La protéine FADD (Fas associated death domain) est l’adaptateur clé de la voie de signalisation apoptotique dépendante des récepteurs de mort de la famille du TNF (tumor necrosis factor). Au cours des dix dernières années, il est apparu évident qu’au-delà de son rôle majeur dans la mort cellulaire, FADD est impliqué dans d’autres processus biologiques comme le développement embryonnaire, la réponse immunitaire innée ou encore la progression du cycle cellulaire. De même, il est devenu clair que la localisation subcellulaire de FADD est déterminante pour sa fonction. Identifier les voies de régulation de l’expression de la protéine est donc d’une importance capitale. En 2008, notre équipe a mis en évidence, dans un modèle murin de la thyroϊde, un nouveau mécanisme de régulation de l’expression de la protéine via la sécrétion. En parallèle, le laboratoire a rapporté que la présence de FADD dans le sérum de patients cancéreux était corrélée à l’agressivité des tumeurs et l’inflammation. (Tourneur et al, 2012). L’objectif de ce travail de thèse était de comprendre le mécanisme par lequel FADD était sécrété, et de déterminer, le cas échéant, les modalités de sa régulation. Un troisième objectif est apparu au cours de la thèse : identifier de nouveaux modes de régulation de l’expression de FADD. Au moyen d’une lignée modèle humaine, nous avons montré que l’expression de la protéine humaine pouvait être régulée via une voie non-conventionnelle de sécrétion, tout comme dans le modèle murin. En parallèle de la caractérisation de cette sécrétion, nous avons montré que celle-ci pouvait être régulée par la kinase anti-apoptotique CK2 (casein kinase 2). Enfin, nous montrons que la CK2 régule la localisation nucléaire de FADD via une phosphorylation dépendante de la sous-unité régulatrice de la kinase et que la CK2 pourrait interagir directement avec FADD. Ces résultats constituent la première démonstration de la régulation de FADD par sécrétion par des cellules humaines et les premiers à rapporter un nouveau mode de régulation de la localisation subcellulaire de FADD par la CK2. Les conséquences de ces résultats en regard des fonctions connus de FADD sont discutées / The FADD protein (Fas associated death domain) is the key adaptor molecule of the apoptotic signaling pathway triggered by death receptors of the TNF (Tumor necrosis factor) superfamily. During the last decade, it became obvious that, in addition to its major role in cell death, the protein was also involved in other biological processes like the embryonic development, the immune response or even cell cycle progression. Evidence also showed that the protein sub-cellular localization was a key determinant to its functions. Therefore, the identification of underlying regulatory mechanisms dictating FADD expression was of significant importance. In 2008 our laboratory identified, in a thyroid murine model, a new mechanism controlling FADD expression, namely via secretion. We discovered that the loss of FADD expression from tumor cells, by secretion, could be correlated to cancer aggressiveness as well as inflammation (Tourneur 2012). The goal of this thesis work was to apprehend the mechanism by which FADD was secreted and determine, in that case, the modalities of this regulation. A third objective of this work was to identify new potential regulatory pathways of FADD expression. By means of a human cell line model, we showed that, similarly to the mouse model, the expression of human FADD could be regulated via unconventional secretion. In parallel to the characterization of the secretory process itself, we demonstrated that secretion could be negatively regulated by the anti-apoptotic kinase CK2 (casein kinase 2). Finally, we showed that CK2 could regulate FADD nuclear localization via a regulatory sub-unit-dependent phosphorylation and that FADD and CK2 could directly interact. These results are the first to demonstrate that human FADD expression could be regulated via secretion and that FADD sub-cellular localization could be modulated by CK2. The consequences of such regulation with regards to known FADD functions are discussed

Est-il encore possible, dans les conditions économiques, démographiques, sociales et politiques actuelles, de planifier l’aménagement des villes ?Ou faut-il considérer que, pour le développement urbain, « planifier l’avenir ou même simplement élaborer une stratégie à partir d’une évaluation à priori des besoins à satisfaire n’apparaît plus ni possible ni utile » (Crozier, 1989) ?Qu’il s’agisse de la programmation du sol, de l’organisation de l’espace bâti ou de la gestion des rapports entre programmation du sol et espace bâti, nous tentons, dans cette recherche, d’identifier les instruments susceptibles de rendre opérationnelle l’action publique d’aménagement urbain ainsi que les conditions qui permettent aux acteurs qui y participent de s’en saisir. / Doctorat en Art de bâtir et urbanisme (Architecture) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Au cours de ma thèse, je me suis intéressée au développement du système cardio-vasculaire chez la drosophile afin de mieux comprendre la logique de régulation de ce processus. Au cours de l'embryogenèse, la cardiogenèse est réalisée grâce à un réseau de régulation génique (GRN) qui conduit à la formation d'un simple tube cardiaque linéaire. Ensuite, lors de la métamorphose, le tube cardiaque larvaire est remodelé pour former l'organe adulte.J'ai d'abord participé à l'évaluation et à l'amélioration d'une nouvelle méthode, cisTargetX, qui permet prédire des modules cis-régulateurs (CRM) présentant des caractéristiques communes à un groupe de gènes co-exprimés.En utilisant cette méthode, j'ai analysé le transcriptome du remodelage du cœur afin de prédire des motifs pouvant être liés par des TF impliqués dans le contrôle temporel de l'expression des gènes, ainsi que les CRM associés. Grâce aux validations in-vivo des CRM prédits, j'ai démontré qu'ils étaient capables de reproduire le patron d'expression temporel attendu. J'ai également démontré que la mutation du motif en question au sein de deux des CRM testés permet de supprimer son patron d'expression sauvage. Ce motif est reconnu par des facteurs de transcription (TF) de la famille des récepteurs nucléaires (NR). Dhr3, un NR fortement exprimé au début de l'induction des gènes analysés, est montré comme étant essentiel au patron d'expression temporel. Nos résultats suggèrent une architecture du GRN, dans lequel les régulations temporelle et spatiale sont distinctes.Par la suite, j'ai participé à la caractérisation du GRN impliqué dans la cardiogenèse. En combinant un transcriptome issu de la différenciation des cellules cardiaques avec des expériences ChIP-on-Chip sur le TF MEF2, j'ai prédit que certains TF appartenant aux familles bZIP et REL sont susceptibles de participer au GRN responsable de la différenciation cardiaque. La validation in-vivo de ces prédictions est en cours. / During my thesis, I focused on the development of the cardiovascular system in Drosophila in order to investigate the regulatory logic of this process. During embryogenesis, cardiogenesis is mediated by a gene regulatory network which includes conserved signaling pathways and transcription factors, and leads to the formation of a linear cardiac tube. Then, during metamorphosis, the larval cardiac tube is remodeled to form the adult organ.I first participated in the evaluation and the improvement of a new method, cisTargetX, that uses a comprehensive library of motifs, combined with phylogenetic conservation, to identify potential cis-regulatory modules (CRM) presenting common features in a cluster of co-expressed genes.Using this method among other tools, I analysed cardiac remodeling during metamorphosis to predict motifs for transcription factors (TF) involved in the temporal control of gene expression, and also their associated CRM. I performed in-vivo validations of predicted CRM, and demonstrated that they reproduce the expected temporal expression pattern. In addition, I demonstrated that motifs mutation within selected CRM abrogate this expression pattern. This motif is predicted to be recognized by a TF that belong to the nuclear receptor (NR) family. Dhr3, a NR highly expressed at the onset of the induction of the analysed gene set, is demonstrated to be essential for CRM temporal pattern. Our results suggest a modular architecture of the regulatory machinery, in which the temporal and spatial regulations are distinct.Next, I participated in the characterization of the Gene Regulatory Network (GRN) involved in cardiac differentiation during embryogenesis. Combining transcriptome profiling of differentiating cardiac cells with Mef2 Chip-on-Chip experiments allowed me to predict that TF belonging to bZIP and REL family are likely to participate in the GRN driving cardiac differentiation. In-vivo validation of these predictions is in progress.

Les troubles des conduites alimentaires (TCA) représentent aujourd'hui un problème majeur de santé publique dans la plupart des pays occidentaux. Les chercheurs ont mis en évidence la nécessité de mieux comprendre l?influence de la régulation émotionnelle sur les troubles des comportements alimentaires. Nous avons tenté d'étudier un large registre de processus émotionnels et leurs liens avec différentes dimensions psychopathologiques et neuropsychologiques. Ceci afin de mieux définir les différentes composantes qui sous-tendent les TCA, mieux comprendre la nature de leurs profils spécifiques, permettre ainsi de mieux les catégoriser. Poser ainsi les bases d?une catégorisation plus fine des troubles devrait permettre à terme d?améliorer la spécificité des prises en charge thérapeutiques et le pronostic. Notre population se compose de 23 anorexiques, 26 boulimiques comparées avec 41 sujets contrôles. Nous avons étudié la dysrégulation émotionnelle chez les patientes TCA à travers l?étude de traits émotionnels (alexithymie, anxiété, impulsivité, colère, labilité émotionnelle), et différentes mesures cognitives (attention, mémoire de travail, inhibition, flexibilité cognitive, prise de décision). Pour chacune de ces variables la recherche des ses corrélats avec les autres dimensions (alimentaires, émotionnelles et cognitives) nous a permis de mieux spécifier ce trouble. Notamment nos résultats mettent en évidence une dysrégulation émotionnelle non spécifique chez les patientes TCA. / The eating disorders (ED) represent today a major problem of public health in the majority of the Western countries. The researchers highlighted the need for better understanding the influence of the emotional regulation on the food behavioral problems. We tried to study a broad register of emotional processes and their bonds with various psychopathological and neuropsychological dimensions. This in order to better define the various components which underlie the ED, to better understand the nature of their specific profiles, thus to allow to better categorize them. Thus to pose the bases of a finer categorization of the disorders should make it possible to improve the specificity of the responsibility of therapeutic assumptions and the forecast. Our population is composed of 23 anorexics, 26 bulimics compared with 41 subject controls. We studied the dysregulation emotional in patients ED through the study of emotional features (alexithymia, anxiety, impulsivity, anger, emotional lability), and various cognitive measurements (attention, working memory, inhibition, cognitive flexibility, decision-making). With a search of their relationship to other dimensions (food, cognitive and emotional) enabled us to better specify this disorder. In particular our results highlight a nonspecific dysregulation emotional in patients ED.

La génération de la diversité morphologique n’implique pas seulement l’émergence de nouveaux caractères morphologiques, mais aussi la modification de caractères pre-existants. Des changements dans l'expression génique sous-tendent l’apparition et la divergence de morphologies au cours de l'évolution. Les variations de l'expression d'un gène peuvent résulter des modifications dans la séquence nucléotidique de ses éléments cis-régulateurs (ECRs) et/ou dans la séquence codante des facteurs de transcription (FTs) qui le régulent. En conséquence, la compréhension de l'évolution d'un nouveau trait exige l'élucidation des modifications en cis et en trans expliquant les différences d'expression des gènes. Les études sur la pigmentation des drosophiles ont considérablement contribué à notre compréhension du rôle joué par la modification des ECRs dans la diversification morphologique. Pour comprendre les mécanismes génétiques et moléculaires qui sous-tendent l’émergence et la diversification des traits morphologiques, nous avons décidé d’étudier l'évolution des motifs de pigmentation de l’aile chez les mouches du groupe d'espèces Drosophila melanogaster. Nous constatons que la diversification des modes de pigmentation de l’aile dans ce groupe est en corrélation avec la divergence d'expression d'un gène de pigmentation, yellow. Nous avons choisi de disséquer la régulation transcriptionnelle de yellow dans l’une des espèces tachetées, Drosophila biarmipes, avec pour objectif d'élucider les mécanismes responsables de la diversification de l'expression de yellow.Drosophila biarmipes, une espèce proche de Drosophila melanogaster, a développé une nouvelle tache de pigmentation sur aile qui est absente chez D. melanogaster. L'évolution de ce caractère est corrélée au changement d’expression de yellow. Une précédente étude a identifié, dans la région 5' du promoteur de yellow de D. biarmipes, un ECR qui suffit à reproduire une partie de l'expression de yellow lorsqu’il est transformé chez D. melanogaster. Avec un crible RNAi, j’ai identifié cinq FTs qui peuvent réguler l’ECR de yellow. Un de ces candidats, Distal-less, est exprimé d’une façon qui correspond à celle de l'expression de yellow et au profil de la pigmentation de l’aile chez D. biarmipes. Une analyse comparative de Distal-less et yellow a mis en évidence que les profils d'expression de ces gènes sont également corrélés avec les différents patrons de pigmentation dans les ailes d’autres espèces de drosophiles. J’ai aussi pu montrer que la surexpression de Distal-less dans l’aile de D. biarmipes est suffisante pour induire de la pigmentation ectopique. Ceci suggère que Distal-less ne régule pas seulement yellow, mais l’ensemble des gènes de pigmentation nécessaires à l’apparition de tache chez D. biarmipes. Mon travail montre que l'évolution de nouveaux motifs de pigmentation a commencé par le recrutement de Distal-less sur une batterie de gènes pigmentation. A partir de ces constatations, nous proposons un modèle expliquant les mécanismes de régulation conduisant à l'émergence et la diversification des motifs de pigmentation de l'aile au sein du groupe d'espèces melanogaster. Nous suggérons que dans un ancêtre commun de ce groupe, Distal-less a été recruté par une batterie des gènes de pigmentation, qui conduisent à l'émergence d'un motif de pigmentation. Par ailleurs, nous faisons l’hypothèse qu’une fois un lien régulatoire a été formé entre Distal-less et les gènes de pigmentation, alors la divergence d'expression de Distal-less pourrait entraîner des changements dans la régulation spatiale de tous les gènes de pigmentation donnant lieu à la diversification des motifs de pigmentation. / The generation of morphological diversity involves not only the emergence of novel morphological traits but also the modification of pre-existing ones. To understand the genetic and molecular mechanisms underlying the gain and diversification of morphological traits, we chose to study the evolution of wing pigmentation patterns in a group of flies in the melanogaster species group. We find that the diversification of wing pigmentation patterns in this group is mirrored by the divergence of expression of a pigmentation gene, yellow. To decipher the regulatory mechanisms underlying the diversification of yellow expression, we chose to dissect the transcriptional regulation of yellow in one spotted species, D. biarmipes. A functional dissection of the yellow spot enhancer, situated at the 5’ of the D. biarmipes yellow promoter, shows that a homeobox transcription factor, Distal-less (Dll), is a direct activator of yellow. Moreover, we show that ectopic expression of Dll is sufficient to induce ectopic pigmentation in D. biarmipes, which suggests that Dll is regulating yellow and other pigmentation genes. Furthermore, we find that the divergence of Yellow expression pattern in the melanogaster species group is correlated with the divergence in expression of Dll. Based on our findings we propose a model to explain the regulatory mechanisms that lead to the emergence and diversification of wing pigmentation patterns within the melanogaster species group. We suggest that in a common ancestor of all spotted species within the Oriental lineage, there was a gain of regulatory links between Dll and terminal pigmentation genes, such as yellow, which lead to the emergence of an ancestral pigmentation pattern. We further propose that once a regulatory link was formed between Dll and terminal pigmentation genes, divergence of Dll expression could lead to changes in the spatial regulation of all downstream target genes, which would give rise to the diversification of pigmentation patterns. Our study illustrates how key regulators of terminal genes could be targets for mutations that are more likely to lead to morphological diversification.

L'industrie des communications électroniques Thaïlandaises est au milieu d'une transition majeure dans sa réglementation, mais elle a peu d'expérience sur le marché concurrentiel. Dans le cadre d’un marché concurrentiel, la régulation est une fonction de la puissance publique qui tend à établir un compromis entre des objectifs et des valeurs économiques et non économiques. La régulation impose ce compromis aux opérateurs sur le marché par des moyens juridiques. En d’autres termes, il s’agit de la fonction de la puissance publique visant à la satisfaction de besoins collectifs par des activités de nature économique sous un régime concurrentiel. Cela signifie que la régulation serait une fonction qui viserait à construire du marché dans les secteurs qui ont été organisés sous un régime de monopole par l’État. Il s’agit alors d’expliquer le rapport du développement industriel des communications électroniques Thaïlandaises à la politique macroéconomique gouvernementale qui a des connexions solides avec les dirigeants politiques et les arrangements institutionnels. Nous avons présenté l’esprit, la politique et la culture juridique thaïe et permis de préciser les difficultés et les problématiques thaïlandaises qui sont parfois distinctes de la situation en France. / The Thai electronic communications industry is in the midst of a major transition in its regulation but has little experience in the competitive market. In a competitive market, regulation is a function of public authority, which tends to establish a compromise between objectives and economic values as non-economic ones. Regulation imposes this compromise on operators on the market by legal means. In other words, it is the function of public authority to satisfy collective needs by using activities of an economic nature under a competitive regime. This means that regulation would be a function that would aim to build the market in sectors that have been organized under a monopoly regime by the state. It is then to explain how the industrial development of Thai electronic communications is in relation to governmental macroeconomic policy that has strong connections with political leaders and institutional arrangements. We have presented the Thai spirit with its policy and legal culture and clarified the difficulties which are sometimes distinct from the situation in France.

Au cours de la dernière décennie, les avancées du séquençage à haut débit ont permis de caractériser un grand nombre d’ARN non codant et d’établir l’existence de transcrits “antisens” pour de nombreux gènes chez les mammifères. Cependant leur rôle dans le contrôle de l’expression des gènes “sens” auxquels ils sont associés est encore très mal connu. Mes travaux ont porté sur la caractérisation de certains aspects du mécanisme d’action des longs ARN non codants. Ils reposent sur le développement d’une approche de constructions indicatrices fluorescentes dont l’expression est suivie par cytométrie en flux en présence ou non d’ARN “antisens”. Cette approche a le potentiel de mettre en évidence une régulation même si elle n’est présente que dans une sous population cellulaire. Une première série d’expériences a été réalisée en expression transitoire pour bénéficier d’un contexte chromatinien simplifié. Mais dans ce cas les silencing observés sont aussi actifs sur une construction contrôle, indiquant la mise en place d’une réponse non spécifique de séquence qui évoque la réponse de type interféron. Cependant, l’expression globale des gènes cellulaire n’est pas significativement affectée, indiquant une certaine spécificité de la réponse. Parmi les voies testées ni la kinase PKR, ni la RNaseL ou la voie de l’interférence par l’ARN ne peuvent rendre compte du silencing observé. Une des caractéristiques de cette régulation est qu’elle n’affecte pas les gènes intégrés au génome mais uniquement les gènes exprimés à partir d’une construction épisomale ce qui évoque des caractéristiques souhaitables pour un mécanisme antiviral. Cependant l’ampleur de cette réponse non spécifique empêche toute étude plus approfondie d’un mécanisme spécifique s’il existe. Mes travaux se sont alors portés sur l’étude de ces mêmes constructions en clone stable dans deux contextes différents pour l’expression de l’ARN antisens ; en cis ou en trans. Dans le cas de l’expression en trans, un ARN antisens sans séquence régulatrice particulière ne permet pas la mise en place d’un silencing. Cette observation est en accord avec le faible nombre de longs ARN antisens connus pour agir en trans dans la nature. Par contre l’expression en cis d’un ARN antisens peut conduire à un silencing spécifique. Cette organisation dans laquelle les gènes « sens » et « antisens » sont situés sur le même fragment d’ADN correspond à celle majoritairement observée pour les longs ARNs antisens dans la nature (cisNAT, cis Natural Antisense Transcripts). Cependant, mes travaux montrent que le silencing observé n’est pas stable dans le temps et disparaît dès lors que la transcription antisens cesse, indiquant l’absence d’une mémoire épigénétique. Un tel mode de régulation est compatible avec une interférence transcriptionnelle dans laquelle la transcription et non le produit ARN est la cause du silencing. Par ailleurs, j’ai observé un certain nombre de cas de co-régulation du transcrit sens et antisens ce qui traduit la possibilité d’activer en cis la transcription du gène cible par le promoteur de son ARN antisens. Ce phénomène est probablement facilité par la petite taille de nos constructions, mais cette dualité de réponse est en accord avec l’absence de corrélation (positive ou négative) entre l’expression des gènes et de leur transcrits antisens. L’ensemble de mes travaux montrent la faible capacité d’un ARN antisens à induire un silencing. L’approche développée doit donc permettre de rechercher des co-activateurs du silencing, par exemple en introduisant des sites de recrutement de complexes modificateurs de la chromatine. / During the last decade next generation sequencing has allowed the characterization of a large number of non-coding RNA and to establish that a majority of mammalian genes were also transcribed in the opposite orientation. However the functional significance of this antisense transcription is currently unclear.My work focused on the characterization of the regulatory potential of long non-coding RNA. It relied on the use of fluorescent reporter constructs, the expression of which in the presence or absence of antisense RNA is analyzed by flow cytometry. . This approach has the potential to uncover a regulation mechanism even if it takes place only in a subpopulation of cells.A first series of experiments has been realized by transient expression assays in order to benefit from a simplified chromatin context. However in this case the silencing associated with antisense transcripts is also active on control constructs, indicating that at least part of the response is not sequence specific suggesting the involvement of an interferon-type response. However, cellular gene expression is not significantly affected indicating some level of specificity. Among the investigated pathways, neither the PKR kinase, nor RNaseL or RNA interference pathway can account for the observed silencing. One of this regulation attributes is that it does not affect genes integrated in the genome but only genes expressed from episomes, a selectivity which would seem appropriate for an antiviral mechanism. Nevertheless the extent of this non-specific response impedes any further study on a specific mechanism, if it operates.My work then focused on the study of these reporter constructs after integration in the genome, antisense RNA being expressed in cis or in trans.In the case of trans expression, an antisense RNA devoid of any specific regulatory sequence does not allow the setting of a silencing. This observation is consistent with the low number of long antisense RNA known to act in trans in nature.On the other side, the cis expression of an antisense RNA can lead to a specific silencing. This organization in which “sense” and “antisense” genes are located in the same DNA fragment matches with the ones mostly observed for long antisense RNA in nature (cisNAT, cis Natural Antisense Transcripts). However, my work shows that the observed silencing is not stable over time and the effects terminate once antisense transcription stops, which indicates the absence of an epigenetic memory. This mode of regulation is compatible with a transcriptional interference in which transcription – and not its RNA product - is causing the silencing. Besides, I observed a certain number of sense and antisense transcript co-regulation cases highlighting the possibility to activate the transcription of the target gene by the promoter of its antisense RNA. This phenomenon is probably facilitated by the small size of our constructs, but this duality of response is in agreement with the lack of correlation (either positive or negative) between the expression of genes and their antisense transcripts.This study shows the limited capacity of an antisense RNA to induce a silencing. The developed approach should allow the search for silencing co-activators, for instance by introducing chromatin remodeling complexes recruitment sites.

Les méthodes formelles informatiques constituent un outil très puissant pour la modélisation des réseaux génétiques et en particulier pour l'étude de leur dynamique. La modélisation discrète de René Thomas permet à la fois de représenter judicieusement les connaissances biologiques et d'utiliser les méthodes formelles. Cependant, ces modèles présentent deux limitations principales : la combinatoire sous-jacente ne permet pas de traiter des réseaux de très grande taille et les aspects chronométriques ne sont pas pris en compte. Cette thèse offre deux contributions respectivement liées à ces questions. La modélisation des réseaux génétiques commence par la sélection des entités les plus pertinentes pour la question abordée. Les réseaux obtenus restent souvent trop grands et nous cherchons donc à les réduire sans altérer les propriétés dynamiques importantes. Ici, nous définissons un cadre entièrement formel inspiré d'une technique d'Aurélien Naldi pour la suppression de variables et de seuils. Ces réductions conservent les comportements asymptotiques et permettent de prouver formellement l'équivalence asymptotique de différents modèles publiés d'un même réseau. Pour prendre en compte les informations chronométriques cruciales dans certains systèmes (e.g. cycle circadien), nous définissons un formalisme hybride fondé sur le formalisme de Thomas où les niveaux d'expression sont discrets, mais le temps continu. Ce cadre permet de construire un modèle abstrait de l'horloge circadienne des mammifères qui explique avec très peu de variables les propriétés de robustesse face à des changements de durées des alternances jour/nuit. / Formal methods from computer science constitute a powerful tool for the modelling of gene networks, including the study of their dynamics. The discrete modelling of René Thomas allows for a proper representation of biological knowledge as well as for use of formal methods. These models have two main limitations: the underlying combinatorics does not allow one to process very large networks, and the chronometric aspects are not taken into account. This thesis offers two contributions according to these issues. The design of gene network models begins with a selectiCalibrion of the most relevant entities. The resulting networks are often too large, and we show how to reduce them without altering the important dynamic properties. Here, we define a completely formal framework, inspired by a technique from Aurélien Naldi, driving the suppression of variables or thresholds. These reductions preserve the asymptotic behaviour. We formally prove the asymptotic equivalence of different published models for the same network. In order to take into account chronometric information that are crucial in some systems (e.g. circadian cycle), we define a hybrid formalism based on the Thomas' formalism where expression levels are discrete but time is continuous. This framework allows for the construction of an abstract model of the circadian clock in mammals. The model explains with very few variables the robustness of the system when submitted to duration changes of the day/night alternation.

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Ce travail de thèse vise à l’identification des voies de signalisation cellulaires responsables de la régulation de l’expression des gènes humains DUOX dans la thyroïde. Les protéines DUOX1 et DUOX2 sont exprimées à la membrane apicale du thyrocyte, grâce à leur facteur de maturation DUOXA, et participent à la synthèse des hormones thyroïdiennes à travers la génération de peroxyde d’hydrogène. Les voies de signalisation et les facteurs de transcription contrôlant l’expression des gènes DUOX ne sont pas clairement définis dans les thyroïdes humaines et murines mais plusieurs études ont démontré une augmentation de leur expression via des cytokines inflammatoires dans des lignées cellulaires humaines. L’existence de cytokines susceptibles de réguler positivement l’expression des DUOX dans les thyrocytes a grandement suscité notre intérêt. En effet, il importe de comprendre les mécanismes responsables de leur expression car les protéines DUOX sont de plus en plus associées à des cancers et des maladies inflammatoires chroniques. Dans ce travail de recherche, il a été mis en évidence que les cytokines de type Th2 interleukine-4 et interleukine-13 augmentent la production de peroxyde d’hydrogène dans les thyrocytes humains en culture primaire suite à une induction des protéines DUOX2 et DUOXA2. L’interleukine-4 augmente aussi l’expression des couples de gènes Duox1/Duoxa1 et Duox2/Duoxa2 dans les thyrocytes murins, générant ainsi plus de peroxyde d’hydrogène. La stimulation par l’interleukine-4 et l’interleukine-13 dans les thyrocytes humains est dépendante du récepteur IL4RII et de l’activation de la voie de signalisation JAK1/STAT6. L’effet de l’interleukine-4 est contrecarré par la cytokine de type Th1 interféron-ɣ et est associée à une augmentation de l’expression de la protéine SOCS-1 qui bloque la fonction du facteur de transcription STAT6. L’induction de l’expression des gènes DUOX2/DUOXA2 dans des thyroïdes provenant de patients atteints de la maladie de Graves où le taux d’interleukine-4 sérique est susceptible d’être augmenté n’a pas pu être mise en évidence.In vitro, la mise en culture primaire affecte l’état de différenciation des thyrocytes murins ;en effet l’expression des marqueurs de la fonction thyroïdienne Nis, Tpo, Duox2 et Duoxa2 est diminuée, ce qui n’est pas le cas pour les gènes Duox1 et Duoxa1. Nous avons alors été convaincus de poursuivre l’étude de la régulation des Duox dans un système in vivo. Nous avons généré une nouvelle souris transgénique Thyr-IL-4, dans la souche C57BL/6J, surexprimant spécifiquement l’interleukine-4 dans la thyroïde. Deux lignées indépendantes de souris transgéniques ont été analysées. La souris Thyr-IL-4 a un phénotype euthyroïdien bien que la morphologie de ses follicules thyroïdiens soit altérée par une augmentation inattendue de leur taille. L’analyse du profil d’expression des gènes montre une forte induction de Duox1, Duoxa1 et Slc26a4 (Pendrine) dans les thyroïdes transgéniques ;il n’y a pas de modification de l’expression des gènes Duox2 et Duoxa2, tandis que l’expression du marqueur thyroïdien Slc5a5 (Nis) est diminuée. La surexpression de Duox1 est liée à une augmentation de la production de peroxyde d’hydrogène dans les tissus thyroïdiens transgéniques ex vivo, sans engendrer de dégâts cellulaires in vivo. Nous montrons pour la première fois la régulation de l’expression du gène et de la protéine Pendrine par l’interleukine-4 dans la thyroïde. La diminution de l’expression de Nis est associée à une diminution de captation de l’iode par les thyrocytes et du taux de thyroglobuline liée aux hormones thyroïdiennes T3 et T4 dans les thyroïdes transgéniques. Ces modifications d’expression de marqueurs thyroïdiens n’induisent pas un phénotype hypothyroïdien mais les souris jeunes Thyr-IL-4 sont plus susceptibles que les souris sauvages à développer une hypothyroïdie lorsqu’elles sont carencées en iode. Enfin nous n’observons pas d’infiltration leucocytaire majeure chez nos souris, pourtant l’expression de gènes impliqués dans des voies de signalisation immunitaires est augmentée. Suite à l’induction d’une réaction immunitaire dirigée contre le récepteur de la TSH, nous avons observé une réponse inflammatoire plus marquée dans les souris Thyr-IL-4 par rapport aux souris sauvages caractérisée par une infiltration leucocytaire CD45+ plus importante. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Médecine) / info:eu-repo/semantics/nonPublished