Gata4 est un facteur de transcription exprimé par les entérocytes. Nos études ont démontré que Gata4 pouvait réguler l'expression de Pap1 chez le rat. Ce gène encode pour une protéine sécrétoire de type lectine impliquée dans le contrôle de la prolifération bactérienne. Puisqu'il a été démontré que des lectines antibactériennes de la famille Pap sont sécrétées dans la lumière intestinale en réponse à des stimuli inflammatoires, le but de cette étude était de définir l'implication transcriptionnelle de Gata4 dans la réponse inflammatoire des cellules épithéliales intestinales. Afin de caractériser l'effet de Gata4 sur la régulation transcriptionnelle de Pap1 dans les cellules Caco-2/15, nous avons utilisé des essais luciférase et généré différents mutants de la protéine Gata4 et du promoteur Pap1 . Nous avons également utilisé des immunobuvardages et des analyses de gel de rétention afin de mesurer la quantité et l'affinité de Gata4 pour l'ADN dans les cellules IEC-6/Cdx2. Les essais luciférase ont démontré que Gata4, en combinaison avec Cdx2, amène un effet synergique important sur l'activité du promoteur de Pap1 de l'ordre d'environ 8 fois. Différents mutants de la protéine Gata4 ont montré une abolition du potentiel transcriptionnel, démontrant que l'effet observé est spécifique. Cependant, la cotransfection d'un mutant du domaine en doigt de zinc (Zn) localisé en N-terminal, en combinaison avec Cdx2, augmente radicalement l'activation du promoteur de 18 fois. Des résultats préliminaires ont également démontré que la surexpression de ce mutant dans les cellules IEC-6/Cdx2 augmente fortement l'expression endogène du gène Pap1 . Cet effet pourrait être médié par des interactions avec les cofacteurs Fog. En effet, la cotransfection de Fog1 réprime l'effet synergique observé avec Gata4 de type sauvage mais non avec le mutant du domaine en doigt de Zn en N-terminal. Les mutants générés du promoteur Pap1 ont permis d'identifier le site Cdx2 et le site Gata le plus proximal du site d'initiation de la transcription comme nécessaire à l'effet transcriptionnel de Gata4 et Cdx2. En utilisant comme modèle les cellules IEC-6/Cdx2, nous avons montré qu'une induction avec des LPS n'a pas d'effet significatif sur la quantité totale de la protéine Gata4 mais des résultats préliminaires montrent une modulation de la phosphorylation de Gata4 sur la sérine 105. Par gel de rétention, nous avons montré que GATA4 a une affinité pour plusieurs sites sur le promoteur du gène Pap1 et qu'elle est augmentée en condition de stress cellulaire induit par les LPS. Cette étude nous permet de mieux comprendre l'implication de Gata4 dans la réponse inflammatoire de la cellule épithéliale intestinale.

Au niveau intestinal, le facteur de transcription Gata4 est exprimé dans les cellules épithéliales de la partie proximale de l’intestin grêle. Ce facteur est un régulateur de plusieurs gènes tel celui encodant la sucrase isomaltase. Quelques études ont aussi suggéré que ce facteur est impliqué dans le contrôle de l’expression de molécules de jonction, favorisant ainsi la polarisation des cellules épithéliales en culture. Dans notre laboratoire, des résultats tendent à démontrer que Gata4 est impliqué dans la réponse inflammatoire des cellules épithéliales en régulant, avec ses cofacteurs Cdx2 et Fog1, l’expression génique du peptide antimicrobien Pap1. In vivo, l’invalidation de Gata4 a montré que ce facteur de transcription est impliqué dans le maintien de l’identité et des fonctions du jéjunum par rapport à l’iléon. Cependant, aucune étude ne s’est intéressée à la régulation des molécules de jonction dans ce contexte. La présente étude a pour but de compléter l’étude de la régulation du gène Pap1 par Gata4 et d’étudier le rôle de Gata4 dans le contrôle de l’expression des molécules de jonction chez la souris. Nos résultats confirment le rôle du facteur de transcription Gata4 et de son corépresseur Fog1 dans le contrôle de l’expression de Pap1. La méthode d’interférence à l’ARN dirigée contre Fog1 a permis d’induire spontanément l’expression de Pap1 dans la lignée IEC-6/Cdx2. Chez la souris, la perte de Gata4 modifie l’expression de certaines molécules de jonction cellulaire. Des PCR quantitatifs et des immunobuvardages ont révélé que l’expression de plusieurs molécules de jonction est modulée en absence de Gata4. La Claudine 2 est la molécule de jonction dont l’expression est la plus induite autant au niveau de l’ARNm que de la protéine. Ces modifications entraînent une augmentation du passage paracellulaire du FITC-dextran fluorescent, ce qui suggère que l’épithélium est plus perméable aux macromolécules. Des infections orales par Salmonella Typhimurium ont révélé un passage accru de ces bactéries dans les animaux femelles. L’ensemble de ces travaux suggère que Gata4 est impliqué dans le contrôle de la perméabilité des jonctions intercellulaires ainsi que dans la protection des cellules épithéliales intestinales contre les bactéries.

La vida aeróbica conlleva la formación de especies reactivas derivadas del oxígeno: el radical hidroxilo (OH·), el ión superóxido (O2·-) y el peróxido de hidrógeno (H2O2). En Schizosaccharomyces pombe, dos rutas controlan las respuestas antioxidantes en respuesta a estrés oxidativo por H2O2: la del factor de transcripción Pap1 y la de la MAP quinasa Sty1. En esta tesis doctoral, hemos determinado que la activación de Pap1 se da en respuesta a dosis moderadas, pero no severas, de H2O2. Hemos identificado a la peroxirredoxina Tpx1 como sensor y transmisor de la señal de estrés oxidativo a Pap1. La inactivación temporal de Tpx1, durante estrés oxidativo severo, por oxidación a sulfínico de su cisteína catalítica inhibe la transmisión de señal a Pap1. En dichas condiciones, se activa la ruta de Sty1, que media la inducción de Srx1, cuya función es reducir y, con ello, reactivar a Tpx1. Finalmente, hemos estudiado el papel esencial de Tpx1 en aerobiosis. / Aerobic life involves formation of reactive oxygen species: hydroxyl radical (OH·), superoxide ion (O2·-) and hydrogen peroxide (H2O2). In Schizosaccharomyces pombe, two pathways respond to H2O2 and trigger independent antioxidant-gene responses: the Pap1 and the Sty1 pathways. In this thesis project, we have determined that the activation of the transcription factor Pap1 occurs only at low, but not elevated, H2O2 concentrations. We have identified the peroxiredoxin Tpx1 as a H2O2-sensor and redox activator of Pap1. The temporal inactivation of Tpx1 during severe oxidative stress, by oxidation of its catalytic cysteine to sulfinic acid, inhibits signal transduction to Pap1. During these conditions, the MAP kinase Sty1 is activated and expression of the sulfiredoxin Srx1 is triggered. Srx1 functions to reduce and thus reactivate Tpx1. Finally, we have analysed the essential function of Tpx1 in aerobiosis.