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Le processus aléatoire des recombinaisons V(D)J permet d’obtenir un répertoire d’anticorps (Ac) ou immunoglobulines (Ig) hautement diversifié. En revanche, le caractère imprécis des jonctions V(D)J conduit à l’apparition de décalages du cadre de lecture dans deux tiers des cas. Ainsi, la plupart des cellules B hébergent des allèles d’Ig avec des réarrangements V(D)J non-productifs au sein de leur génome. Plusieurs études incluant celles menées au laboratoire ont montré que ces allèles non-productifs sont transcrits mais subissent une régulation post-transcriptionnelle impliquant le mécanisme de dégradation des ARNm appelé NMD « Nonsense-Mediated mRNA Decay ». Cette surveillance ARN diminue ainsi le taux d’ARNm codant pour des chaînes d’Ig tronquées. En revanche, l’impact de l’épissage alternatif des transcrits d’Ig non-productifs sur la production d’Ig aberrantes reste jusqu’ici peu exploré. L’étude de ce processus appelé NAS (« Nonsense-associated Altered Splicing »), et en particulier du phénomène de saut d’exon, présente un grand intérêt car cet épissage alternatif peut permettre la synthèse d’Ig tronquées présentant des délétions internes. Les projets développés lors de cette thèse ont révélé la toxicité des chaînes d’Ig dépourvues de domaine variable (V) dans les plasmocytes, et mis en évidence l’existence d’un nouveau point de contrôle au cours de la différenciation plasmocytaire. Ce phénomène nommé TIE-checkpoint (Truncated-Ig Exclusion) conduisant à l’élimination des plasmocytes exprimant des Ig tronquées, est la conséquence d’un saut d’exon lors de l’épissage des transcrits Ig non-productifs. Pour étudier les évènements de NAS lors de l’épissage des transcrits d’Ig dans les plasmocytes, il faut par conséquent limiter l’activation du TIE-checkpoint. A l’aide d’un modèle murin présentant un exon non-sens additionnel au locus IgH, nous avons pu analyser in vivo l’épissage alternatif par « saut d’exon » des transcrits d’Ig non-productifs. En effet, l’élimination de cet exon addtionnel aboutit à la synthèse d’une chaîne d’Ig normale et non à la production de chaînes tronquées. Cette étude a été menée dans des cellules B primaires et des plasmocytes. Les résultats obtenus ont révélé que l’hypertranscription des gènes d’Ig, qui accompagne la différenciation plasmocytaire, favorise l’épissage alternatif des transcrits d’Ig non-productifs, par un phénomène de saut d’exon. Nous avons également étudié les éventuelles connexions entre le mécanisme de NMD, impliqué dans la surveillance des ARNm, et l’UPR (« Unfolded Protein Response ») permettant de réguler l’homéostasie protéique dans les plasmocytes. De façon originale, nous avons identifié une boucle de régulation positive entre les processus de surveillance ARN (NMD) et protéique (UPR, autophagie, protéasome). La mise en évidence de cette coopération dans les plasmocytes constitue un exemple unique au vue de la littérature et, aurait pour effet de limiter la synthèse d’Ig tronquées tout en autorisant la synthèse massive d’Ig. Enfin, nous avons étudié le rôle de l’épissage des transcrits d’Ig non-codants (appelés transcrits I « germinaux ») au cours du processus de CSR « Class Switch Recombination ». Cette étude a apporté des précisions sur le rôle des sites donneurs d’épissage des exons I et révélé que la reconnaissance de ces sites d’épissage module l’intensité de la transcription de la région « switch » S adjacente, et par conséquent, son accessibilité à AID « Activation-Inducedcytidine Deaminase » lors de la CSR. / The random V(D)J recombination process contributes to the generation of a vast immunoglobulin (Ig) repertoire. However, imprecise V(D)J junctions lead to the appearance of frameshift mutations in two-third of the cases. Hence, numerous B-lineage cells retain non-productively V(D)J rearranged Ig alleles in their genome. Several studies including ours have shown that these non-productive alleles are transcribed but rapidly degraded by NMD « Nonsense-Mediated mRNA Decay », thus decreasing the level of mRNA encoding truncated Ig. However, less is known about the impact of alternative splicing on non-productive Ig transcripts, and especially « exon skipping », with regard to the production of truncated Ig with internal deletions. During my thesis, we have shown that truncated Ig chains lacking variable (V) domain exhibted toxic effects in plasma cells revealing a new « Truncated-Ig Exclusion » (TIE-) checkpoint during plasma cell differentiation. The TIE-checkpoint eliminates plasma cell-expressing truncated Ig, as a consequence of exon skipping during splicing of non-productive Igκ transcripts. However, the TIE checkpoint activation limits the analysis of NAS (« Nonsense associated Altered Splicing ») of Ig transcripts in plasma cells. Using a mouse model harboring an additional frameshift-inducing V exon at the IgH chain locus, we could analyze NAS of non-productive Ig transcripts in primary B cells and plasma cells. This study revealed that hypertranscription of Ig genes accompanying plasma cell differentiation favors alternative splicing of non-productive Ig transcripts. We also investigated potential connections between the NMD mechanism, involved in mRNA surveillance, and the UPR (« Unfolded Protein Response ») pathway that regulates protein homeostasis in plasma cells. Interestingly, we identified a positive regulatory loop between RNA (NMD) and protein (UPR, autophagy, proteasome) surveillance processes. In view of the literature, the occurrence of such cooperation is unique to plasma cells, and this should help to limit the expression of truncated Ig while allowing massive Ig synthesis. Finally, we studied other aspects of Ig RNA splicing, and investigated the role of splice donor site on non-coding « germline » I transcripts during CSR (« Class Switch Recombination »). Using dedicated mouse models, we found that the deletion of Iƴ1 splice donor site drastically decreased CSR to IgG1. Overall, this study demonstrated that the recognition of I exon donor splice site enhances transcription of « switch » regions S, facilitating their opening and the subsequent recruitment of AID « Activation-Induced cytidine Deaminase » during CSR.

Les mutations non-sens représentent environ 10% des mutations trouvées dans les maladiesgénétiques héréditaires. Les ARNm portant une mutation non-sens sont dégradés par un mécanismeappelé nonsense-mediated mRNA decay (NMD) pour empêcher la synthèse de protéines tronquéesqui pourraient être toxiques ou non-fonctionnelles pour la cellule. Plusieurs stratégies ont étédéveloppées pour sauver une mutation non-sens. Dans notre laboratoire, nous étudions deux d'entreelles qui sont (i) l'inhibition du NMD et (ii) l'activation de la translecture du PTC qui est un mécanismeconduisant à l'incorporation d'un acide aminé à la position du PTC. Pour trouver de nouveauxmoyens thérapeutiques pour les maladies génétiques héréditaires, notre laboratoire a testédifférentes molécules par criblage, pour identifier celles qui ont la capacité d'inhiber le NMD. Chaquemolécule sélectionnée par le crible est étudiée afin de mesurer son efficacité d'inhibition du NMD etd'activation de la translecture. Nous avons ainsi montré que i'amlexanox non seulement inhibe NMDmais active également la translecture du PTC. Cependant, l'efficacité de I'amlexanox reste modeste.Nous avons donc recherché d'autres familles de molécules qui sont capables de sauver une mutationnon-sens et qui ont une efficacité de correction des mutations non sens meilleure ou démontrentune plus grande spécificité. Dans mon étude, j'ai trouvé deux familles de protéines particulières quesont les inducteurs d'apoptose et les inhibiteurs du cytosquelette. J'ai trouvé que les inducteursd'apoptose peuvent inhiber le NMD en activant les caspases qui clivent les facteurs du NMD (UPF1 etUPF2). J'ai aussi montré que les inhibiteurs du cytosquelette peuvent inhiber le NMD et que certainsd'entre eux peuvent activer la translecture de PTC en induisant les facteurs du NMD (UPF1 et / ouUPF3X) à se concentrer dans les P-bodies et/ou dans d'autres foyers cytoplasmiques. Les rendementsde ces molécules sur l'inhibition du NMD sont similaires ou meilleure que I'amlexanox. Les inducteursd'apoptose et les inhibiteurs du cytosquelette nous démontrent qu'il est possible de trouver desmolécules très différentes capables de corriger des mutations non sens avec une bonne efficacité. / Nonsense mutations represent approximately 10% of mutations found in the inherited geneticdiseases. mRNAs harboring a nonsense mutation are rapidly degraded by a quality-controlmechanism called nonsense-mediated mRNA decay (NMD) to prevent the synthesis of toxic or nonfunctionaltruncated proteins. Some stratégies have been developed to correct nonsense mutations.In our lab, we study 2 of them which are (i) the NMD inhibition and (ii) the PTC-readthroughactivation which is a mechanism leading to the incorporation of an amino-acid at the PTC position. Todesign new therapeutic tools for the inherited genetic diseases, our lab tested molecules byscreening to find ones with the capacity of NMD inhibition. For each molecules selected in thescreen, we measure the efficiency of NMD inhibition and PTC-readthrough activation of thesemolecules in cell lines harboring a nonsense mutation. We have shown that amlexanox not onlyinhibits NMD but also activâtes PTC readthrough. But the efficacy of amlexanox is still low. Wewanted to find other families of molecules capable of rescuing the expression of nonsense mutationcontainingmRNA with a higher efficacy or with some specificity. In my study, I found two spécialfamilies, one is the family of apoptosis inducers and the other is the family of cytoskeleton inhibitors.I found that apoptosis inducers can inhibit NMD by activating caspase pathway and cleave NMDfactors (UPF1 and UPF2). I also found that cytoskeleton inhibitors can inhibit NMD and some of themcan activate PTC-readthrough by inducing NMD factors (UPF1 or/and UPF3X) to concentrate in Pbodiesor in other cytoplasmic foci. The efficiencies of these molecules on NMD inhibition are similaror higher than amlexanox. Apoptosis inducers and cytoskeleton inhibitors demonstrated thatmolecules which can inhibit NMD or/and activate PTC-readthrough can be found and candemonstrate a higher correction of nonsense mutation efficiency than the existing molecules(ataluren or amlexanox for example).

International Telemetering Conference Proceedings / October 28-31, 1996 / Town and Country Hotel and Convention Center, San Diego, California / The Ballistic Missile Defense Organization (BMDO) is developing new Theater Missile Defense (TMD) and National Missile Defense (NMD) weapon systems to defend against the expanding ballistic missile threat. In the arms control arena, theater ballistic missile threats have been defined to include systems with reentry velocities up to five kilometers per second and strategic ballistic missile threats have reentry velocities that exceed five kilometers per second. The development and testing of TMD systems such as the Army Theater High Altitude Area Defense (THAAD) and the Navy Area Theater Ballistic Missile Defense (TBMD) Lower Tier, and NMD systems such as the Army Exoatmospheric Kill Vehicle and the Army Ground-Based Radar, pose exceptional challenges that stem from extreme acquisition range and high telemetry data transfer rates. Potential Central Pacific range locations include U.S. Army Kwajalien Atoll/Kwajalein Missile Range (USAKA/KMR) and the Pacific Missile Range Facility (PMRF) with target launches from Vandenberg Air Force Base, Wake Island, Aur Atoll, Johnston Island, and, possibly, an airborne platform. Safety considerations for remote target launches dictate utilization of high-data-rate, on-board instrumentation; technical performance measurement dictates transmission of focal plane array data; and operational requirements dictate intercepts at exoatmospheric altitudes and long slant ranges. The high gain, high data rate, telemetry acquisition requirements, coupled with loss of the upper S-band spectrum, may require innovative approaches to minimize electronic noise, maximize telemetry system gain, and fully utilize the limited S-band telemetry spectrum. The paper will address the emerging requirements and will explore the telemetry design trade space.

Le processus de recombinaison V(D)J des gènes d’immunoglobulines (Ig) est caractérisé par une grande imprécision des jonctions entre les segments variables (V), de diversité (D) et de jonction (J). Deux fois sur trois, un décalage du cadre de lecture apparaît, aboutissant à une jonction non productive dite « hors phase ». Plusieurs études ont démontré que les deux allèles productifs et non-productifs sont activement transcrits. Les transcrits matures issus des allèles non-productifs sont pris en charge par un mécanisme de surveillance des ARNm appelé NMD « Nonsense-Mediated mRNA Decay ». En dégradant efficacement les ARNm d’Ig contenant des codons non-sens, ce mécanisme prévient l’apparition des Ig tronquées au cours de l’ontogénie B. Néanmoins, aucune étude n’a jusqu’ici analysé l’impact de l’épissage alternatif des transcrits d’Ig non-productifs. Ce phénomène appelé NAS « Nonsense-associated Altered Splicing » peut conduire à une production d’Ig tronquées présentant des délétions internes du domaine variable (V).Les projets développés lors de cette thèse ont montré que la présence d’un codon non-sens, au niveau de l’exon variable (VJ) des transcrits Igκ, favorise le saut d’exon et la production de chaînes légères dépourvues de domaine variable (ΔV-κLCs). De façon intéressante, ces Ig tronquées provoquent un stress cellulaire et conduisent à l’apoptose des plasmocytes (Article 1). Ces observations ont permis d’identifier un nouveau point de contrôle agissant tardivement lors de la différenciation plasmocytaire : le TIE « Truncated-Ig Exclusion » checkpoint. Ce processus de contrôle provoque l’élimination des plasmocytes qui produisent des chaînes d’Ig tronquées. Nous avons également étudié l’épissage alternatif des transcrits d’Ig non-productifs en l’absence de TIE-checkpoint (Article 2). Cette étude a révélé que l’hypertranscription des gènes d’Ig dans les plasmocytes favorise l’épissage alternatif des transcrits d’Ig non-productifs. En utilisant un modèle d’expression forcée d’Ig tronquées, nous avons mis en évidence une coopération entre les mécanismes assurant la surveillance des ARNm (NMD) et la surveillance au niveau protéique (UPR : « Unfolded Protein Response », autophagie) (Article 3). Sur la base de ces résultats, nous avons mis au point une nouvelle approche thérapeutique qui consiste à forcer la production d’Ig tronquées en utilisant des oligonucléotides anti-sens (AON) capables de provoquer l’élimination de l’exon variable lors de l’épissage. Cette invention pourrait ouvrir des perspectives thérapeutiques pertinentes dans le traitement du Myélome Multiple et d’autres pathologies touchant les plasmocytes. / The recombination process V(D)J of immunoglobulin (Ig) genes is characterized by random junctions between the variable (V), diversity (D) and joining (J) segments. A frameshift mutation appears in two-third of cases, generating a non-productive or « out of frame » junction. Several studies have shown that both productive and non-productive alleles are actively transcribed. The mature transcripts from nonproductive alleles are usually considered sterile and innocuous as a result of an mRNA surveillance mechanism called NMD « Nonsense-Mediated mRNA Decay ». By degrading aberrant mRNA, this mechanism prevents the appearance of truncated Ig during B cell ontogeny. However, less is known about the impact of alternative splicing on non-productive Ig transcripts. This mechanism, called NAS « Nonsense-associated Altered Splicing » can lead to the production of truncated Ig with internal deletions of variable domain (V). During my thesis, we have shown that the presence of a stop codon, within the variable exon (VJ) of Igκ transcripts, promotes exon skipping and synthesis of V domain-less κ light chains (ΔV-κLCs). Interestingly, such truncated Ig causes cellular stress and leads to plasma cells apoptosis (Article 1). These findings have identified a new checkpoint acting late during plasma cell differentiation: TIE « Truncated-Ig Exclusion » checkpoint. This process ensures counter-selection of plasma cells producing truncated-Ig. We also studied the alternative splicing of non-productive Ig transcripts in the absence of TIE-checkpoint (Article 2). We found that hypertranscription of Ig genes in plasma cells promote alternative splicing of non-productive Ig transcripts. Using a model forcing the expression of truncated Ig, we identified a cooperative action between mRNA surveillance mechanisms (NMD) and those of protein surveillance (UPR « Unfolded Protein Response », autophagy) (Article 3). Based on these results, we have developed a new therapeutic approach by increasing the production of truncated Ig using antisense oligonucleotides (AON) that leads to the elimination of the variable exon during splicing. This invention could open new avenues for the treatment of Multiple Myeloma patients and other pathologies affecting plasma cells.

美國佈署飛彈防禦系統的爭議，在2001年12月，小布希決定佈署後已暫告一段落。實實上，發展飛彈防禦問題在過去半個世紀，一直是美國最受爭議的國家安全政策。這項攸關美國國安全的重要議題，在不同年代每次被提出，總是引起國際高度關注，和美國朝野兩極化反應和激烈爭辯。為了進一步了解美國飛彈防禦政策的形成過程和影響因素，筆者希望透過國際局勢演變、國家戰略思考、政府內部辯論、國會影響，以及飛彈科技發展等角度，分析後冷戰時期美國飛彈防禦政策的演進和發展。 　　冷戰時代，美蘇在各自擁有足以消滅彼此的核武彈頭數量後，雙方簽署「反彈道飛彈」（ABM）條約，以限制彼此發展飛彈防禦系統，「相互保證摧毀」（MAD）概念於是成為冷戰時期，美蘇維持戰略穩定的重要基礎。到了雷根政府時期，美國企圖發展太空飛彈防禦的「戰略防禦計畫」（SDI），以追求抵擋蘇聯核武攻擊的絕對安全，並進一步打破相互保證安全的「鐵律」。不過在科技水準不夠的情況下，使得這項計畫始終無法實現。 　　八零年代末期，隨著東歐期產政權逐一跨台，美國的宿敵蘇聯也在1991年解體，使得冷戰終於落幕。雖然後冷戰時期的美國，不再面臨成千上萬枚核彈攻擊的陰影，不過，1991年波灣戰爭時，伊拉克飛毛腿飛彈對盟軍構成的威脅，以及蘇聯解體前後，因局勢不穩，所引發的核彈處置保管和大規模毀滅性武器（WMD）擴散的問題，讓布希政府決定繼續支持發展飛彈防禦。不過，布希總統最後在國內經濟狀況不佳情況下連任失敗，使得美國發展飛彈防禦的計畫也就此受阻。 　　對於飛彈威脅的看法，布希政府和柯林頓政府之間有相當大的落差。柯林頓政府認為，美國只要發展「戰區飛彈防禦」（TMD），即能滿足國家安安全的需要。對於飛彈技術和WMD的擴散，則要靠國際間的合作以及國際機制的力量解決。不過柯林頓政府傾向理想主義處理國安事務的態度，在第二任期時，有了重大調整。在共和黨國會，以及北韓試射彈道飛彈的雙重壓力下，柯林頓政府宣布研發「全國飛彈防禦」（NMD），不過由於俄羅斯強烈反對，歐洲盟國普遍不支持，柯林頓政府終究沒有做出佈署NMD的決定。 　　小布希政府對美國國家安全的危機感，充份反映在支持佈署飛彈防禦的強烈立場。為了讓美國佈署保護全國的飛彈防禦系統，小布希政府上台後，展現勢在必得態度，對俄羅斯、以及主要盟國進行強力遊說。911恐怖攻擊的發生，雖然讓小布希政府對國家安全戰略進行調整，不過政府對飛彈防禦的重視和支持，並沒有受到影響，反而因為威脅來源的不確定而更加堅定這項計畫，並在同年宣布美國片面退出1973年和蘇聯簽署的ABM條約，解決法律上的約束，全力進行飛彈防禦系統的研發。 　　保護美國安全是每一位美國總統的首要責任。後冷戰時期的美國，雖然以全球唯一霸權姿態主導國際事務，不過911事件後，美國不顧其他主要國家反對，執意出兵伊拉克，造成無法收拾的窘境，卻也凸顯出美國國力的侷限，並不得不尋求國際社會的協助。另外，從客觀角度觀察，中共崛起造成的挑戰，以及未來可能有更多國家或非國家組織取得WMD和飛彈技術的情況下，美國為了維護在國際間的利益以及國家安全，飛彈防禦的研發、佈署已成未來政府不可逆轉的政策趨勢。

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

The mechanical properties of the arterial wall are of great importance for blood pressure regulation and cardiac load. With increasing age, large arteries are affected by increased wall stiffness. Furthermore, atherosclerotic manifestations may increase the stiffness even further, both processes acting as independent cardiovascular risk factors affecting the arterial system in a heterogeneous way. The aims of this thesis was to characterize the local mechanical properties of brachial artery (BA) with the aid of ultrasound technique and to evaluate the influence of 1) age, gender, sympathetic stimulation and examination site; 2) type 1 diabetes (DM) and its association to circulatory biomarkers; and 3) to evaluate the general properties of the arterial system with the aid of pulse wave velocity (PWV) as well as pulse wave analysis (PWA) in systemic lupus erythematosus (SLE) and correlate the findings to disease activity and circulatory biomarkers. In the most proximal arterial segment of the upper arm a pronounced age-related decrease in wall distensibility, increase in intima-media thickness (IMT), and a slight increase in diameter were seen. Sympathetic stimulation had no influence on wall mechanics. More distally in BA, no change in diameter, and only minor increase in IMT and decrease in distensibility were seen. No gender differences were found. These findings suggest that the principle transit zone between elastic and muscular artery behaviour is located in the proximal part of the upper arm. Women with uncomplicated insulin-dependent DM had similar diameter, IMT and distensibility in their distal BA as controls, whereas flow-mediated dilatation (FMD) was slightly, and nitrate mediated dilatation (NMD) markedly reduced. NMD was negatively correlated with higher HbA1c levels. Vascular smooth muscle cell function seems to be an early manifestation of vascular disease in women with DM, influenced by long-term hyperglycaemia. Women with SLE had increased aortic PWV compared to controls, a finding positively associated with increased levels of complement factor 3 (C3), but not with disease activity. The increased stiffness of central arteries may be one factor contributing to the increased cardiovascular risk seen in SLE.