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Novel Quadruplex ligands : in silico and in vitro approaches / Nouveaux ligands de quadruplexes : approches in silico et in vitro

Castillo Gonzalez, Daimel 14 November 2013 (has links)
Les séquences d’ADN et d'ARN riches en Guanines peuvent adopter des conformations inhabituelles connues sous le nom de G-quadruplexes (G4). Les topologies et les formes de ces structures fascinantes sont très diverses. Les G4 sont stabilisés par la présence de cations monovalents et des liaisons Hydrogène de type Hoogsteen. De petites molécules contribuent également à la formation de formes stables, principalement par des interactions d'empilement π - π. Bien que les G4 soient connus depuis des décennies, l'intérêt de la communauté scientifique a été stimulé par la découverte de leur effet potentiellement inhibiteur sur la télomérase, une transcriptase inverse impliquée dans la transformation maligne de la plupart des cellules cancéreuses. En ce qui concerne la télomérase, le cancer et G4, plusieurs groupes ont été impliqués dans la découverte de nouveaux stabilisateurs G4 qui peuvent indirectement inhiber l'enzyme. Des centaines de ligands ont été identifiés par ce biais au cours de la dernière décennie et c'est encore un domaine très actif. Prenant en compte les avantages et la facilité qu'offre l'identification de nouvelles structures à l'aide de techniques de calcul grâce à des modèles mathématiques simples et reproductibles, nous avons entrepris un criblage à haut débit et à faible coût de calcul afin d’identifier de nouveaux ligands G4. Avec l'utilisation de la modélisation QSAR nous pouvons prédire l’IC50 d'un ensemble de composés congénères. Nous avons également été en mesure de relier les descripteurs moléculaires qui apparaissent dans nos modèles avec des caractéristiques structurales que les études de la littérature scientifique et SAR ont rapportés dans les études précédentes, pour un ensemble de ligands congénères. En outre, nous avons construit des modèles différents utilisant des ensembles non congénères de composés en appliquant une stratégie de consensus et pu identifier six ligands approuvés par la FDA qui stabilisent les structures G4. Par la suite, en appliquant des techniques non linéaires et un processus pour le traitement de la base de données que nous avons contruite à partir de publications antérieures, nous avons effectué un criblage virtuel de plus de 500 000 ligands d'une base de données commerciale de composés. Nous avons pu identifier de nouveaux ligands avec une puissance plus forte que les précédentes, qui peuvent également stabiliser d’autres structures G4 impliqués dans les processus liés au cancer. Ces observations ouvrent un spectre large de possibilités à explorer. Malgré les limites des techniques de modélisation QSAR explorées tout au long de ce travail, nous considérons qu'elles peuvent être combinées et utilisées avec soin pour répondre à la recherche de nouveaux stabilisateurs G4. / DNA and RNA G-rich sequences can adopt unusual arrangements that are known as G-quadruplexes (G4). The topologies and forms of these fascinating structures are very diverse. G4 are stabilized by the presence of monovalent cations and Hoogsteen Hydrogen bonds. Small molecules also contribute to the formation of stable forms mainly via π-π stacking interactions. Although G4s are known for decades, interest in this field started with their potential effect on inhibition of telomerase enzyme, a Reverse Transcriptase involved in the malignant transformation of most cancer cells. With regards to telomerase, cancer and G4, several groups have been involved in the discovery of new G4 stabilizers that would indirectly inhibit the enzyme. Most of the G4 ligands were identified following this paradigm. Hundreds of ligands have been identified during the past decade and this is still a very active field in science. Taking into account the advantages and easiness that offers the identification of new structures using computational techniques we built single and reproducible mathematical models with high screening capacity and low computational cost in order to use them on the identification of G4 ligands. With the use of QSAR modelling we can predict the telIC50 of a congeneric set of compounds. We have also been able to relate the molecular descriptors that appear in ours models with some structural features that scientific literature and SAR studies have reported in previous studies as appropriated for describing the above mentioned activity, also for congeneric set of ligands. Moreover, we built different models using non congeneric sets of compounds applying a consensus strategy and could identify six FDA approved ligands that stabilize G4 structures. Subsequently, by applying nonlinear techniques and a process for the cure of the database proposed for us in previous publications, we have performed a virtual screening of more than 500 000 ligands from a commercial database of compounds, followed of structure-based model in order to reduce the number of candidates. We were able to identify new ligands with stronger potency than the previous ones, which can also stabilize other G4 structures involved in processes related to cancer. These observations open a wide-ranging spectrum of possibilities to be explored. Despite the limitations of the QSAR modelling techniques explored along this work, we consider they can be combined and used carefully to address the search for new G4 stabilizers.
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Structures auto-assemblées de guanines étudiées par spectroscopie optique résolue en temps / Guanine self-assembled structures studied by time-resolved optical spectroscopy

Hua, Ying 11 September 2013 (has links)
Les brins d’ADN riches en guanine, comme ceux présents à l'extrémité des chromosomes humains, sont capables de s’associer entre eux pour former des structures G-quadruplexes, résultant de l’association de quatre guanines (G-tétrade). Ces structures sont actuellement l’objet d’un intérêt particulier pour le développement de nouvelles thérapies anti-cancéreuses et des applications potentielles pour l’électronique moléculaire. Il n’existe cependant que très peu d’études des propriétés photophysiques des G-quadruplexes. L'objectif de ce travail de thèse est d'étudier l’influence de la structrure des G-quadruplexes sur leurs propriétés photophysiques au moyen de la spectroscopie de fluorescence résolue en temps sur une gamme temporelle allant de la centaine de femtosecondes à la centaine de nanosecondes. Nous avons examiné l’effet de la taille de structures G-quadruplexes tétramoléculaires sur leurs propriétés photophysiques. Nous avons pu montrer que le caractère collectif des états ππ* des guanines est renforcé lorsque le nombre de tétrades augmente et qu’un transfert d'énergie ultra-rapide, en moins de 100 fs a lieu entre ces états. Nous avons ensuite mis en évidence le rôle des cations métalliques situés dans la cavité centrale des quadruplexes dans le processus de désactivation des états excités. En présence de K+, l'émission provient principalement des états délocalisée ππ* des guanines, alors qu’en présence de Na+, l’émission dominée par la contribution d’états excités à caractère de transfert de charge. Enfin, nous avons abordé l'effet de la topologie, en comparant les propriétés photophysiques des G-quadruplexes tétramoléculaires avec celles de structures formées par le repliement d’un simple brin d’ADN. Les différences observées peuvent s’expliquer par la rigidité accrue des structures simple-brins et l'orientation relative différente des tétrades qui détermine la force du couplage électronique entre les bases. / Guanine rich DNA strands have the ability to form four-stranded structures (G-quadruplexes). Their repetitive unit is the G-quartet (tetrad) where each base is connected with two others via four hydrogen bonds. These structures have a crucial role in biological aspect, as targets for anti-cancer therapies, and have great potential for applications in nanotechnology. We studied the electronic excited states of G-quadruplexes using two different techniques, fluorescence up-conversion (FU) and time-correlated single photon counting (TCSPC) , which allow probing the emissive states over six decades of time (from hundred femtoseconds to hundreds of nanoseconds). At first, we examined the effect of the size of tetramolecular G-quadruplexes on their photophysical properties. We have found that the collective behavior of Franck-Condon excited states is enhanced when the number of tetrads increases. For all systems studied, the anisotropy of the G-quadruplex, on the time scale of hundreds of femtoseconds, is lower than that of non-interacting mono-nucleotides in solution. This decrease in anisotropy is associated with an ultrafast energy transfer process between the bases. Then we demonstrated that the metal cations located in the central cavity of quadruplexes also affect their photophysical properties. In the presence of K+, emission arises mainly from delocalized ππ* states (excitons), whereas in the presence of Na+, it is dominated by the contribution of charge transfer excited states. Finally, we studied the effect of conformation, comparing the properties of tetramolecular G-quadruplexes with those formed by folding a single strand (intramolecular G-quadruplexes). We have shown that the conformation of the nano-structures influences the properties of the excited Franck-Condon states as emissive states as well. These effects are attributed to different geometric arrangement of G-tetrads in tetramolecular and intramolecular quadruplexes.
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Application de la technique du SELEX dans l’étude des quadruplexes de guanines / Application of the SELEX process for the study of guanine quadruplexes

Renaud de la Faverie, Amandine 20 December 2013 (has links)
Les séquences riches en guanines, qu’elles soient ADN ou ARN, peuvent former des structures non canoniques à quatre brins appelées quadruplexes de guanines ou G-quadruplexes. Ces structures reposent sur la formation et l’empilement de quartets de guanines ; elles peuvent être trouvées dans de nombreuses régions du génome. Des motifs G-quadruplexes apparaissent fréquemment lors de la sélection d'aptamères par SELEX : on constate un biais dans la proportion de guanines par rapport aux autres nucléotides dans les bases de données regroupant les séquences d'aptamères connus. Nous avons entrepris une analyse systématique, in silico puis in vitro, de motifs aptamères décrits dans la littérature. Nous avons utilisé un algorithme de prédiction actuellement développé au sein du laboratoire dans le but de déterminer quelles sont les séquences susceptibles de former des G-quadruplexes in silico. Afin de vérifier ces prédictions, un test biophysique permettant de cribler rapidement de nombreuses séquences a été mis en place. Nos résultats démontrent que de nombreux aptamères publiés sont susceptibles de se replier en G-quadruplexe. Un autre volet de ce travail concernait la mise en pratique du SELEX avec deux objectifs distincts. Nous avons d'abord effectué une sélection in vitro contre un ligand de G-quadruplexes, afin de préciser quels motifs nucléiques peuvent interagir avec cette molécule. Nous avons réalisé ensuite des expérience de SELEX contre plusieurs G-quadruplexes ADN ou ARN biologiquement pertinents (motif télomérique humain, répétitions minisatellites et séquences présentes dans les UTR de différents ARNm), dans le but d'obtenir des sondes spécifiques de ces conformations. / Guanine-rich DNA or RNA sequences can adopt non-canonical structures composed of four strands called guanines quadruplexes or G-quadruplexes. These structures are made by the formation and stacking of guanine quartets; they can be found in various region of the genome. G-quadruplexes motifs are frequently found during the selection of aptamers by the so-called SELEX method: a bias exists in the proportion of guanines in comparison with other nucleotides in a database gathering together known aptamers sequences. We did an in silico then in vitro systematic analysis of aptameric motifs described in the literature. We used a prediction algorithm currently developed in the laboratory to determine which sequences car form G-quadruplexes in silico. In order to check those predictions, a biophysical test allowing to quickly assay a lot of sequences was set up. Our results demonstrate that a lot of published aptamers are able to fold into G-quadruplexes. Another part of this work is related to the use of the SELEX with two different goals. First of all we did an in vitro selection against a G-quadruplexes ligand, in order to tell exactly which nucleic motifs can interact with this molecule. We then carried out SELEX experiments against several DNA or RNA biologically relevant G-quadruplexes (human telomeric motifs, minisatellite repetitions and sequences from UTR of mRNA), with the aim of getting specific probes for these conformations.
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Design, Synthesis and Physicochemical Analysis of Ruthenium(II) Polypyridyl Complexes for Application in Phototherapy and Nucleic Acid Sensing

Wachter, Erin Melissa 01 January 2016 (has links)
Current chemotherapeutics exhibit debilitating side effects as a result of their toxicity to healthy tissues. Reducing these side effects by developing chemotherapeutics with selectivity for cancer cells is an active area of research. Phototherapy is one promising modality for selective treatment, where drug molecules are “turned on” when irradiated with light, reducing damage to healthy tissues by spatially restricting the areas exposed to irradiation. A second approach to improve selectivity is to exploit the differences in cancerous versus healthy cells, such as increased metabolism and/or upregulation of cell surface receptors. Ruthenium(II) polypyridyl complexes are candidates for phototherapy due to their highly tunable photophysical and photochemical properties. The addition of strain to the metal center is a general approach used to render complexes susceptible to light-induced ligand loss. Upon ejection of a ligand, the Ru(II) center is capable of covalently binding biomolecules within cells to produce a cytotoxic effect. The ligands surrounding the metal center are amenable to chemical modification through the incorporation of pendent functional groups as chemical “handles”, allowing for different directing molecules to be attached. Nucleic acids are important targets for drug discovery, and the development of selective probes to either visualize or selectively damage nucleic acids within the cell is an ongoing area of research. Specifically, G-rich regions are abundant in the human genome, and the presence of G-quadruplexes in telomeres and promoter regions of oncogenes make them potential therapeutic targets. Ru(II) complexes are known to bind nucleic acids, and some have been shown to induce and/or stabilize G-quadruplex Structures. Multiple series of Ru(II) compounds have been synthesized and tested to improve the functional range for Ru(II) complexes for in vivo applications, where they act as “light switches” for DNA. These molecules are “off” when in an aqueous environment but turned “on” in the presence of DNA. Several hit compounds were identified that showed selectivity for specific G-quadruplex structures.
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Synthesis and coordination chemistry of tetradentate chelators based on ligand-appended G-quadruplex structures

Engelhard, David Maximilian 14 January 2016 (has links)
No description available.
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Structures auto-assemblées de guanines étudiées par spectroscopie optique résolue en temps

Hua, Ying 11 September 2013 (has links) (PDF)
Les brins d'ADN riches en guanine, comme ceux présents à l'extrémité des chromosomes humains, sont capables de s'associer entre eux pour former des structures G-quadruplexes, résultant de l'association de quatre guanines (G-tétrade). Ces structures sont actuellement l'objet d'un intérêt particulier pour le développement de nouvelles thérapies anti-cancéreuses et des applications potentielles pour l'électronique moléculaire. Il n'existe cependant que très peu d'études des propriétés photophysiques des G-quadruplexes. L'objectif de ce travail de thèse est d'étudier l'influence de la structrure des G-quadruplexes sur leurs propriétés photophysiques au moyen de la spectroscopie de fluorescence résolue en temps sur une gamme temporelle allant de la centaine de femtosecondes à la centaine de nanosecondes. Nous avons examiné l'effet de la taille de structures G-quadruplexes tétramoléculaires sur leurs propriétés photophysiques. Nous avons pu montrer que le caractère collectif des états ππ* des guanines est renforcé lorsque le nombre de tétrades augmente et qu'un transfert d'énergie ultra-rapide, en moins de 100 fs a lieu entre ces états. Nous avons ensuite mis en évidence le rôle des cations métalliques situés dans la cavité centrale des quadruplexes dans le processus de désactivation des états excités. En présence de K+, l'émission provient principalement des états délocalisée ππ* des guanines, alors qu'en présence de Na+, l'émission dominée par la contribution d'états excités à caractère de transfert de charge. Enfin, nous avons abordé l'effet de la topologie, en comparant les propriétés photophysiques des G-quadruplexes tétramoléculaires avec celles de structures formées par le repliement d'un simple brin d'ADN. Les différences observées peuvent s'expliquer par la rigidité accrue des structures simple-brins et l'orientation relative différente des tétrades qui détermine la force du couplage électronique entre les bases.
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G-quadruplex formation enhances splicing efficiency of PAX9 intron 1 / Formação de G-quadruplex aumenta eficiência de splicing do íntron 1 do gene PAX9

Ribeiro, Mariana Martins, 1984- 24 August 2018 (has links)
Orientadores: Sérgio Roberto Peres Line, Marcelo Rocha Marques / Texto em português e inglês / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-24T17:45:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ribeiro_MarianaMartins_D.pdf: 2903322 bytes, checksum: 9e0e5e91a22262495ca9bf8ae1d84cec (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: G-Quadruplexes são estruturas secundárias presentes nas moléculas de DNA e RNA, os quais são formados pelo empilhamento de G-quartetos (interação de quatro guaninas (G-tratos) delimitadas por ligações de hidrogênio do tipo Hoogsteen. O intron 1 do gene PAX9 humano tem um G-quadruplex formado na região localizada perto do exon 1, que é conservada entre os mamíferos placentários. Análises de Dicroísmo Circular (CD), e CD melting mostraram que estas sequências são capazes de formar estruturas quadruplex altamente estáveis. Devido à proximidade da estrutura quadruplex ao limite éxon-íntron foi utilizado um ensaio validado de splicing duplo repórter e PCR em tempo real para analisar o seu papel na eficiência de splicing. O quadruplex humano mostrou ter um papel chave na eficiência de splicing do íntron 1 do gene PAX9, já que uma mutação que aboliu a formação do quadruplex diminuiu drasticamente a eficiência de splicing. O quadruplex de rato, menos estável, mostrou menor eficiência quando comparado com sequências humanas. Além disso, o tratamento com 360A, um forte ligante que estabiliza estruturas quadruplex, aumentou ainda mais a eficiência de splicing do íntron 1 do PAX9 humano. Em conjunto estes resultados fornecem evidências de que as estruturas de G-quadruplex estão envolvidas na eficiência de splicing do intron 1 do gene PAX9 / Abstract: G-Quadruplex are secondary structures present in DNA and RNA molecules, which are formed by stacking of G-quartets (i.e. interaction of four guanines (G-tracts) bounded by Hoogsteen hydrogen bonding). Human PAX9 intron 1 has a putative G-quadruplex- forming region located near exon 1, which is conserved among placental mammals. Using Circular Dichroism (CD) analysis, and CD melting we showed that this region is able to form highly stable quadruplex structures. Due to the proximity of the quadruplex structure to exon-intron boundary we used a validated double reporter splicing assay and real time PCR to analyze its role on splicing efficiency. The human quadruplex was shown to have a key role on splicing efficiency of PAX9 intron 1, as a mutation that abolished quadruplex formation decreased dramatically splicing efficiency. The less stable, rat quadruplex had a less efficient splicing when comparing to human sequences. Additionally, the treatment with 360A, a strong ligand that stabilizes quadruplex structures, further increased splicing efficiency of human PAX9 intron 1. Altogether these results provide evidences that G-quadruplex structures are involved in splicing efficiency of PAX9 intron 1 / Doutorado / Histologia e Embriologia / Doutora em Biologia Buco-Dental
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Izolace a analýza DNA se zaměřením na mikroorganismy důležité v potravinářství / DNA Isolation and Analysis Focused on Microorganisms Important in Food Production

Čutová, Michaela January 2019 (has links)
Identification of bacterial DNA consists from several steps: cell lysis, isolation and purification of DNA, precipitation by ethanol, identification of bacterial strain by PCR or other molecular biology methods. Each step must be optimised. Nucleic acids can be isolated from cells using magnetic particles. The molecules of DNA are bound to the surface of magnetic carriers by electrostatic interaction, and then they are eluted into buffer. The aim of the work will be to optimize individual steps of identification of bacterial DNA: cell lysis, DNA isolation, characterization of solid magnetic carriers functionalized by amino groups for nucleic acids isolation. The presence of DNA will be verified using agarose gel electrophoresis and the amount of eluted DNA will be determined spectrophotometrically. The quality of isolated DNA will be proved by their amplification using polymerase chain reaction (PCR). Furthermore, the thesis focuses on the study of secondary structures of nucleic acids – cruciforms structures and quadruplexes. These structures are involved in the regulation of cellular processes and their appearance is associated with cancer development and neurodegenerative diseases. In silico genome analysis was performed on important food industry microorganisms. The microorganisms genomic sequences were obtained from the NCBI (National Center for Biotechnology) database. The Palindrome Analyzer and G4 Hunter software were used for the analysis.
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Ciblage d’acides nucléiques G-quadruplexes : synthèse et développement de méthodes pour l’analyse et le criblage de ligands sélectifs multimodaux / G-quadruplex Nucleic Acids Targeting : synthesis and Method Development for the Analysis and Screening of Selective Multimodal Ligands

Largy, Eric 30 November 2011 (has links)
L’objectif de ces travaux de thèse était l’étude des interactions de petites molécules avec les multiples structures de l’ADN quadruplex via i) le développement et l’utilisation d’un test haut-débit pour l’analyse des interactions ligand-ADN quadruplex et le criblage de chimiothèques/ciblothèques et ii) la préparation de composés aux modes d’interactions multiples (empilement/sillon, covalent/non-covalent, etc.), sélectifs (quadruplex vs. duplex et intra-quadruplex) et éventuellement fonctionnalisés (biotine, fluorophore, etc.). La première partie des travaux a été centrée sur le développement du test G4-FID (G-quadruplex Fluorescent Intercalator Displacement) qui est une méthode semi-quantitative permettant l’évaluation de l’affinité et de la sélectivité de petites molécules pour l’ADN quadruplex par déplacement d’une sonde off/on, le Thiazole Orange (TO). Le test a notamment été transposé avec succès de la cuve vers la microplaque (HT-G4-FID). D’autre part, nous avons montré l’intérêt de fluorophores alternatifs, TO-PRO-3 et Hoechst 33258, aux caractéristiques spectrales complémentaires à TO. Cette méthode d’analyse a également été utilisée avec succès pour l’identification de nouveaux ligands sélectifs d’ADN quadruplex et la mise en évidence des relations structure-activité ainsi que des sélectivités structurales. La deuxième partie des travaux a été consacrée à la préparation et à l’étude de nouveaux ligands d’ADN quadruplex. Ces ligands possèdent des particularités, soit dans leur mode d’interaction (sillons, coordination) soit par leur bifonctionnalité (biotinylés, fluorescents). Nous avons ainsi préparé un ligand de quadruplex polyhétéroaryle acyclique (TOxaPy) possédant une sélectivité inattendue pour certaines structures de l’ADN quadruplex. D’autre part, nous avons montré que les complexes de dérivés de terpyridine peuvent être adaptés, en changeant le ligand organique et/ou la nature du métal, de façon à interagir avec l’ADN quadruplex par interaction covalentes et/ou non covalentes. / The aim of this thesis work was to study the interactions of small molecules with multiple structures of quadruplex DNA via i) the development and use of a high-throughput test for the analysis of ligand-quadruplex DNA interactions and screening of chemical libraries and ii) the preparation of compounds with multiple binding modes (stacking/groove, covalent/non-covalent, etc..) selective (quadruplex vs. duplex and intra-quadruplex) and possibly functionalized (biotin, fluorophore, etc.). The first part of the work was focused on the development of the G4-FID (G-quadruplex Intercalator Fluorescent Displacement) assay, which is a semi-quantitative method for evaluating the affinity and selectivity of small molecules for quadruplex DNA by displacing an off/on probe, the Thiazole Orange (TO). The test has been implemented successfully with microplate (HT-G4-FID). On the other hand, we have shown the importance of alternative fluorophores, TO-PRO-3 and Hoechst 33258, with complementary spectral characteristics. This method of analysis has also been successfully used for the identification of new selective ligands of quadruplex DNA and the identification of structure-activity relationships and structural selectivities. The second part of the work was devoted to the preparation and study of new DNA quadruplex ligands. These ligands possess particular characteristics either in their mode of interaction (grooves, coordination) or by their bifunctionality (biotinylated, fluorescent). We have prepared an acyclic polyheteroaryle quadruplex ligand (TOxaPy) with an unexpected selectivity for certain structures of quadruplex DNA. Furthermore, we showed that complexes of terpyridine derivatives can be tailored by changing the organic ligand and / or the metal in order to interact with quadruplex DNA by covalent and / or non-covalent interaction.
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Analyse protéomique de l'inhibition de la télomérase par des ligands spécifiques des télomères

Mazzucchelli, Gabriel 27 May 2008 (has links)
Les télomères sont des structures nucléoprotéiques nécessaires à la protection des extrémités des chromosomes contre les dégradations ou fusions induites par les processus de réparation de lADN. Ils sont constitués de complexes protéiques associés à des répétitions en tandem dun motif 5-(TTAGGG)-3 sous forme double brin de plusieurs kilobases, et finalisés par une extrémité 3simple brin de la même séquence de quelques centaines de bases. On observe in vitro un raccourcissement des télomères à chaque division cellulaire, ce même fait est corrélé in vivo avec le vieillissement. Lorsque les télomères se raccourcissent et atteignent une taille critique, les cellules entrent en sénescence réplicative qui se définit par un arrêt de croissance définitif et viable des cellules. La télomérase est une ADN polymerase ARN-dépendante qui allonge le télomère en lui ajoutant des séquences répétitives TTAGGG. Elle comprend une composante ARN (hTR) qui sert de matrice et une composante catalytique à activité transcriptase inverse (hTERT). Lexpression seule dhTERT suffit à immortaliser différents types cellulaires. La télomérase est fortement exprimée dans la majorité des cellules tumorales alors que son activité est difficilement détectable dans la plupart des cellules somatiques. Ces observations font de la télomérase une cible dintérêt pour des nouvelles thérapies anticancéreuses. Une de ces nouvelles stratégies consiste en lutilisation de molécules capables de stabiliser les structures en G-quadruplexe de lADN. La stabilisation des G-quadruplexes télomériques rend les télomères inaccessibles pour la télomérase et inhibe son activité par la séquestration de son substrat. Lobjectif de cette thèse est dévaluer la réponse cellulaire induite par le traitement cellulaire de deux ligands des G-quadruplexes au niveau du protéome des cellules WI38 transfectées pour exprimer hTERT. Les deux ligands, TMPyP4 et la télomestatine, inhibent la télomérase mais ont une spécificité différente pour les diverses structures G-quadruplexes. En premier lieu, nous avons étudié leffet de la transfection dhTERT sur des cellules fibroblastiques humaines (WI38). Cette première étude a été conduite afin de caractériser ladaptation cellulaire résultante de limmortalisation des cellules WI38. Par la suite, celle-ci permettra de comparer ces résultats avec ceux obtenus lors de létude protéomique de leffet des ligands des G-quadruplexes. Nous avons montré que hTERT induit une augmentation de la capacité fonctionnelle du réticulum endoplasmique ainsi quune modulation des signaux cellulaire Ca2+-dépendant. Nous proposons que cette adaptation cellulaire est responsable dune résistance accrue vis-à-vis de différents stress environnementaux. Dautres protéines impliquées dans des mécanismes doncogenèse ont été identifiées et sont différentiellement exprimées entre les cellules parentales et les cellules transfectées. Lanalyse protéomique des traitements cellulaires indique que TMPyP4 induit une altération du protéome beaucoup plus prononcée que celle induite par la télomestatine. Ceci est probablement dû au manque de spécificité de TMPyP4 pour les G-quadruplexes télomériques. TMPyP4 induit, entre autres, une sous-expression massive des hnRNPs, une modulation de la voie protéasomale, une diminution probable de la traduction et une surexpression de plusieurs chaperonnes moléculaires. La télomestatine induit notamment une surexpression de la protéine BCL2A1 qui est impliquée dans les processus de résistance aux agents anticancéreux et une probable augmentation de la traduction. Les deux ligands ont des effets communs sur la variation dexpression des chaperons CCT (sou-expression), de lHSP90 alpha (surexpression) et de lhnRNP D (sous-expression). LHSP90 est également surexprimée dans les cellules hTERT-WI38 par rapport aux cellules parentales. Cette protéine fait actuellement lobjet de nombreuses recherches visant à inhiber son activité du fait de son implication en oncogenèse ainsi que dans la modulation de lactivité de la télomérase. Enfin, nous avons montré lintérêt de ce type détude protéomique dans lévaluation dagents à vocation thérapeutique préalablement aux études cliniques.

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