Or67d and TβH. RNA was extracted from whole heads, cDNA synthesis was performed and the cDNA was then used in SYBR Green RT-qPCR. The knockout genes were not confirmed, due to methodological problems. The expression of Dilp3, Dilp5 and Dsk were significantly lower in the experimental flies, the expression of the other genes where not affected. The results indicate that exposure to cVA affects the expression of some of the neuropeptides involved in weight regulation. Due to the methodological problems experienced, a recommendation is to confirm the data using different reagents.

The Streptomyces are invaluable as a natural source of antibiotics and other bioactive compounds used in medicine and agriculture. S. coelicolor is the model streptomycete, and is studied for its complex secondary metabolism and multicellular life cycle. The subject of this work is bldB, a gene essential for development and antibiotic production in S. coelicolor, and one of its many homologues, located in the abaA antibiotic regulatory locus. The aim was to study the transcriptional regulation of bldB using a luminescent reporter, and investigate the role of each of the genes in the abaA cluster in regulation of antibiotic production, in order to understand the function and mechanism of action of bldB and its homologues. Individual deletion of each of the four genes in the abaA cluster resulted in varying effects on production of the antibiotic CDA. The bldB homologue, SCO0703, was shown to be a positive regulator of CDA, as the null mutant was severely defective in CDA production. It was found that bldB is expressed in most other bld developmental mutants, with the exception of bldD. There was no direct interaction observed between BldD and the bldB promoter, and possible mechanisms of indirect regulation are proposed. / Thesis / Master of Science (MSc)

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

L'objectif de mon doctorat est de développer une méthode d'analyse des séquences protéiques permettant de cribler, le plus efficacement possible, les alignements non significatifs produits par le logiciel PSI-BLAST afin d'identifier des relations d'homologies lointaines. La stratégie développée repose sur deux étapes de criblage, une première s'appuyant sur les prédictions de structures secondaires, une seconde tirant profit du développement récent de méthodes de comparaison profil/profil performantes. La méthode développée a été initialement calibrée sur une base de données de séquences particulière. Cette base rassemble des séquences de domaines dont les structures sont connues permettant ainsi de contrôler l'existence effective d'homologues lointains. Cette phase a permis d'établir les seuils de détection optimaux permettant une utilisation semi-automatique du programme. Dans une seconde phase, la méthode a été testée sur un ensemble de 100 protéines impliquées dans la signalisation et la réparation des dommages de l'ADN. Au travers de différents exemples, nous montrons les potentialités du programme développé pour des recherches d'homologies lointaines à grande échelle. En particulier, mon étude suggère une nouvelle hypothèse pour comprendre l'origine d'une maladie rare, le syndrome de Nijmejen, provoqué par une mutation dans la protéine Nbs1.

La ppGpp et la pppGpp, qui sont synthétisées/hydrolysées par les RelA/Spot homologs (RSH), jouent un rôle centrale dans l’adaptation des bactéries contre la privation des nutriments et les stress environnementaux. Les enzymes RSH et ppGpp ont été découverts dans le chloroplaste. Il a été récemment démontré que ppGpp joue un rôle comme répresseur globale de l’expression de gènes chloroplastiques. Certains stresses environnementaux et hormones induisent l’accumulation de ppGpp chez les plantes, cependant le mécanisme moléculaire n’est pas encore connu. Ici nous nous sommes intéressés à découvrir les facteurs qui interagissent avec les RSH, et qui donc sont susceptible de réguler le métabolisme du ppGpp. En utilisant un crible double-hybridation de levure nous avons identifiées des proteines qui interagissent avec les RSH y compris l’acyl carrier protein (ACP) et des GTPases associées au ribosome. ACP et RSH1 semblent être indispensables pour l’accumulation de ppGpp induite par la carence de la biosynthèse des acides gras, tandis que le ppGpp et un GTPase associé au ribosome contribuent à la résistance contre le heat-shock. Nous avons aussi effectué du co-immunoprécipitation spectrométrie de masse avec RSH1. Plusieurs protéines ont été identifiées y compris des protéines associées au nucléoid et des protéines liées à la signalisation chloroplastique, indiquant que RSH1 pourrait etre impliqué dans la machinerie de transcription chloroplastique. Nos résultats montrent que chez les plantes le ppGpp joue un rôle non seulement comme chez les bacteriés mais aussi participe à de nombreux processus biologiques qui sont spécifiques aux plantes. / Guanosine tetra-phosphate and penta-phosphate (ppGpp and pppGpp), which are synthesized/hydrolyzed by RelA/Spot homolog (RSH) enzymes, play a central role in the adaptation of bacteria to nutrient limitation or other stresses. Both RSH enzymes and ppGpp are present in the chloroplasts of plants. Recent studies have shown that ppGpp acts as a global repressor of chloroplast gene expression. Certain environmental stresses and hormones induce ppGpp accumulation in chloroplasts, however the molecular mechanisms underlying the activation of ppGpp signalling in response to such stimuli is essentially unknown. We searched for factors that interact with RSH enzymes and so could play a role in activating ppGpp signalling. Using a targeted yeast two hybrid screen several proteins were identified that interact with RSH enzymes including acyl carrier protein (ACP) and ribosome associated GTPases. ACP and RSH1 appear to be required for ppGpp induction in response to fatty acid biosynthesis depletion, while ppGpp and an RSH-interacting GTPase contribute to the resistance of plants to heat shock. We also performed non-targeted co-immunoprecipitation mass spectrometry (CoIP-MS) of RSH1. New RSH interaction candidates were identified, including plastid nucleoid associated proteins and chloroplast signalling proteins, suggesting that RSH1 may be associated with the plastid transcription machinery. Our results give new insights into ppGpp signalling, and show that some elements are conserved between plants and bacteria, while others are implicated in plant-specific biological processes.

Les composés homologues de formule chimique (PbSe)5(Bi2Se3)3m avec m = 1, 2 et 3 se caractérisent par une structure lamellaire où alternent des couches de PbSe avec m couches de Bi2Se3. Ces composés, que l’on retrouve à l’état naturel, ont récemment suscité un intérêt pour la thermoélectricité en raison de leur remarquable aptitude à ne conduire que très faiblement la chaleur. L’objectif des travaux de cette thèse est d’étudier en détail le transport électrique et thermique de ces matériaux et de sonder leurs performances pour la génération d’électricité. Pour atteindre ces objectifs, des techniques de synthèse par métallurgie de poudres ont été mises en œuvre. Les matériaux résultants ont été ensuite caractérisés finement. Les caractérisations ont porté sur des analyses physico-chimiques mais aussi sur des mesures de propriétés électriques et thermiques aussi bien à basses températures (2 – 300 K) pour identifier les mécanismes microscopiques qui gouvernent le transport qu’à hautes températures (300 – 723 K) pour déterminer leur domaine d’application optimal. Une étude détaillée de leur structure cristalline a été menée en combinant des mesures de diffraction des rayons X sur monocristal et des analyses de microscopie électronique à transmission à haute résolution. Les mesures des propriétés physiques de ces composés ont confirmé leur potentiel pour des applications en génération d’électricité à températures moyennes. De nombreuses substitutions ont été entreprises afin de tenter d’optimiser davantage les performances de ces composés. Les éléments en substitution ont été choisi pour soit augmenter (m = 1) ou au contraire diminuer (m = 2 et 3) la concentration en électrons. Ces travaux ont permis de démontrer pour la première fois la possibilité de doper ces matériaux avec de nombreux éléments tels que l’iode, le sodium, l’argent ou le tellure. D’autre part, une étude détaillée des propriétés thermiques de ces matériaux a été réalisée par diffusion inélastique des neutrons sur poudre afin de dévoiler l’origine microscopique des très faibles valeurs de conductivité thermique de réseau mesurées / The homologous series of compounds of general chemical formula (PbSe)5(Bi2Se3)3m with m = 1, 2 et 3 is characterized by a lamellar crystal structure where PbSe layers alternate with m Bi2Se3 layers. These compounds, that can be found as minerals, have recently focused attention for thermoelectric applications owing to their remarkable ability to poorly conduct heat. In order to evaluate their thermoelectric performances, the present work dealt with their synthesis by powder metallurgy techniques followed by measurements of their transport properties not only at low temperatures (2 – 300 K) with the aim to identify the basic mechanisms governing the transport but also at high temperatures (300 – 723 K) to determine their optimum temperature range. A detailed study of their crystalline structure has been carried out by a combination of X-ray diffraction on high-quality single crystals and high-resolution transmission electron microscopy. Measurements of their transport properties have confirmed the potential of these materials for power generation applications at mid temperatures. Numerous substitutions have been studied to optimize further their thermoelectric performances. The elements in substitution have been chosen to either increase (m = 1) or decrease (m= 2 and 3) the electron concentration. This work has demonstrated for the first time the possibility to dope these materials with various elements such as iodine, sodium, silver or tellurium. Moreover, a detailed study of the thermal properties of these compounds has been performed by means of powder inelastic neutron scattering in order to unveil the microscopic origin of the very low lattice thermal conductivity values measured

Cette étude a été consacrée à la purification et au fractionnement de mélanges de cyclodextrines par procédés membranaires (NF, UF). Les cyclodextrines (CD) sont des oligosaccharides cycliques constituées de 6 à plus de 60 unités de glucose (CD6-CD60). Elles sont synthèsées en mélange à partir de la bioconversion de l'amidon. Dans un premier temps, la complexation ultrafiltration a été appliquée pour séparer la CD6 et la CD7. Au cours de cette étude, différents paramètres comme la pression, le rapport stœchiométrique entre CD et agent complexant et le rapport massique entre CD ont été étudiés. Il s'est avéré que ces facteurs pouvaient agir sur la sélectivité de séparation. La diafiltration avec un facteur de réduction volumique de 3 a été utilisée, en présence d'Igepal (agent complexant), pour séparer la CD6 et la CD7. Les résultats obtenus sont assez intéressants vu qu'après 4 diafiltrations la CD6 a été récupérée dans le perméat avec une pureté et un rendement respectivement égal à 86 et 71%.Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés au fractionnement d'un mélange brut de cyclodextrines à large cycle par procédé multi étagé avec le but de : (1) purification du mélange en réduisant la fraction des co produits (glucose, CD6-CD8) et (2) fractionnement du mélange pour obtenir des fractions majoritairement enrichies en CD9-CD21 et CD22-CD60. Une simulation mathématique a été appliquée pour sélectionner les stratégies de fractionnement à deux concentrations différentes (1 et 3 g/L). Les résultats obtenus pour une concentration initiale de 1 g/L sont assez intéressant vu que la pureté des cyclodextrines à large cycle dans le rétentat final est de 97%. / This study was devoted to the purification and fractionation of cyclodextrins mixtures by membrane processes (NF, UF). Cyclodextrins CDs are produced in mixture by enzymatic degradation of starch. They are cyclic oligosaccharides containing from 6 to more than 60 glucose units (CD6 to CD60).In a first part, complexation ultrafiltration was applied to separate CD6 and CD7. In this study, different parameters such as the pressure, the stoichiometric ratio between CD and complexing agent and the mass ratio between CD were studied. It seems that these factors could influence the selectivity of separation. Diafiltration with a volume reduction factor of 3 was used, with Igepal as complexing agent, to separate the CD6 and CD7. The obtained results are interesting since after four diafiltrations the CD6 was recovered in the permeate with a purity and yield respectively equal to 86 and 71%.In the second part, we were interested in the fractionation of a crude mixture containing large ring cyclodextrins by a multi stage process in order to: (1) purify the mixture from co products (glucose and CD6-CD8) and (2) fractionate the mixture to obtain fractions predominantly enriched in CD9-CD21 and CD22-CD60. A mathematical simulation predicting the composition of the CD mixture after diafiltration was applied to select the strategy of fractionation at two different concentrations (1 and 3g/L). The results obtained for an initial concentration of 1g /L are quite interesting since the purity of large ring cyclodextrins in the final retentate is 97%.