Le récepteur de la progestérone (PR) est un acteur majeur du développement de la glande mammaire. Dans les cellules épithéliales normales, PR est exprimé sous deux isoformes PRA (94 kDa) et PRB (116 kDa) de façon équimolaire. Il est établi que celles-ci ont un impact important sur le développement des cancers du sein, mais leurs rôles dans l’évolution métastatique reste très mal connus. Le ratio d’expression PRA/PRB étant souvent déséquilibré dans les tumeurs mammaires, nous avons analysé le turnover des deux isoformes. Nous avons démontré que PRA et PRB sont les cibles de modifications post-traductionnelles dirigées par les MAPK qui tendent à stabiliser l’une ou l’autre isoforme de manière sélective. Ainsi, Erk1/2 (p42/44) inhibe la dégradation de PRB tandis que la p38 stabilise PRA. Il en résulte que le ratio PRA/PRB varie de façon importante en fonction des signalisations extracellulaires impliquant les facteurs de croissance et les cytokines inflammatoires souvent exacerbés dans les cancers. Pour mieux étudier les effets différentiels de PRA et PRB, nous avons établi un modèle cellulaire original exprimant de manière bi-inductible l’une ou l’autre isoforme de PR, à partir de la lignée cellulaire MDA-MB 231 provenant d’une métastase de cancer du sein. En étudiant les variations induites par PRA ou PRB sur le transcriptome de ces cellules, nous avons identifié les gènes cibles spécifiques de ces isoformes. Parmi-eux se trouvent de nombreux gènes impliqués dans les cancers, notamment agissant sur la prolifération, la survie et la motilité cellulaires comme uPA et PAI-1. De plus, en analysant la migration cellulaire, nous avons mis en évidence un effet pro-migratoire de PRB particulièrement important en absence d’hormone. En recherchant la cause de ces effets, nous avons découvert que PRB était colocalisé et interagissait avec la kinase d’adhésion focale (FAK) qu’il active au niveau des points d’adhésion focaux. Ces travaux soulignent l’incidence du ratio PRA/PRB et du statut du ligand sur les métastases du cancer du sein, aussi bien au niveau de la sélectivité transcriptionnelle que celui des régulations non génomiques impactant la migration cellulaire. Nous suggérons la possibilité de cibler les tumeurs mammaires par des antagonistes sélectifs de PR et des inhibiteurs des voies de signalisation des MAPK ou de FAK. / Progesterone receptor (PR) is a major actor of mammary gland development. PR is equally expressed as two main isoforms PRA (94 kDa) and PRB (116kDa) in the mammary gland epithelium. However, breast cancer progression has been associated with abnormalities of their expression ratio through undefined mechanisms. In this study, using a stably transfected cell line, we showed that PRA and PRB stabilizations are differentially regulated by Erk1/2 (p42/44) and p38 MAPKs respectively, leading to strongly influence PRA/PRB ratio. These results highlight the impact of growth factors and inflammatory cytokines on PRA/PRB imbalance in cancer cells. To study the differential effect of PR isoforms, we established an original bi-inducible cell line expressing either PRA and/or PRB. By analyzing variations induced by PRA and PRB on such cell transcriptomes, we identified the isoform-specific targets genes by DNA microarrays. Most of them are implicated in cancers, notably acting on cell proliferation, survival and motility. Furthermore, focusing our studies on cell migration, we showed that PRB acts as a pro-migratory factor particularly powerful in the absence of ligand. We discovered that PRB colocalized and interacted with the focal adhesion kinase (FAK) that was activated in focal adhesion points. Our results highlight the impacts of both PRA/PRB ratio and ligand status on metastatic evolution, in the contexts of transcriptional regulation as well as non-genomic events. We suggest the possibility to target mammary tumors by PR-selective antagonists and/or inhibitors of MAPK and FAK signalings.

Chez les végétaux supérieurs, l’embryogenèse est une phase clé du développement au cours de laquelle l’embryon établit les principales structures qui formeront la future plante et synthétise et accumule des réserves définissant le rendement et la qualité nutritionnelle des graines. Ainsi, la compréhension des évènements moléculaires et physiologiques menant à la formation de la graine représente un intérêt agronomique majeur. Toutefois, l'analyse des premiers stades de développement est souvent difficile parce que l'embryon est petit et intégré à l'intérieur du tissu maternel. Solanum chacoense qui présente des fleurs relativement grande facilitant l’isolation des ovules, a été utilisée pour l’étude de la biologie de la reproduction plus précisément la formation des gamètes femelles, la pollinisation, la fécondation et le développement des embryons. Afin d'analyser le programme transcriptionnel induit au cours de la structuration de ces étapes de la reproduction sexuée, nous avons mis à profit un projet de séquençage de 7741 ESTs (6700 unigènes) exprimés dans l’ovule à différents stades du développement embryonnaire. L’ADN de ces ESTs a été utilisé pour la fabrication de biopuces d’ADN. Dans un premier temps, ces biopuces ont été utilisé pour comparer des ADNc issus des ovules de chaque stade de développement embryonnaire (depuis le zygote jusqu’au embryon mature) versus un ovule non fécondé. Trois profils d’expression correspondant au stade précoce, intermédiaire et tardive ont été trouvés. Une analyse plus approfondie entre chaque point étudié (de 0 à 22 jours après pollinisation), a permis d'identifier des gènes spécifiques caractérisant des phases de transition spécifiques. Les annotations Fonctionnelles des gènes differentiellement exprimés nous ont permis d'identifier les principales fonctions cellulaires impliquées à chaque stade de développement, révélant que les embryons sont engagés dans des actifs processus de différenciation. Ces biopuces d’ADN ont été par la suite utilisé pour comparer différent types de pollinisation (compatible, incompatible, semi-compatible et inter-espèce) afin d’identifier les gènes répondants à plusieurs stimuli avant l'arrivé du tube pollinique aux ovules (activation à distance). Nous avons pu démontrer que le signal perçu par l’ovaire était différent et dépend de plusieurs facteurs, incluant le type de pollen et la distance parcourue par le pollen dans le style. Une autre analyse permettant la comparaison des différentes pollinisations et la blessure du style nous a permis d’identifier que les programmes génétiques de la pollinisation chevauchent en partie avec ceux du stress. Cela était confirmé en traitant les fleurs par une hormone de stress, méthyle jasmonate. Dans le dernier chapitre, nous avons utilisé ces biopuces pour étudier le changement transcriptionnel d’un mutant sur exprimant une protéine kinase FRK2 impliqué dans l’identité des ovules. Nous avons pu sélectionner plusieurs gènes candidat touchés par la surexpression de cette kinase pour mieux comprendre la voie se signalisation. Ces biopuces ont ainsi servi à déterminer la variation au niveau transcriptionnelle des gènes impliqués lors de différents stades de la reproduction sexuée chez les plantes et nous a permis de mieux comprendre ces étapes. / In higher plants, embryogenesis is a key phase of development during which the embryo establishes the main structures that will form the future plant, synthesizes, and accumulates the reserves that will define the yield and nutritional quality of the seeds. Thus, understanding the molecular and physiological events leading to the formation of the seed is of major agronomic interest. However, analysis of early stages of development is often difficult because the embryo is small and integrated within the maternal tissue. Solanum chacoense, whose relatively large flowers facilitate the isolation of ovules, was used to study the biology of reproduction, in particular the formation of female gametes, pollination, fertilization and embryo development. To analyze the transcriptional program induced during these stages of sexual reproduction, we produced amplicon-derived microarrays with 7741 ESTs isolated from ovules bearing embryos from different developmental stages. These chips were first used to compare cDNA of unfertilized ovule with ovule cells of each stage of embryonic development (from zygote to mature embryo). During embryogenesis, three major expression profiles corresponding to early, middle and late stages of embryo development were identified. Further analysis, of time points taken every 2 days from 0 to 22 days after pollination allowed the identification of a subset of stage-specific and transition-specific genes. Functional annotation of differentially expressed genes allowed us to identify the major cell processes implicated at each stage of development and revealed that embryos are engaged in active differentiation. The DNA microarrays were then used to compare different types of pollination (compatible, incompatible, semi-compatible and inter-species) to identify genes responding to various stimuli before the pollen tube reach the ovules (activation at distance). We found that the signal received by the ovary was different and depended on several factors including the pollen source and the distance traveled by the pollen in the style. Another analysis comparing different pollinations with wounding of the style showed that the genetic programs of pollination overlap with those of stress. This was confirmed by treating the flowers with a stress hormone, methyl jasmonate. lastly, we used the microarrays to study transcriptional changes in mutant ScFRK2. The over expression of FRK2 affect the ovule identity. We were able to select several candidate genes that may have a role in ovules identity signaling. These chips were used to determine the variation in transcription of genes involved at various stages of sexual reproduction in plants and has allowed us to better understand these steps at the transcriptional level.

Nous avons étudié un nouveau varant d'épissage de ERa, nommé ERa36 et son implication dans la signalisation non génomique des œstrogènes. Contrairement à ERa, ce variant a une localisation majoritairement cytoplasmique et membranaire. Il possède une partie C-Terminale unique due à l'épissage alternatif. Nous avons découvert que le domaine C-Termonal de ERa36 contient un D-Domain, qui lui confère la capacité de se lier directement avec des protéines de la famille MAPK. En utilisant des approches in-vitro et in-cellulo, nous avons démontré que ERa36 se lie spécifiquement à la kinase ERK2 en réponse d'une stimulation ostrogénique ou anti-ostrogénique. Nous avons démontré que ERK2 lié à ERa36 lui conférait une résistance à la déphosphorylation par la phosphatase MKP3, conduisant ainsi à une activation soutenue de la voir ERK. Ce mécanisme a des effets profonds sur les cibles de ERK. En effet, l'inhibition pharmacologique de l'interaction ERa36/ERK2 diminue la phosphorylation de la Paxilline, qui a son tour conduit à une répression de la Cycline D1. En plus de ces observations, nous avons démontré, en étudiant l'expression de ERa36 par IHC dans 175 tumeurs de sein, que son expression était un facteur prédictif de métastases à distance et conduit à une diminution de la survie globale. Ce travail pourrait amener à dire que l'expression de ERa36 constitue un nouveau biomarqueur dans le cancer du sein / We study a novel splice variant of ERa, named ERa36, and its involvement in estrogen non genomic signaling. Unlike ERa, this variant has main cytoplasmic/plasma membrane localization and alternative splicing confers it with a unique, previously unidentified C-terminal domain. Interestingly, we found that ERa36 C-terminal domain contains a putative MAPK binding D-Domain for the serine/threonine kinase ERK2. This domain is a docking site for members of the MAPK family. Coupling in-vitro and in-cellulo approaches, we demonstrated that ERa36 binds specifically to ERK2 following estrogen, as well as clinical anti-estrogen (tamoxifen) stimulation.We demonstrated that ERa36 binding to ERK2 inhibits the latter’s dephosphorylation by the dual phosphatase MKP3, thereby leading to a sustained ERK activation. This mechanism had profound effects on ERK’s downstream molecular targets. In fact, pharmacological inhibition of the ERa36/ERK2 interaction abrogated the phosphorylation of Paxillin, which in turn led to a downregulation of CyclinD1 transcription.Futhermore, IHC analysis of ERa36 expression in 175 patient breast tumors revealed that its expression constituted an independent predictor of distant metastasis and influenced on overall survival. In conclusion, ERa36 expression could constitute a new biomarker in breast cancer

A dor neuropática pode ser causada por lesões e/ou disfunções no sistema somatossensorial. Nestes tipos de dores, alterações plásticas ao longo de todo o sistema sensorial nociceptivo estão associadas à cronificação do processo doloroso. A plasticidade observada pode ser resultante da indução e/ou repressão de genes, os quais geralmente são modulados por fatores de transcrição. Um dos principais fatores de transcrição até então conhecido é a proteína ativadora-1 (AP-1), que pode ser estruturalmente formado principalmente por proteínas das famílias Jun e Fos. Entretanto, na dor neuropática, a participação e o papel do AP-1 não estão bem elucidados. Dessa forma, a hipótese deste trabalho é que a ativação do AP-1 contribua para a indução e/ou manutenção da dor neuropática, através da ativação de células gliais e de proteinocinases ativadas por mitógenos (MAPK) e por indução da produção e liberação de mediadores pró-inflamatórios, bem como de metaloproteinases da matriz extracelular (MMP) na medula espinal. Esses fatores contribuem para sensibilização central causada pela SNI, facilitando a transmissão dolorosa. Assim, a inibição do AP-1 seria uma potencial estratégia terapêutica no tratamento da dor neuropática. Foi utilizado o modelo experimental de dor neuropática de lesão limitada do nervo isquiático (SNI, Spared Nerve Injury) em camundongos, os quais receberam injeção intratecal (i.t.) do inibidor de AP-1, SR11302, ou seu veículo (DMSO, tween® 20 e salina). O tratamento com o inibidor de AP-1 reduziu a hipernocicepção mecânica causada pela SNI, e o perfil de redução sugeriu que esse fator de transcrição esteja relacionado com a manutenção da dor neuropática. No sétimo dia após a SNI, observou-se na medula espinal dos camundongos, ativação da microglia, dos astrócitos e das MAPK, além de aumento na expressão de TNF-, interleucina (IL)-6, IL-1, IL-17A, quimiocina derivada de queratinócito (KC), proteína quimiotáxica de monócitos (MCP-1), óxido nítrico (NO), NO sintase induzível e das MMP-2 e -9. Todos esses eventos estão associados à sensibilização central, portanto, contribuem para a facilitação da transmissão nociceptiva. O tratamento com o inibidor de AP-1 SR11302 impediu, pelo menos parcialmente, a ativação das células gliais e das MAPK e bloqueou o aumento na expressão de todos esses mediadores pró-inflamatórios e das MMPs na medula espinal. Assim, o fator de transcrição AP-1 e, consequentemente, suas vias a jusante (downstream) são potenciais alvos farmacológicos no tratamento da dor neuropática. / Neuropathic pain results from nerve damage or dysfunction, which is associated to the painful process of chronification. This process may include participation of the inducible genes, which may be modulated by transcription factors, including the activator protein-1 (AP-1), which can structurally be formed by proteins from Jun and Fos families. However, the participation and the role of AP-1 neuropathic pain remain unclear. Our hypothesis is that the activation of AP-1 would contribute for the induction and/or maintenance of neuropathic pain, by inducing the glial cells activation and mitogen-activated protein kinases, and by inducing the production/release of pro-inflammatory mediators and extracellular matrix metalloproteinase (MMP) in mices spinal cord. All these factors are contributing to SNI-evoked central sensitization, facilitating pain transmission. Thus, inhibition of AP-1 would be a potential drug target in the treatment of neuropathic pain. The animals received inhalatory anesthesia (2% isoflurane) and were submitted to an experimental model of neuropathic pain Spared Nerve Injury (SNI). The animals were treated intrathecally (i.t.) with AP-1 inhibitor SR11302 or vehicle (DMSO, tween®20 and saline). Treatment with AP-1 inhibitor reduced the SNI-induced mechanical hypernociception, suggesting that this transcription factor is related to the maintenance of neuropathic pain. On the seventh day after SNI, there was in the spinal cord of mice microglia, astrocytes and MAPK activation, increased of expression of TNF-, interleukin (IL)-6, IL-1, IL-17A, keratinocyte-derived chemokine (KC), monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), nitric oxide (NO) and inducible NO synthase, and increased the expression of MMP-2 and -9. All of these effects are related with central sensitization, thus facilitating nociceptive transmission. However, treatment with SR11302 prevented, at least partially, activation of MAPK and glial cells, as well as prevented the increase in expression of all these pro-inflammatory mediators and MMPs in the spinal cord. Thus, inhibition of AP-1 and hence its way downstream is a potential pharmacological target in the treatment of neuropathic pain.

Au cours de la préimplantation, l'embryon de souris produit deux lignages cellulaires, le trophectoderme (TE), et la masse cellulaire interne (MCI) qui elle-même se différencie en épiblaste (Epi) et en endoderme primitif (EPr), caractérisés respectivement par l'expression exclusive de Nanog et de Gata6. La voie FGF/MAPK joue un rôle critique dans l’acquisition de l’identité EPr. J’ai examiné l’expression de pERK, DUSP4 et ETV5 qui permettent de visualiser l'activité des MAPK. Ces analyses ont été effectuées en activant ou inhibant la voie FGF/MAPK, ainsi que dans des embryons mutants pour Nanog et/ou Gata6. Ceci a permis d’observer l’activation de la voie FGF/MAPK dès E3,25. Un autre volet de mon travail a été d'analyser la voie de l’IGF dans les embryons préimplantatoires afin de comprendre l’influence de cette voie dans les différents lignages. J’ai montré que le récepteur activé pIGF1R est exprimé de manière différentielle dans le TE, l’EPr et l’Epi au cours du développement. Une supplémentation d’IGF1 induit une augmentation du nombre de cellules en deux phases, d'abord de l’Epi puis de l’EPr. A l’inverse, une perte de fonction d’IGF1R induit une diminution du nombre de cellules entre E3,75 et E4,25. / During preimplantation, mouse embryo produces two cellular lineages, the trophectoderm (TE), and the inner cell mass (ICM), which differentiates in epiblast (Epi) and primitive endoderm (PrE), characterized respectively by the complementary expression of Nanog and Gata6. FGF/MAPK pathway plays a critical role in the acquisition of a PrE identity. I examined the expression of the markers of MAPK activity pERK, DUSP4 and ETV5. The analyze was performed with activation or inhibition of FGF/MAPK pathway and in mutant embryos for Nanog or Gata6. This showed that FGF/MAPK pathway is activated as soon as E3,25. I have also analyzed the IGF pathway in preimplantation embryos in order to understand the role of this pathway in embryonic lineages. I showed that active receptor pIGF1R is differentially expressed in TE, PrE and Epi during embryonic development. Supplementation with IGF1 induces an increase in cell number in two phases, first in Epi then in PrE. Conversely, loss of function of IGF1R induces a decrease in cell number between E3,75 and E4,25.

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En la levadura S. cerevisiae, un incremento de la osmolaridad extracelular activa la vía de Hog1, lo que produce una compleja respuesta adaptativa. Entre las respuestas adaptativas que Hog1 coordina, está un importante cambio en el partón de expresión génica. La tesis presentada se centra en la respuesta a nivel de regulación génica, y en ella se ponen de manifiesto nuevos mecanismos por los cuales Hog1 regula la transcripción para inducir genes necesarios para la adaptación celular en respuesta a estrés osmótico. Este trabajo demuestra que Hog1 controla la iniciación y la elongación de la transcripción, interacciona con la RNA polimerasa elongando, y es reclutado en toda la región codificante de los genes que se inducen por estrés osmótico a traves del 3'UTR. Asimismo, Hog1 recluta el complejo remodelador de cromatina RSC para promover un dramático cambio en el posicionamiento de nucleosomas, permitiendo una correcta inducción de la expresión génica. / In the yeast S.cerevisiae, an increase in extra cellular osmolarity activates the Hog1 Pathway, which produces a very complex adaptive response. Among these adaptive responses coordinated by Hog1, there is an important change in the gene expression pattern. The presented Thesis focuses on the response triggered at the genomic level, showing novel mechanisms by which Hog1 regulates transcription to efficiently and properly induce a subset of genes critical for the cellular adaptation to osmotic stress. This work demonstrates that Hog1 promotes and regulates transcription not only at the initiation level, as was previously described, but it also interacts with the RNA Polymerase while elongating, and travels along the coding regions of genes induced upon osmotic stress through recognition of the 3'UTR. Furthermore, Hog1 recruits a chromatin-remodeling complex known as RSC to promote a dramatic change in nucleosome positioning of target genes, allowing a proper induction of the transcription

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Darbo tikslas nustatyti skirstymo baltymo GAB1 ryšį su anti-apoptoziniu PI3K/Akt bei mitogeniniu Ras/MAPK signalo perdavimo keliais ir įvertinti GAB1 įtaką šių kelių sąveikai EGFR signalo perdavimo tinkle. Darbo uždaviniai: įvertinti epitelinių ląstelių endogeninio GAB1 veiksmingumą EGF signalo perdavimo metu; nustatyti sąveikos pobūdį tarp PI3K/Akt ir Ras/MAPK kelių EGF signalo metu; kiekybiškai įvertinti GAB1 svarbą EGF signalo perdavimui per PI3K/Akt ir Ras/MAPK kelių in vivo, rezultatus lyginant su matematinio modelio prognozėmis in silico; nustatyti GAB1 veiksmingumo ir jo reguliacijos grįžtamaisiais ryšiais įtaką PI3K-MAPK sąveikos stiprumui priklausomai nuo EGF dozės ir laiko; ištirti GAB1 svarbą EGFR ir insulino receptoriaus signalo perdavimo tinklų sąveikai; modifikuoti Westerno pernašos metodą palyginamajai kiekybinei ir kokybinei baltymų analizei. Darbo išvados: stimuliavus EGFR, skirstymo baltymas GAB1 tampa veiksmingu; EGF lemia reciprokinę PI3K/Akt ir Ras/MAPK signalo perdavimo kelių sąveiką per GAB1; GAB1 yra pagrindinis teigiamo atgalinio ryšio elementas PI3K kelyje, padedąs pagreitinti, stiprinti ir išlaikyti MEK/ERK kinazių atsaką; PI3K-MAPK sąveikos stiprumas kinta laike ir yra atvirkščiai proporcingas EGF signalo stiprumui; GAB1 reikalingas sinergistiškai stiprinti insulinu ir mažomis EGF dozėmis stimuliuojamų ląstelių Ras/MAPK atsaką; sukurtas „Multi-juostelių“ imunopernašos metodas yra tinkamas palyginamajai kiekybinei ir kokybinei baltymų analizei... [toliau žr. visą tekstą] / The aim of the thesis was to determine a connection of endogenous docking protein GAB1 with anti-apoptotic PI3/Akt and Ras/MAPK signaling pathways and to estimate GAB1 contribution to their crosstalk in EGFR signaling network. The tasks: to evaluate GAB1 efficacy upon EGFR stimulation; to examine the nature of crosstalk between PI3K/Akt and Ras/MAPK pathways; to evaluate the contribution of GAB1 to EGF signaling via PI3K/Akt and Ras/MAPK pathways in vivo comparing the results with prognosis in silico; to estimate the EGF dose- and time-dependent impact of GAB1 efficacy and its feedback regulation on the strength of PI3K-MAPK interaction; to investigate the role of GAB1 for crosstalk of EGFR and insulin receptor signaling networks; to modify Western blotting procedure for comparative quantitative and qualitative protein analysis. The conclusions: the docking protein GAB1 is functional upon EGFR stimulation; PI3K/Akt and Ras/MAPK signaling pathways crosstalk reciprocally via GAB1 in response to EGF; GAB1 is major positive feedback element in PI3K pathway amplifying and sustaining MEK/ERK response to EGF; the strength of PI3K-MAPK interaction depends on time and is inversely proportional to EGF signal strength; GAB1 is required to synergistically potentate the Ras/MAPK response to tandem cell treatment with insulin and low EGF doses; the developed Multistrip immunoblotting method is suitable for comparative quantitative and qualitative protein analysis. In comparison with a... [to full text]