Les microARN (miARN) sont des ARN endogènes d'environ 21 à 24 nucleotides (nt) produits lors du clivage d'une structure d'ARN en forme de tige-boucle par la ribonucléase Dicer III (ARNase III). Il a été rapporté que certains vims peuvent être ciblés par les composantes protéiques de la voie des miARN et représenter une source exogène de miARN. Les génomes d'ARN des vims de l'hépatite C (VHC) et de Timmunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) possèdent des structures secondaires d'ARN en tige-boucle pouvant représenter des substrats potentiels pour Dicer. Les résultats rapportés ici suggèrent que la région fortement structurée en 5' du génome du VHC, nommée "Internai ribosome entry site" (1RES), est réfractaire au clivage par Dicer in vivo. Cependant, nous montrons que TARN "Transactivating response" (TAR) du VIH-1 qui est situé en 5' de tous les transcrits viraux, est clivé par Dicer in vivo et représente une source de deux miARN fonctionnels nommés miR-TAR-5p et miR-TAR-3p. La caractérisation de ces miARN a permis de constater qu'un clivage asymétrique de TARN TAR par Dicer permet le relarguage préférentiel de miR-TAR-3p, dont les effets régulatoires sur un ARN messager (ARNm) rapporteur sont plus prononcés. Enfin, la protéine B23/Nucléophosmine (NPM) a été identifiée par analyse protéomique et son ARN caractérisé pour être ciblé par les miARN viraux dans des cellules exprimant Télément TAR du VIH-1. Certaines données préliminaires concernant la fonction de B23/NPM dans la pathogenèse du VIH-1 sont discutées. Ces travaux portant sur l'identification de miARN dérivant de la région TAR du VIH-1 et d'un ARNm cible de la cellule hôte permettent une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires associés à l'infection par le VIH-1 et mettent en lumière la complexité des interactions hôte-virus.

Les symptômes du trouble déficitaire de l'attention/hyperactivité (TDAH) et les symptômes dépressifs surviennent souvent simultanément chez un enfant. Toutefois, aucun modèle théorique actuel ne vise à expliquer spécifiquement ce patron de cooccurrence. L'objectif principal de cette thèse est de vérifier si un modèle plus général, celui du double échec, permet d'expliquer le développement de ce patron de cooccurrence. Le modèle du double échec postule que les comportements extériorisés prédisent le développement des comportements intériorisés par l'entremise de difficultés scolaires et de difficultés avec les pairs. Cette thèse vérifie d'abord si les symptômes de TDAH prédisent les symptômes dépressifs, en accord avec l'ordre temporel proposé par le modèle du double échec. La contribution des facteurs génétiques et environnementaux aux associations entre les symptômes de TDAH et les symptômes dépressifs est aussi évaluée. Par la suite, le rôle médiateur du rendement scolaire dans le lien entre l'inattention et les symptômes dépressifs est examiné, ainsi que la contribution potentielle de facteurs de risque impliqués dans le modèle du double échec. Pour ce faire, un échantillon composé de 650 paires de jumeaux rencontrés entre la maternelle et la sixième année a été utilisé. Dans un premier article, une association plus importante entre les symptômes dépressifs et l'inattention, comparativement à l'hyperactivité/impulsivité, est observée. Les facteurs génétiques expliquent les associations transversales au début de l'âge scolaire. Les facteurs environnementaux contribuent de façon grandissante aux liens entre l'inattention et les symptômes dépressifs au cours de l'âge scolaire. Dans le deuxième article, le rôle médiateur du rendement scolaire dans le lien entre l'inattention et les symptômes dépressifs est appuyé. Toutefois, ce rôle médiateur est majoritairement expliqué par des facteurs génétiques partagés entre l'inattention et le rendement scolaire. Ce modèle médiateur n'est pas expliqué par les comportements perturbateurs ou les difficultés relationnelles vécues simultanément. Ces résultats montrent que l'inattention est un facteur de risque pour le développement des symptômes dépressifs distinct des difficultés comportementales et sociales. La conclusion aborde ces résultats en lien avec le modèle du double échec et le rôle des gènes et des facteurs environnementaux dans le développement. / Attention-deficit and hyperactivity/impulsivity (ADHD) symptoms and depressive symptoms frequently co-occur in the same child. However, no theoretical model currently accounts for this pattern of co-occurrence. The principal goal of this dissertation is to test whether the dual failure model accurately accounts for the development of the association between ADHD symptoms and depressive symptoms in childhood. The dual failure model postulates that the association between externalizing behaviors and internalizing behaviors is mediated by peer difficulties and academic underachievement. This dissertation first investigates whether ADHD symptoms predict depressive symptoms throughout childhood, consistent with the dual failure model. The contribution of genetic and environmental factors to these associations is also investigated. Then, the mediating role of academic achievement in the association between inattention and depressive symptoms is investigated, as well as the contribution of risk factors relating to the dual failure model. The current study relies on a sample of 650 twin pairs, some of which have been seen between kindergarten and sixth grade. In the first paper, a greater association between depressive symptoms and inattention is seen than between depressive symptoms and hyperactivity/impulsivity. These associations are mainly accounted for by genetic factors in Kindergarten but nonshared environmental factors contribute increasingly to these associations as children get older. In the second paper, academic achievement is found to mediate the association between inattention and depressive symptoms. This mediation model is mostly accounted for by shared genetic factors between inattention and academic underachievement. Disruptive behaviors and relational difficulties do not account for the association between inattention, academic underachievement and depressive symptoms. These results show that inattention is an early risk factor for depressive symptoms and that risk factors relating to the dual failure model do not account for this association. The discussion focuses on the implications of these results for ADHD, the dual failure model and the contribution of genes to human development.

La transition maternelle-embryonnaire constitue une étape très importante dans le développement précoce des animaux. Elle marque la transition entre l'utilisation et la dégradation du matériel génétique maternel vers l'activation du nouveau matériel génétique embryonnaire. Ces ARNm maternels que contient l'ovocyte sont particulièrement importants durant les quelques jours où la transcription est absente, laissant le zygote utiliser ses réserve de transcrits accumulés. La transition maternelle-embryonnaire doit donc comprendre des mécanismes de contrôles suffisamment précis pour permettre la dégradation des transcrits maternels non-traduits. Ces contrôles, qui ne sont pas encore bien connus dans la littérature, font l'objet de beaucoup de recherches. Les microARNs sont de petits fragments d'ARN d'une longueur de 19 à 24 nucleotides de plus en plus étudiés pour leurs rôles dans la régulation post-transcriptionnelle des gènes et représentent un mécanisme de régulation potentiel des transcrits maternels. L'analyse des microARNs a donc été effectuée tout au long de la maturation ovocytaire jusqu'aux stades embryonnaires préimplantatoires. Une analyse préliminaire comparant un groupe de GV à un groupe de Mil par biopuce a permis de sélectionner deux candidats, soit miR-21 et miR-130a, qui possèdent tous les deux une expression différentielle (P < 0,01). Leurs formes mature et précurseur ont été quantifiées sur des pools de 20 ovocytes en stades GV, GVBD et Mil, ainsi que chez les embryons de 2, 4, 8 cellules et blastocystes, en trois réplicats biologiques (n = 3). Les quantifications ont démontré des résultats surprenants. Pour miR-130a mature, une corrélation positive (P = 0,05) du stade GV jusqu'à l'embryon de 8 cellules a été validée par un profil semblable chez le précurseur (P = 0,002). Une corrélation positive a aussi été obtenue pour miR-21 (P = 0,003) et son précurseur a démontré une augmentation significative (P = 0,05) entre le niveau d'expression observé en Mil et le niveau d'expression chez l'embryon de 2 cellules. Suite à une exposition d'une durée de 30 à 34 heures dans un milieu de culture contenant 25 pg/ml d'a-amanitine, les mêmes microARNs ont été quantifiés sur des pools d'embryons de 2 cellules. Dans tous les cas, excepté pour le précurseur de miR-130a, les résultats ont démontré une diminution significative du niveau d'expression chez les embryons traités (P < 0,05). De plus, le gène contrôle SFRS3 a aussi démontré une diminution significative. Pour toutes les quantifications, le gène H2A.1 a

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / La maladie coronarienne (Coronary Artery Disease; CAD), l'une des pathologies cardiovasculaires les plus prévalentes au monde, représente la première cause de mortalité dans de nombreux pays développés. Cette pathologie complexe affecte l'arbre artériel irriguant le cœur, pouvant aboutir à des troubles de la circulation et être à l'origine d'évènements aigus, voire mortels, tels que l'infarctus du myocarde (Myocardial Infarction; MI). De nombreux facteurs de risque (FDR) associés au développement de la CAD ont été décrits. Certains d'entre eux ne sont pas modifiables, comme le sexe masculin ou l'âge. D'autres sont modifiables ou contrôlables, tels que le niveau de certaines lipoprotéines athérogènes, l'hypertension artérielle, le diabète ou le tabac. Ces différents paramètres peuvent être évalués individuellement en clinique ou être pris en considération de façon combinée, au moyen de scores de risque clinique, dans le but d'estimer un risque de développer la CAD et d'agir en prévention. Toutefois, de nombreuses limitations existent pour l'utilisation de ces scores. Parmi elles, ces scores ne capturent les effets que de quelques FDR traditionnels, faisant l'impasse sur d'autres risques liés, par exemple, à des conditions inflammatoires chroniques ou d'autres susceptibilités biologiques. Enfin, ces scores ne permettent pas d'anticiper les cas très précoces de CAD ou de MI (généralement avant l'âge de 40 ans). Au cours des deux dernières décennies, plusieurs études observationnelles d'envergure nous ont permis de comprendre le rôle de notre patrimoine génétique dans l'étiologie de la CAD. Les études d'associations pangénomiques ont permis l'identification de plus de 240 loci associés à la CAD, mettant en lumière une architecture génétique complexe. Ces études ont permis d'estimer, pour un ensemble de polymorphismes nucléotidiques, des effets positifs ou négatifs significatifs sur l'occurrence de la maladie. En se basant sur un modèle additif, des méthodes statistiques permettent d'agréger ces effets en une valeur unique qui capture le risque génétique individuel de développer la maladie. Ce sont les scores de risque polygéniques (Polygenic Risk Scores; PRS). Cependant, malgré un éventail d'études montrant une prédiction indépendante du risque de CAD par rapport aux FDR, l'utilisation des PRS pour une application future dans un cadre clinique reste un sujet débattu, notamment lorsqu'ils sont comparés aux scores cliniques actuels. L'objectif principal de cette thèse est d'étudier l'impact des PRS dans la prédiction du risque de CAD et de MI par rapport aux outils utilisés en clinique, ainsi que d'améliorer les performances prédictives globales des PRS. Cette thèse comprend deux axes principaux, avec chacun deux projets. Le premier axe est dédié à la prédiction des MI au moyen de PRS spécifique à la CAD et à ses FDR. Le second axe se focalise sur l'utilisation des déterminants génétiques associés spécifiquement aux lipides et lipoprotéines pour la prédiction du risque de CAD. Brièvement, notre première étude s'est focalisée sur l'impact d'un PRS de CAD pour prédire l'incidence de MI et la mortalité, dans la cohorte britannique UK Biobank (UKB). En stratifiant nos analyses en fonction des différents groupes d'âge et du sexe, nous avons décrit des associations plus fortes entre le PRS et l'incidence de MI chez les jeunes adultes (âgés de 40 à 51 ans), notamment du sexe masculin, suggérant un intérêt pour la prédiction des cas précoces. En utilisant des analyses multivariées, nous avons constaté que l'association entre le PRS de CAD et l'incidence de CAD ou de la mortalité était indépendante de celle d'un score de risque clinique. Le PRS de CAD permettait aussi de reclassifier une proportion importante d'individus dont le risque était sous-estimé par le score clinique. Dans notre deuxième étude, nous avons validé, dans des cohortes canadiennes, l'usage de PRS de CAD et de ses FDR (obtenus à partir d'autres études). Nous avons montré que le PRS de CAD et quelques PRS de FDR étaient associés à la sévérité de la CAD (déterminée par angiographie coronarienne). Dans notre troisième étude, nous avons produit des PRS de lipides (acides gras et lipoprotéines) et comparé leurs performances prédictives par rapport à un PRS de CAD, pour prédire l'incidence de la CAD dans la cohorte UKB. Nos résultats ont permis de montrer que la majorité des PRS de lipides étudiés (27/29) étaient associés à l'incidence de la CAD. Dans la deuxième et troisième étude, nous démontrons aussi que combiner plusieurs PRS indépendants de FDR ou spécifiquement de lipides a permis d'améliorer la prédiction du PRS de CAD. Dans notre dernière étude, nous avons évalué la contribution spécifique de la lipoprotéine(a) et du gène LPA dans la détermination du risque polygénique de CAD dans la cohorte UKB. Nos résultats montrent que malgré une contribution mineure du gène LPA dans le PRS de CAD dans la prédiction de l'incidence de la CAD, une mesure de lipoprotéine(a) complémentaire est nécessaire pour une meilleure stratification du risque génétique de la CAD. Pris dans leur ensemble, les résultats de cette thèse soutiennent l'intérêt des PRS pour quantifier un risque héritable de CAD qui est non saisi par les scores cliniques conventionnels. L'usage de PRS permettra de cibler tôt les personnes qui ont un risque génétique élevé. Des efforts doivent cependant se poursuivre afin de pouvoir éventuellement les utiliser en clinique, dans la population générale. / Coronary artery disease (CAD) is one of the most prevalent cardiovascular diseases in the world, and the leading cause of death in many developed countries. This complex pathology affects the arterial tree that supplies blood to the heart, leading to circulatory problems and acute, even fatal, events such as myocardial infarction (MI). Numerous risk factors associated with the development of CAD have been described. Some of them are not modifiable, such as male gender or age, while others are modifiable or manageable, such as the level of certain atherogenic lipoproteins, arterial hypertension, diabetes or smoking. These different parameters can be assessed individually in clinical settings or considered, using clinical risk scores, with the aim to estimate the risk of developing CAD and to take preventive action. However, several limitations to the use of these scores exist. Among them, these scores only capture the effects of a few traditional risk factors, overlooking other related risks such as chronic inflammatory conditions or other biological susceptibilities. Finally, these scores do not allow to anticipate very early cases of CAD or MI (generally before the age of 40). Over the last two decades, several large-scale observational studies have enabled us to understand the role of the genetic component in the aetiology of CAD. Genome-wide association studies have identified more than 240 loci associated with CAD, uncovering a complex genetic architecture. These studies have estimated, for a range of genetic polymorphisms, significant positive or negative effects on the occurrence of the disease. Using an additive model, statistical methods can now be used to aggregate these effects into a single metric that captures the individual genetic risk of developing the disease, known as polygenic risk scores (PRS). However, despite a range of studies showing independent prediction of CAD risk in relation to risk factors, the use of PRS for future application in a clinical setting remains debated, particularly when compared with actual clinical scores. The main aim of this thesis is to study the impact of PRS in predicting the risk of CAD and MI compared with the tools used in clinical practice, and to improve the overall predictive performance of PRS. This thesis focuses on two main axes, each separated into two projects. The first axis is dedicated to the prediction of MI using PRS specific to CAD and for its risk factors. The second focuses on the use of genetic determinants specifically associated with lipids and lipoproteins to predict the risk of CAD. Briefly, our first study concentrated on the impact of a CAD PRS to predict MI incidence and mortality, in the UK Biobank (UKB) cohort. By stratifying our analyses according to different age groups and sex, we described stronger associations between the PRS and the incidence of MI in young adults (aged between 40 to 51 years old), particularly in men, suggesting an interest in predicting early onset of CAD. In multivariable analyses including a clinical risk score, we showed that the CAD PRS was independently associated with incident MI and all-cause mortality. In our second study, we validated the use of CAD PRS and PRS for cardiovascular risk factors (derived in other studies), in Canadian cohorts, and showed that CAD PRS and some specific PRS for risk factors were associated with CAD severity (determined by coronary angiography). In our third study, we derived lipid PRS (fatty acids and lipoprotein) and compared their predictive performance against a CAD PRS in the prediction of incident CAD in the UKB cohort. Our results showed that the majority of studied lipid PRS (27/29) were associated with the incidence of CAD. In the second and third studies, we demonstrated that combining several independent PRS for cardiovascular risk factors or lipids PRS improved the prediction of a CAD PRS. In our last study, we evaluated the specific contribution of lipoprotein (a) to the polygenic risk prediction of CAD in the UKB. Our results showed that despite a minor contribution of the LPA gene in CAD PRS to predict the incidence of CAD, a complementary lipoprotein(a) measurement is necessary for a better genetic risk stratification of CAD. Taken altogether, the results of this thesis support the value of PRS in quantifying heritable CAD risk, not captured by conventional clinical scores. The use of PRS will enable early targeting of individuals at high genetic risk. However, further efforts are needed to eventually use them clinically, in the general population

Les riborégulateurs sont un sujet de grand intérêt pour une partie de la communauté scientifique depuis leur découverte en 2002. Toutefois, comme ces structures retrouvées dans des ARNm ayant la capacité de réguler l'expression génétique en réponse à la liaison d'un petit métabolite sont présentées comme une cible antibiotique très prometteuse, les riborégulateurs intéressent maintenant les médias ainsi que la population en général. Malgré ce fort potentiel de cible antibiotique, il reste encore beaucoup d'interrogations à élucider avant de commercialiser des molécules ciblant les riborégulateurs afin de contrer une infection bactérienne chez un animal ou un humain. De cette manière, la recherche visant à mieux caractériser les riborégulateurs est d'une grande importance. L'étude présentée dans ce mémoire a donc comme objectif général de mieux caractériser le riborégulateur SAM-I d'un point de vue structural et fonctionnel. Grâce à des techniques de transcription in vitro à cycle unique (single-round in vitro transcription), d'acylation sélective du 2'-hydroxyle analysée par extension d'amorce (SHAPE) et de transfert d'énergie par résonnance de fluorescence (FRET), il a été possible de mieux caractériser deux éléments structuraux importants pour le repliement et la fonction du riborégulateur SAM-I. En effet, il a été démontré que l'appariement du coeur ainsi que l'identité des nucléotides de la jonction 1/4, sont essentiels au bon fonctionnement du riborégulateur. De plus, des essais d'électrophorèse comparative sur gel (CGE) ont permis de caractériser la phase ondulatoire de la rotation de la tige P1 du riborégulateur SAM-I ainsi que confirmer sa présence dans le cas d'un aptamère à 3 voies, c'est-à-dire qui ne possède pas de tige P4.

La détermination de la structure d’une molécule dans une cellule est souvent la première étape à la compréhension de son mode d’action. Un exemple flagrant est le riborégulateur, qui est un ARN hautement structuré capable de lier un ligand et de modifier la régulation génique chez les bactéries. Cette étude se penche sur la structure de l’aptamère d’un riborégulateur pouvant se lier au métabolite S-adénosylméthionine (SAM), qui est impliqué dans des réactions de méthylations essentielles dans une cellule. Plus précisément, le modèle sélectionné pour ces travaux provient de la famille SAM-I et est composé de quatre tiges (P1 à P4). En utilisant des techniques biophysiques telles le FRET et le single-molecule FRET (sm-FRET), nous pouvons comprendre plus en détails le dynamisme structural du repliement de l’aptamère qui se passe en deux étapes. La première étape de repliement de l’aptamère est constituée par la formation de l’état intermédiaire induite par la liaison du magnésium. Cet état a été caractérisé grâce à des mutations nucléotidiques bloquant des changements conformationnels spécifiques. Aussi, cette étude a permis d’ajouter des détails biophysiques sur la dernière étape de repliement de l’aptamère induite par la liaison de SAM. La réorganisation finale du site de liaison implique une rotation de la tige P1. D’ailleurs, la formation de la tige P1 permet le contrôle direct de l’expression génétique. Ces deux étapes permettent à l’aptamère du riborégulateur SAM d’adopter sa structure native essentielle à l’arrêt de transcription. En bref, nous décrivons en détail les mécanismes structuraux expliquant le fonctionnement du riborégulateur SAM. Certains de ces mécanismes pourraient être communs à plusieurs classes de riborégulateurs, d’où l’intérêt de prospecter d’autres cibles.

"Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures en vue de l'obtention du grade de maître en droit LL.M." / Depuis longtemps, les pays s'intéressent aux conditions de santé des immigrants au moment d'autoriser leur entrée au pays pour y demeurer. C'est pourquoi les examens médicaux des demandeurs d'immigration font partie des démarches à suivre pour leur admission. Dans ce mémoire, nous proposons une analyse des implications de la santé dans le champ de l'immigration, en focalisant l'attention sur les situations particulières du Canada et de la France. Nous avons examiné les cadres juridiques des deux pays, ainsi que le contexte européen. Nous avons pris en considération trois approches mettant l'accent sur la santé et la sécurité publiques, des considérations économiques et des considérations d'ordre humanitaire. Nous avons observé que la portée des contrôles médicaux à effectuer varie selon l'orientation adoptée. Dans l'approche économique, l'examen de la condition médicale des requérants est plus exhaustive, et l'information de nature prédictive présente de l'intérêt. Bien que les objectifs des examens médicaux de l'immigration soient eux-mêmes légitimes, le caractère sensible des renseignements de santé, y compris génétiques, dont l'utilisation peut être vue comme une source possible de discrimination ou d'intervention injustifiée dans la vie privée des individus, requiert la plus grande prudence et le respect des principes largement reconnus relatifs au consentement et à la confidentialité. L'exigence d'un lien raisonnable et proportionné entre l'information demandée et les buts de la politique d'immigration doit également être respectée afin d'arriver à un juste équilibre entre la sauvegarde des intérêts considérés légitimes et les droits des personnes et leur dignité. / For a long time countries have been interested in the health conditions of immigrants in order to authorize their entry and to remain there. This is why the medical examination of immigration applicants is done as part of the admission requirements. In this thesis, we propose an analysis of the health implications in the immigration field by focusing on the particular situations of Canada and France. We examine the legal framework of the two countries, as weIl as the European context. We identify three approaches concentrated in the public health and safety, the economic considerations and the humanitarian reasons. We observe that the range of medical controls to be carried out varies according to the adopted approach. From the economic perspective, the examination of the medical condition of the applicants is more exhaustive, and the predictive information captures sorne attention. Although the objectives of the medical examination in the immigration field are themselves legitimate, the sensitive nature of the health information, including genetic information, can be seen as a possible source of discrimination or unjustified intervention in private life. This imposes the greatest prudence and respect of the well-known principles of consent and confidentiality. The requirement of a reasonable and proportioned link between the required information and the goals of the immigration policies must also be respected, in order to achieve the right balance between the legitimate interests of countries and the rights of the people.

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

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

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