Les astrocytes sont les cellules les plus abondantes dans le cerveau où ils sontimpliquées dans une myriade de fonctions telles que la neurogénèse, l’homéostasieionique, le soutien métabolique, l’élimination des substances toxiques et dans laréponse aux lésions cérébrales. Des altérations fonctionnelles des astrocytes ont étéassociées avec des pathologies telles que l’épilepsie, la depression et laschizophrénie. A ce titre, l’étude de la contribution astrocytaire aux fonctionssynaptiques revêt un intérêt clinique et sociétal assez conséquent. Dans cette thèse,j’ai évalué le potentiel de plusieurs préparations permettant l’analyse des protéinesastrocytaires impliquées dans la plasticité synaptique et j’ai utilisé celle qui se prêtaitle mieux à la quantification des niveaux de protéines astrocytaires qui se trouventêtre régulées dans différent modèles de plasticité synaptique. J’ai caractériséplusieurs préparations qui peuvent être utilisées pour évaluer la contribution desastrocytes à la plasticité synaptique et j’ai identifié de nombreuses protéinesastrocytaires régulées par la plasticité synaptique et qui sont susceptibles d’êtreciblées lors de prochaines études destinées à identifier les mécanismes d’action desastrocytes dans un contexte physiologique et pathologique. / Astrocytes are the most abundant cell type in the brain and mediate a myriad offunctions, including neurogenesis, ion homeostasis, metabolic support, clearance oftoxic substances and responses to brain injuries. Alterations in astrocyte functionhave been linked with neurological disorders such as epilepsy, depression, dementiaand schizophrenia, and thus the continued study of astrocytic contributions tosynaptic function are of clinical and societal relevance. In this thesis I have evaluatedthe potential utility of several preparations for the assessment of astrocyte proteinsinvolved in the regulation of synaptic plasticity, and employed the most suitable ofthese preparations to measure regulation in astrocyte protein levels in models ofsynaptic plasticity. I have characterized several preparations that can be used toevaluate astrocyte contributions to synaptic plasticity and identified numerousastrocyte-enriched proteins regulated by synaptic plasticity that can be targeted infuture studies to elaborate upon the mechanisms of action of astrocytes in bothphysiological and pathological contexts.

Les plaquettes sont des cellules sanguines anucléées impliquées dans les phénomènes d'hémostase et de thrombose. La majorité des fonctions plaquettaires dépend de leur membrane cellulaire, qui contient de nombreux microdomaines lipidiques ordonnés appelés radeaux lipidiques. Ces microdomaines jouent un rôle central dans toutes les phases de l'hémostase médiées par les plaquettes. Les radeaux lipidiques sont essentiels pour le fonctionnement des récepteurs responsables de l'activation des plaquettes et de la transduction du signal. Le rôle des plaquettes dans la thrombose artérielle est crucial et explique l'intérêt continu de la recherche dans la thérapie antiplaquettaire. Dans ce contexte, nous avons cherché à étudier les radeaux lipidiques comme lieu d'assemblage principal des récepteurs membranaires. Nous avons également cherché à identifier des protéines impliquées dans la fonction des plaquettes, en vue de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques. Nous avons utilisé des analyses lipidomiques et protéomiques ainsi que des analyses d'immunoblotting pour identifier les radeaux lipidiques de la membrane des plaquettes et étudier leur organisation dans les plaquettes non stimulées, stimulées et traitées par des antiagrégants plaquettaires. Des détergents, l'ultracentrifugation et les gradients de sucrase ont été utilisés principalement pour le fractionnement de la membrane et l'isolement des radeaux lipidiques. Les principaux résultats de notre travail sont: 1) Élaboration d'une méthodologie pour l'étude des radeaux lipidiques des plaquettes ; 2) Présentation d'un profil global de la composition lipidique et protéique des radeaux lipidiques ; 3) Démonstration de l'impact de l'activation plaquettaire et des antiagrégants plaquettaires sur la réorganisation des radeaux lipidiques ; Et 4) Proposition de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles par protéomique et identification de réseau interactif de protéines autour notamment du facteur XIII (FXIII) et de la phosphoprotéine stimulée par vasodilatateur (V ASP). Nos résultats montrent que les radeaux lipidiques peuvent potentiellement être considérés comme nouvelles cibles thérapeutiques pour la découverte de nouveaux antiagrégants plaquettaires. Les études "Omics" sont importantes pour élargir nos connaissances dans ce domaine / Latelets are blood ce lis at the crossroads of both haemostasis and thrombosis. The majority of platelet functions depend on their membrane, which contains numerous, ordered lipid microdomains named lipid rafts. These microdomains play a pivotai role in all phases of platelet­mediated haemostasis. Lipid rafts are a prerequisite for the functioning of receptors in charge of platelet activation and signal transduction. The role of platelets in thrombotic diseases is crucial, and underpins the continue research interest in antiplatelet therapy. ln this context, we aimed to study the lipid rafts of platelet membranes as the principal assembly place of known receptors, and likely also other, unknown elements that participate in the thrombotic function of platelets, with a view to proposing new therapeutic targets. We used lipidomics and proteomics as well as immunoblot analysis to identify lipid rafts and investigate the organization of lipid rafts in resting, stimulated and antiplatelet-treated platelets. Detergents, ultracentrifugation and sucrose gradients were used mainly for membrane fractionatio and isolation of lipid rafts. The main findings of our work are: 1) Development of a framework or guidelines for platelet lipid raft investigation; 2) Presentation of a global profile of the lipid and protein composition of plate let lipid rafts; 3) Demonstration of the impact of activators and inhibitors on the reorganization of platelet lipid rafts; and 4) Suggestion for potential new therapeutic targets by proteomics analysis through interactive network analyzing of coagulation factor XIII (FXIII) and Vasodilator-Stimulated Phosphoprotein (VASP). Our results show that lipid rafts have potential as new therapeutic targets in pharmacological research in antiplatelets. "Omics" studies are important to expand our knowledge in this field

Grâce à la spectrométrie de masse de type MALDI-TOF, l'identification des bactéries est maintenant possible en quelques minutes. Mais le taux de mortalité des patients augmente lorsqu'une antibiothérapie inappropriée est utilisée et les instruments MALDI-TOF ne sont pas capables d'analyser rapidement et exhaustivement la résistance bactérienne. Actuellement, 6 à 24 heures sont nécessaires pour déterminer le phénotype de résistance. En couplant une chromatographie liquide et un spectromètre de masse à ionisation électrospray (LC-MS/MS), nous avons identifié les marqueurs de résistance en 1 à 2 heures. En 30 min, nous avons pu détecter les mécanismes de résistance aux β-lactamines, aux glycopeptides, à la méthicilline et aux fluoroquinolones, à l'aide de méthodes de type "Suivi de Réactions Sélectionnées", ou "Selected Reaction Monitoring" (SRM). Au cours de la même analyse multiplexée, des dizaines de protéines peuvent être détectées de façon hautement spécifique et sensible. Comme l'illustre l'étude de la résistance multifactorielle chez Acinetobacter baumannii, cette approche permet en outre une analyse quantitative d'un grand intérêt pour certains mécanismes de résistance. Cependant, malgré ces perspectives attrayantes, la LC-MS/MS reste, aujourd'hui, loin d'une possible implantation en routine dans les laboratoires de microbiologie. Les instruments sont trop coûteux et la technologie trop complexe pour un usage pour du diagnostic in vitro. La spectrométrie de masse pourrait déjà avantageusement compléter les technologies actuelles de biologie moléculaire. Aujourd'hui, le séquençage de nouvelle génération est la méthode de référence pour la caractérisation moléculaire des bactéries. Mais, comme démontré dans ce travail, l'annotation des gènes est perfectible. Pour quelques dizaines d'euros et quelques heures d'analyse, les peptides identifies par spectrométrie de masse facilitent l'assemblage des séquences (« scaffolds ») et la détection des gènes. De surcroît, la spectrométrie de masse permet une quantification précise des protéines. Elle apporte ainsi une nouvelle dimension analytique et une vision moléculaire plus proche du phénotype. En conclusion, la spectrométrie de masse LC-MS/MS peut être une technologie complémentaire attractive, voir une future alternative, à la biologie moléculaire pour la caractérisation des bactéries / Thanks to MALDI-TOF mass spectrometry, identification of isolated bacteria is now possible within a few minutes. But doctors also need to rapidly know the phenotype of resistance of the bacteria. Indeed, the patient mortality rate increases when the antibiotherapy is not appropriate. However, MALDI-TOF instruments are not able to analyze antibacterial resistance rapidly and comprehensively.Today, 6 to 24 hours are nedded for antibiotic susceptibility testing. When combining a liquid chromatography and a mass spectrometer with electrospray ionization (LC-MSMS), the detection of resistance biomarkers was possible within 1 to 2 hours. Using a Selected Reaction Monitoring (SRM) method, resistance mechanisms to beta-lactams, methicillin, glycopeptides and fluoroquinolones were detected in strains within 30 minutes. Tens of resistance determinants can be analyzed in a single multiplexed assay, with high specificity and sensitivity. Illustrated by the study of multifactorial resistance in Acinetobacter baumannii, the technology allows furthermore a quantitative analysis, which is of great value for some resistance mechanisms. Similarly, we identified virulent strains of enterohemorrhagic Escherichia coli by targeting toxins and serotype biomakers in the same assay. Mass spectrometry offered deeper bacterial characterization than conventional serotyping using polyclonal antibodies. However, despite all these favorable prospects, LC-MS/MS remains today far from reaching a routine use in microbiological hospital laboratories. Instruments are too expensive and the technology is too cumbersome for a daily in vitro diagnostic use. Waiting for a more suitable use, mass spectrometry could yet advantageously complement current molecular technologies. Today, the gold standard to study bacteria at molecular level is next generation sequencing. However, as demonstrated during this work, gene annotation remains imperfect. For tens of euros and few hours of analysis, peptides identified by mass spectrometry analysis of a bacteria might improve scaffold assembly and gene detection. Moreover, mass spectrometry gives an accurate protein quantitation and brings a new analytical dimension, potentially closer to the phenotype than molecular techniques. In conclusion, LC-MS/MS mass spectrometry could be an attractive complementary, or alternative technology in a near future, to conventional molecular biology techniques for deep characterization of bacteria

Listeria monocytogenes est une bactérie à Gram positif impliquée dans des infections graves d’origine alimentaire. La plupart des cas de listériose humaine sont causés par la consommation d'aliments réfrigérés prêts à consommer. La capacité de ces bactéries à survivre et à se multiplier dans une large gamme de conditions difficiles fait de ce pathogène une des préoccupations majeures dans les industries agro-alimentaires. Ces propriétés de L. monocytogenes sont renforcées par son aptitude à former des biofilms. Le but de ce projet était d'explorer l'adaptation de ce pathogène à la déshumidification et aux basses températures par deux approches de protéomique. La première approche, basée sur la technique d’imagerie par spectrométrie de masse (IMS) MALDI-TOF, permet de réaliser la cartographie de molécules à partir d'échantillons biologiques. Ce travail a consisté à développer cette approche, en considérant un biofilm bactérien comme un tissu, afin d’accéder à des informations sur la distribution de protéines dans des biofilms de L. monocytogenes soumis à un stress de déshumidification. En outre, une approche LC-MS/MS a été utilisée pour relier les données spectrales d’intérêt obtenues par l'IMS et l'identification des protéines. L’IMS a permis d'examiner la distribution de 47 protéines de bas poids moléculaire dans les biofilms. Cinq protéines ont été identifiées par LC-MS/MS grâce aux données m/z de l’IMS, y compris deux protéines de choc thermique. Les résultats démontrent que l'IMS peut être utilisée pour disséquer le protéome spatial d'un biofilm bactérien. La deuxième approche protéomique a consisté en une comparaison semi-quantitative relative et sans marquage (shotgun proteomic) des protéines exprimées dans différentes conditions de culture. Par cette méthode, nous avons exploré l’expression protéique en fonction du mode de croissance (biofilm vs planctonique) et de la température (10°C, 25°C et 37°C). Parmi les 920 et 931 protéines uniques identifiées, provenant respectivement de cellules sessiles et planctoniques, beaucoup sont liées à des fonctions cellulaires de base, mais certaines sont liées à la thermorégulation. Des changements ont été observés dans le protéome de L. monocytogenes en biofilm par rapport aux cellules planctoniques, ce qui indique des modes de régulation différents selon le mode de croissance. Ces comparaisons de l'expression des protéines dans plusieurs conditions (modes de croissance, températures) enrichiront les bases de données et aideront à modéliser les circuits de régulation qui conduisent à l'adaptation de L. monocytogenes aux environnements. / Listeria monocytogenes is a Gram-positive bacterium implicated in serious food-borne infections. Most cases of human listeriosis are caused by the consumption of refrigerated ready-to-eat foods. The ability of these bacteria to survive and multiply in a wide range of harsh conditions make this pathogen a major concern in agro-food industries. These properties of L. monocytogenes are enhanced by its ability to form biofilms. The aim of this project was to explore the adaptation of this pathogen to dehumidification and low temperatures by two proteomic approaches. The first approach, based on the MALDI-TOF mass spectrometry imaging (IMS), allows the mapping of molecules from biological samples. This work aimed to develop this approach, considering a bacterial biofilm as a tissue, in order to access information on the distribution of proteins in L. monocytogenes biofilms subjected to a dehumidification stress. In addition, an LC-MS/MS approach was used to link spectral data of interest obtained by IMS and protein identification. The IMS allowed to examine the distribution of 47 low molecular weight proteins within the biofilms. Five identified proteins were assigned by LC-MS/MS using IMS m/z data, including two cold-shock proteins. The results demonstrate that imaging can be used to dissect the spatial proteome of a bacterial biofilm. The second proteomic approach consisted on a relative semi-quantitative label-free (shotgun proteomic) comparison of proteins expressed under different culture conditions. With the method, we explored protein expression according to the mode of growth (biofilm vs planktonic) and temperature (10°C, 25°C and 37°C). Throughout the 920 and 931 unique proteins identified, from sessile and planktonic cells, respectively, many are connected to basic cell functions, but some are linked with thermoregulation. A shift was observed in the proteome of L. monocytogenes biofilms compared to planktonic cells indicating different patterns of regulation according to the mode of growth. These comparisons of protein expression throughout several conditions (mode of growth and temperatures) will enrich databases and help to model regulatory circuitry that drives adaptation of L. monocytogenes to environments.

Nosema bombycis est un parasite obligatoire intracellulaire et eukaryoitique microsporidia apparenté aux champignons. Cette microsporidie est l'agent responsable de la pébrine, maladie du ver à soie Bombyx mori qui inflige de sévères pertes économiques à la sériciculture mondiale. Nous avons étudié l'interactions N. bombycis-B. mori in vivo : l'infestation par N. bombycis démarre au niveau de l'épithélium intestinal antérieur, puis s'étend aux muscles et trachées adjacents. Les tissus plus distants sont ensuite infectés. Cependant, les réponses immune mélanisation et phagocytose, l'hémolymphe et les hémocytes sont les vecteurs de la dissémination de N. bombycis dans son hôte. Nous avons développé une approche protéomique pour identifier des protéines de tube polaire (PTP). Trois PTPs ont été caracterisés par immunocytochimie MET et MS/MS. Des motifs de séquence peptidique ont pu en être déduits par les programmes Peaks Online et DeNovoX, puis évalués par algorithmes Mascot et Sequest

Les biomarqueurs plasmatiques constituent des outils essentiels, mais rares, utilisés pour diagnostiquer les maladies, comme les maladies cardiovasculaires (MCV), et stratifier le niveau de risque associé. L’identification de nouveaux biomarqueurs plasmatiques susceptibles d’améliorer le dépistage et le suivi des MCV représente ainsi un enjeu majeur en termes d’économie et de santé publique. Le projet vise à identifier de nouveaux biomarqueurs plasmatiques prédictifs ou diagnostiques des MCV, à déterminer le profil protéomique plasmatique de patients atteints de MCV et à développer des méthodes innovantes d’analyse d’échantillon plasmatique. L’étude a été effectuée sur une large banque de plasma provenant de 1006 individus de souche Canadienne-Française recrutés à différents stades de la MCV et qui ont été suivis sur une période de 5 ans. Des séries de déplétions ont été réalisées afin de dépléter les 14 protéines majoritaires (colonne IgY14TM) de l’échantillon avant son analyse par trois approches effectuées en parallèle: 1) Une chromatographie liquide (LC) en 2 dimensions qui fractionne les protéines selon le point isoélectrique puis selon le degré d’hydrophobicité, via le système PF2D, suivie par une chromatographie liquide couplée avec une spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS). 2) Une séparation classique sur gel 1D-SDS-PAGE suivie d’une LC-MS/MS; 3) Par une déplétion plus poussée du plasma avec l’utilisation en tandem avec la colonne IgY14TM d’une colonne SupermixTM permettant de dépléter également les protéines de moyenne abondance, suivie d’une séparation sur gel 1D-SDS-PAGE et d’une analyse LC-MS/MS de la portion déplétée (3a) et de la portion liée à la SupermixTM (3b). Les résultats montrent que le système PF2D permet d’identifier plusieurs profils protéiques spécifiques au groupe MCV. Sur un total de 1156 fractions (équivalent à 1172 pics protéiques pour le groupe contrôle et 926 pics pour le groupe MCV) recueillies, 15 fractions (23 pics protéiques) présentaient des différences quantitativement significatives (p<0,05) entre les 2 groupes. De plus, 6 fractions (9 pics) sont uniquement présentes dans un groupe, représentant d’autres signatures protéomiques et biomarqueurs potentiellement intéressants. Les méthodes 2, 3a et 3b ont permis l’identification de 108, 125 et 91 protéines respectivement avec des chevauchements partiels (31% entre la méthode 2 et 3a, 61% entre 2 et 3b et 19% entre 3a et 3b). Les méthodes 2 et 3 ont permis l’identification de 12 protéines qui présentaient des différences quantitatives significatives entre les 2 groupes. L’utilisation de plusieurs approches protéomiques complémentaires nous ont d’ores et déjà permis d’identifier des candidats biomarqueurs des angines instables avec récidive d’infarctus du myocarde (IM). / Coronary artery disease (CAD) is a major cause of mortality in Canada. Biomarkers are precious tools to diagnosis and risk stratification, and the identification of new candidates may substantially impact on public health and health economics. Due to its complexity, the human blood proteome remains challenging to explore. Our study aims at combining various complementary methods to determine the plasma proteome signature of patients at various stages of CAD. The total cohort includes 1006 French-Canadian, 500 controls with a normal coronary angiography, and 506 patients with documented CAD. Two pools were reconstituted to represent the extremes of our population: 1) patients with a previous myocardial infarction (MI) and a recurrent MI over a 5 years follow-up and 2) controls without CAD and no events during follow-up matched for age and sex to the CAD pool (N=18). After a depletion of highly abundant proteins, pools were analyzed using 3 different proteomic methods: i) PF2D system followed by a liquid chromatography tandem mass spectrometry analysis (LC-MS/MS); ii) 1D-SDS-PAGE followed by LC-MS/MS; iii) Further depletion of proteins followed by 1D-SDS-PAGE and LC-MS/MS analysis of both flow through (3a) and retained fractions (3b). Methods 2, 3a, and 3b allowed identification of 108, 125 and 91 proteins respectively. Overlapping proteins (31% between methods 2 and 3a, 61% between 2 and 3b and 19% between 3a and 3b) showed significant absolute and relative expressions with various methods. A total of 12 proteins were significantly (p<0.05) different in amounts (number of peptides identified) between the 2 pools. Analyses with the PF2D elution spectra (method 1) displayed numerous different profiles between the two groups. Over a total of 1156 fractions (control: 1172 peaks ACS: 926 peaks) generated, 370 fractions (674 peaks) overlapped between the two pools. 15 fractions (23 peaks) differed significantly (p<0,05) in amounts while some other peaks were uniquely present in one pool, representing biomarkers of potential interest. We conclude that plasma proteome signatures are significantly modeled by the methods serving their recognition. Cost of analyses can be reduced with the PF2D method by performing a pre-selection before MS analysis. Detection of less abundant proteins can be improved by using further depletion. Taking profit of these finding, we are now testing in our population the hypothesis that a combination of methods will sharpen our ability to detect clinically relevant proteins tailored to various clinical situations and to disease staging.

Les biomarqueurs plasmatiques constituent des outils essentiels, mais rares, utilisés pour diagnostiquer les maladies, comme les maladies cardiovasculaires (MCV), et stratifier le niveau de risque associé. L’identification de nouveaux biomarqueurs plasmatiques susceptibles d’améliorer le dépistage et le suivi des MCV représente ainsi un enjeu majeur en termes d’économie et de santé publique. Le projet vise à identifier de nouveaux biomarqueurs plasmatiques prédictifs ou diagnostiques des MCV, à déterminer le profil protéomique plasmatique de patients atteints de MCV et à développer des méthodes innovantes d’analyse d’échantillon plasmatique. L’étude a été effectuée sur une large banque de plasma provenant de 1006 individus de souche Canadienne-Française recrutés à différents stades de la MCV et qui ont été suivis sur une période de 5 ans. Des séries de déplétions ont été réalisées afin de dépléter les 14 protéines majoritaires (colonne IgY14TM) de l’échantillon avant son analyse par trois approches effectuées en parallèle: 1) Une chromatographie liquide (LC) en 2 dimensions qui fractionne les protéines selon le point isoélectrique puis selon le degré d’hydrophobicité, via le système PF2D, suivie par une chromatographie liquide couplée avec une spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS). 2) Une séparation classique sur gel 1D-SDS-PAGE suivie d’une LC-MS/MS; 3) Par une déplétion plus poussée du plasma avec l’utilisation en tandem avec la colonne IgY14TM d’une colonne SupermixTM permettant de dépléter également les protéines de moyenne abondance, suivie d’une séparation sur gel 1D-SDS-PAGE et d’une analyse LC-MS/MS de la portion déplétée (3a) et de la portion liée à la SupermixTM (3b). Les résultats montrent que le système PF2D permet d’identifier plusieurs profils protéiques spécifiques au groupe MCV. Sur un total de 1156 fractions (équivalent à 1172 pics protéiques pour le groupe contrôle et 926 pics pour le groupe MCV) recueillies, 15 fractions (23 pics protéiques) présentaient des différences quantitativement significatives (p<0,05) entre les 2 groupes. De plus, 6 fractions (9 pics) sont uniquement présentes dans un groupe, représentant d’autres signatures protéomiques et biomarqueurs potentiellement intéressants. Les méthodes 2, 3a et 3b ont permis l’identification de 108, 125 et 91 protéines respectivement avec des chevauchements partiels (31% entre la méthode 2 et 3a, 61% entre 2 et 3b et 19% entre 3a et 3b). Les méthodes 2 et 3 ont permis l’identification de 12 protéines qui présentaient des différences quantitatives significatives entre les 2 groupes. L’utilisation de plusieurs approches protéomiques complémentaires nous ont d’ores et déjà permis d’identifier des candidats biomarqueurs des angines instables avec récidive d’infarctus du myocarde (IM). / Coronary artery disease (CAD) is a major cause of mortality in Canada. Biomarkers are precious tools to diagnosis and risk stratification, and the identification of new candidates may substantially impact on public health and health economics. Due to its complexity, the human blood proteome remains challenging to explore. Our study aims at combining various complementary methods to determine the plasma proteome signature of patients at various stages of CAD. The total cohort includes 1006 French-Canadian, 500 controls with a normal coronary angiography, and 506 patients with documented CAD. Two pools were reconstituted to represent the extremes of our population: 1) patients with a previous myocardial infarction (MI) and a recurrent MI over a 5 years follow-up and 2) controls without CAD and no events during follow-up matched for age and sex to the CAD pool (N=18). After a depletion of highly abundant proteins, pools were analyzed using 3 different proteomic methods: i) PF2D system followed by a liquid chromatography tandem mass spectrometry analysis (LC-MS/MS); ii) 1D-SDS-PAGE followed by LC-MS/MS; iii) Further depletion of proteins followed by 1D-SDS-PAGE and LC-MS/MS analysis of both flow through (3a) and retained fractions (3b). Methods 2, 3a, and 3b allowed identification of 108, 125 and 91 proteins respectively. Overlapping proteins (31% between methods 2 and 3a, 61% between 2 and 3b and 19% between 3a and 3b) showed significant absolute and relative expressions with various methods. A total of 12 proteins were significantly (p<0.05) different in amounts (number of peptides identified) between the 2 pools. Analyses with the PF2D elution spectra (method 1) displayed numerous different profiles between the two groups. Over a total of 1156 fractions (control: 1172 peaks ACS: 926 peaks) generated, 370 fractions (674 peaks) overlapped between the two pools. 15 fractions (23 peaks) differed significantly (p<0,05) in amounts while some other peaks were uniquely present in one pool, representing biomarkers of potential interest. We conclude that plasma proteome signatures are significantly modeled by the methods serving their recognition. Cost of analyses can be reduced with the PF2D method by performing a pre-selection before MS analysis. Detection of less abundant proteins can be improved by using further depletion. Taking profit of these finding, we are now testing in our population the hypothesis that a combination of methods will sharpen our ability to detect clinically relevant proteins tailored to various clinical situations and to disease staging.

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Différentes approches ont été utilisées pour évaluer les effets de deux formes de nanoparticules de carbone (NPC), nanotubes et graphène, afin de comprendre les mécanismes de la réponse générée par la diatomée benthique d'eau douce Nitzschia palea. Les effets à l'échelle de la communauté ont démontré un impact temporaire sur la croissance du biofilm et une accumulation des NPC dans la matrice extracellulaire. L'application d'une étude transcriptomique a mis en évidence l'importance de l'interaction physique, à l'origine d'altération du frustule, dans la mise en place de cette réponse extracellulaire se traduisant par une surproduction des substances exo-polymériques (EPS). Cette approche a également révélé l'impact des NPC sur l'activité photosynthétique des diatomées et une modification du métabolisme énergétique, suggérant une allocation énergétique en faveur de la production d'EPS. L'étude du protéome extracellulaire a permis d'avoir un premier aperçu de la composition de la matrice extracellulaire, principalement constituée de protéines à caractère hydrophobe. Lors de l'exposition aux NPC, les diatomées semblent produire un système adhésif complexe permettant de renforcer la matrice extracellulaire et d'augmenter la stabilité du biofilm tout en piégeant les NPC. L'exposition des diatomées face au deux formes de NPC induit une réponse présentant une forte similitude notamment pour les plus fortes concentrations testées. / Different approaches were used to assess the effect of two forms of carbon-based nanoparticles (CNP) nanotubes and graphene, in order to determine the mechanism of the response generated by the benthic freshwater diatom Nitzschia palea. The effect at the cellular community scale demonstrated a temporary impact on biofilm growth and an accumulation of NPC in the extracellular matrix. The use of transcriptomic study evidenced the role of the physic interaction, causing alteration of the frustule, in the extracellular response leading to an overexcretion of exopolymeric substances (EPS). This approach also revealed the impact of NPC on the photosynthetic activity of diatoms and a modification of the energetic metabolism suggesting an energetic allocation for the EPS production. The study of the extracellular proteome allowed to have a first insight of the extracellular matrix composition, in majority composed of hydrophobic-like proteins. In NPC exposure, diatoms seemed to produce an adhesive system allowing to strengthen the extracellular matrix and increase the biofilm stability while trapping NPC. The exposition of diatoms to the two NPC forms induce a response greatly similar for the highest tested concentration.

Ce projet de recherche porte sur l’étude de la régulation des systèmes cannabinoïdes et vanilloïdes chez Caenorhabditis elegans (C. elegans), dans le but d’évaluer les effets antinociceptifs du tétrahydrocannabinol (THC) et du cannabidiol (CBD). C. elegans est un modèle largement utilisé pour étudier la nociception, visant principalement à caractériser les réponses nociceptives induites par le THC et le CBD, ainsi qu’à identifier les mécanismes et les cibles moléculaires impliqués. Les résultats des études sur l’utilisation du cannabis dans le traitement de la douleur chronique chez les mammifères sont controversés. Cette recherche vise à étudier l’effet du CBD et du THC sur la réponse nociceptive chez C. elegans et à approfondir la compréhension des mécanismes pharmacologiques sous-jacents. La méthodologie consiste à quantifier l’effet antinociceptif du CBD et du THC chez C. elegans par la méthode de la thermotaxie. Les nématodes sauvages (N2) étaient exposés à des concentrations croissantes de phytocannabinoïdes pour évaluer la relation concentration-effet. D’autres tests étaient effectués sur des souches mutantes exprimant des récepteurs cannabinoïdes et vanilloïdes afin d’identifier préalablement leurs cibles. Enfin, les analyses protéomiques et bioinformatiques seront effectuées pour identifier les voies de signalisation et les processus biologiques induits par l’interaction entre les phytocannabinoïdes et leurs cibles. Cette étude démontre l’activité antinociceptive du CBD et du THC chez C. elegans avec des effets rémanents pour THC, en ciblant respectivement le vanilloïde pour le CBD et le cannabinoïde pour les systèmes THC. Les analyses protéomiques et bio-informatiques mettent en évidence des différences significatives dans leurs voies de signalisation et leurs processus biologiques. / The objective of this research project was to focus on studying the regulation of cannabinoid and vanilloid systems in Caenorhabditis elegans (C. elegans) to evaluate the anti-nociceptive effects of tetrahydrocannabinol (THC) and cannabidiol (CBD). C. elegans is a widely used model for studying nociception, with the main objective being to characterize nociceptive responses induced by THC and CBD, as well as identify the underlying molecular mechanisms and targets involved. Recent studies on the use of cannabis for the treatment of chronic pain in mammals have shown controversial results. This research aims to investigate the effect of CBD and THC on the nociceptive response in C. elegans and understand the underlying pharmacological mechanisms. The methodology consisted in quantifying the antinociceptive effect of CBD and THC in C. elegans using the thermotaxis method. WT(N2) were exposed to decreasing concentrations of phytocannabinoids to evaluate the dose and effect relationship. Further tests performed on mutant expressing cannabinoid and vanilloid receptors allowed preliminarily identification of their targets. Finally, proteomic and bioinformatics analyses were used to identify the signaling pathways and biological processes induced by these phytocannabinoids. The result of this study confirmed the antinociceptive effect of CBD and THC in C. elegans, with a remanent effect of THC. This effect is mediated by the vanilloid system for CBD and the cannabinoid system for THC, respectively. Also, proteomics and bioinformatics analyses revealed significant differences in signaling pathways and biological processes.