Une étude précédente visant à mieux comprendre le rôle et le contexte cellulaire dans lequel la ribonucléase Dicer (Dcrl) évolue nous a permis d'identifier des protéines pouvant être régulées par un mécanisme post-transcriptionnel impliquant Dcrl et la voie de l'interférence à l'ARN (iARN) chez Schizosaccharomyces pombe. Parmi ces protéines se trouvaient trois enzymes impliquées dans la voie de la glycolyse. Nous avons tenté de caractériser le mécanisme et l'implication fonctionnelle de leur régulation en effectuant des expériences de FACS combinées à l'utilisation d'un système de gène rapporteur basé sur la « Green fluorescent protein » et en effectuant des tests de croissance, respectivement. La régulation de la voie de la glycolyse ne semble pas nécessaire à la croissance des levures, ce qui suggère la présence de mécanismes compensatoires. L'étude précédente nous avait également permis d'identifier la protéine ribosomale L12 comme interacteur potentiel de Dcrl pouvant être impliqué dans sa régulation. Nous avons tenté de comprendre le rôle de L12 dans cette régulation en confirmant son interaction avec Dcrl et en caractérisant l'aspect fonctionnel de cette interaction en produisant des lignées délétionnelles de L12. La localisation intracellulaire de la protéine L12 nous permet de croire qu'elle pourrait amener Dcrl dans des structures spécifiques du cytosol, où elle pourrait jouer un rôle dans la régulation génique post-transcriptionnelle. Ce rôle demande toutefois à être confirmé.

Le syndrome de Werner est caractérisé par un vieillissement prématuré. Au niveau cellulaire, nous observons une instabilité chromosomique importante et une sénescence accélérée comparé à des cellules normales. Le gène muté (WRN) responsable de ce syndrome code pour une protéine possédant un domaine exonuclease et hélicase à ADN impliqués dans la replication de l'ADN, la réparation et la transcription. Toutefois, nous ne savons toujours pas laquelle de ses fonctions est responsable du vieillissement prématuré. Nous pensons que l'identification de nouvelles protéines interagissant directement avec la protéine WRN pourrait nous donner des réponses. Des analyses par spectrométrie de masse sur 1'immunoprecipitation de la protéine WRN ont permis d'identifier la protéine ribosomale RPS3 et plusieurs autres comme nouveaux partenaires potentiels. Plusieurs approches biochimiques furent utilisées afin de confirmer l'interaction directe entre WRN et RPS3. Nous avons démontré que RPS3 interagit directement avec la protéine WRN in vitro. Des études additionnelles sont requises pour comprendre la fonction de ce complexe in vivo.

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

Avec près d’un million de nouveaux cas par an à travers le monde, le cancer colorectal est un problème de santé publique majeur. Il est la 2ème cause de mortalité par cancer en France, ce fort taux de mortalité étant relié à un pourcentage important de récidives et de métastases. L’hétérogénéité tumorale, la dissémination, la résistance aux traitements et la récidive seraient notamment dues à une population particulière de cellules tumorales appelées cellules souches cancéreuses (CSC). Ces cellules sont dotées d’une capacité d’adaptation extraordinaire et la compréhension des mécanismes moléculaires sous-tendant cette plasticité cellulaire est un objectif majeur pour concevoir de nouvelles stratégies thérapeutiques les ciblant spécifiquement. La synthèse protéique joue un rôle clé dans la carcinogénèse : d’une part, une synthèse protéique élevée est nécessaire à la prolifération des cellules tumorales, d’autre part, la traduction sélective favorise l’expression de protéines pro-oncogéniques. Considéré pendant des années comme un acteur passif de la traduction, le ribosome semblerait jouer un rôle majeur dans la régulation de la synthèse protéique. En effet, des études récentes ont montré que la composition du ribosome était « flexible » et permettrait de favoriser la traduction de certains ARN messager (ARNm). De plus, l’expression de certaines protéines ribosomiques (PR) varie entre le tissu sain et le tissu cancéreux, parfois même entre la tumeur initiale et la métastase. Ce projet vise à déterminer de quelle manière le contrôle traductionnel intervient dans plusieurs étapes clé du cancer colorectal, en se focalisant tout particulièrement sur l’acquisition ou la perte de propriétés propres aux CSC. Cette étude permettra de mieux comprendre les mécanismes moléculaires exploités par les CSC afin de résister aux traitements et s’adapter à leur environnement. De plus, ce projet pourrait mettre en évidence un rôle exercé par certaines protéines ribosomiques dans le contrôle traductionnel, à travers la filtration des ARNm par le ribosome. A plus long terme, il pourrait déboucher sur le développement de nouveaux traitements permettant de cibler spécifiquement la machinerie traductionnelle des CSC. / Despite significant advances in diagnostics and treatment, colorectal cancer (CRC) remains a major cause of mortality worldwide and occurrence of metastasis represents the primary cause of death. Metastasis process, chemoresistance and tumor recurrence is powered by a minor subpopulation of tumor cells endowed with self‐renewal and multi‐lineage differentiation ability: the cancer stem cells (CSC).Translation of mRNA into protein is the final step in gene-expression process, which mediates the formation of the translatome from genomic information. Several mechanisms, such as signaling pathways, translation factors availability, alternative open reading frame and alternative initiation pathways account for real time translatome remodeling. Moreover, an emerging concept suggests that ribosome is heterogeneous and can be "reprogrammed". These "specialized ribosomes" would preferentially engage certain mRNA at the expense of others and therefore drive cell phenotype and favor cell adaptation. Many studies have correlated deregulation of both translation machinery composition and activity with cancer initiation and evolution. From that perspective, CSC might well represent a perfect model to test whether the translation apparatus takes an active part in tumor initiation, progression, and metastasis. Our goal is to demonstrate that protein synthesis is differentially regulated depending on cancer cell subpopulation and determine whether ribosomal heterogeneity could influence tumoral evolution and plasticity. In a long run, we envision the development of novel therapies based on specific targeting of translational control in CSC.

L’oncogène v-erbA transforme les progéniteurs érythrocytaires primaires aviaires (T2EC) en bloquantleur engagement d’un programme d’auto-renouvellement vers un programme de différenciation. Unecomparaison trancriptomique de T2EC exprimant soit v-erbA, soit une forme non transformante de verbAa été réalisée par SAGE et RT-qPCR. Seuls quelques uns, mais pas tous les messagers codant lesprotéines ribosomiques sont réprimés. Ces résultats suggèrent que v-erbA pourrait moduler lacomposition des ribosomes et/ou moduler les fonctions extra-ribosomiques de protéines ribosomiquesspécifiques. Ainsi, nous avons décidé d’analyser le taux des protéines ribosomiques associées auxribosomes par 2D-DIGE à partir des ribosomes purifiés. L’analyse statistique effectuée sur 4expériences indépendantes avec des marquages inversées a montré de manière significative que letaux de RPL11 est inférieur dans les T2EC exprimant v-erbA comparé à ceux exprimant la forme nontransformante de v-erbA. Ces données indiquent l’existence de ribosomes dépourvus de RPL11 dansles T2EC sous l’effet de v-erbA. Les résultats des expériences d’immunoprécipitation ont conforté cettehypothèse. L’ensemble des résultats obtenus suggèrent l’implication des protéines ribosomiques, etspécialement celle de RPL11, dans les processus de transformation induite par l’oncogène v-erbA, à lafois au niveau de la traduction, et probablement par sa fonction extra-ribosomique. L’analyse de lafonction biologique de RPL11 a montré qu’une sur-expression de RPL11 dans les T2EC retarderait laprolifération cellulaire. / The v-erbA oncogene transforms chicken erythroid progenitors by blocking their differentiation andpreventing them to exit a state of self-renewal. The transcriptome of primary avian erythroidprogenitors cells (T2EC) expressing either v-erbA or a non-transforming form of v-erbA werecompared by SAGE. Only some, but not all, mRNAs encoding ribosomal proteins were shown to beaffected. These results suggest that v-erbA could modulate the composition of ribosomes and/ormodulate the extraribosomal functions of specific ribosomal proteins. We therefore decided to analyzethe level of ribosomal proteins associated to ribosomes by 2D-DIGE performed on purified ribosomes.A statistical analysis performed on 4 independent flip-flop experiments demonstrated that the level ofRPL11 is significantly lower in T2EC expressing v-erbA as compared to the non-transforming form ofv-erbA. These data suggest the presence of ribosomes without RPL11 in T2EC expressing v-ErbA.Results obtained from immunoprecipitation experiments were strengthened this hypothesis. The set ofthese data evoke the involvement of ribosomal proteins, and specially RPL11, in the v-erbAtransformation process both at the translational level and possibly in its extra-ribosomal function.Overexpression of RPL11 in T2EC showed a decrease of cell proliferation.