Dans les cellules cancéreuses, des défauts affectant l'organisation d'ADN en chromatine sont fréquemment observés. L'étude de facteurs impliqués dans cette organisation est donc essentielle pour mieux appréhender leur implication dans la tumorigénèse. Un facteur particulièrement intéressant dans ce contexte est le facteur d'assemblage de la chromatine, le complexe CAF-1 (Chromatin Assembly Factor 1). CAF-1 est impliqué dans l'assemblage en chromatine de l'ADN lors de la réplication et la réparation de l'ADN. Deux sous-unités de CAF-1 sont sous-exprimés dans les cellules non-proliférantes (quiescentes) et constituent des marqueurs de prolifération dans le cancer. De plus, CAF-1 a un rôle au niveau des régions de chromatine dense proches des centromères, l'hétérochromatine péricentrique, par son interaction avec les protéines HP1 (Heterochromatin Protein 1). Il existe trois isoformes de HP1 dans les cellules mammaires (HP1α, β et γ), dont HP1α est le plus spécifiquement associé aux régions d'hétérochromatine péricentrique, impliqués dans la répression des gènes et la ségrégation des chromosomes. Pendant ma thèse, je me suis penchée sur deux questions majeures: Premièrement, est- ce que l'expression des isoformes de HP1 est régulée d'une façon dépendante de la prolifération et de la tumorigénèse ? En combinant des modèles de lignées cellulaires et des échantillons de tissu humain, j'ai pu montrer que l'expression de l'isoforme HP1α, mais pas HP1β ou γ, est dépendante de la prolifération. La déplétion de HP1α, spécifiquement, affecte le passage de la mitose. De plus, HP1α, mais pas HP1β ou γ, est surexprimé dans de nombreux types de cancer comparé aux tissus sains correspondants. La surexpression de HP1α dans le cancer du sein est corrélée de façon significative à la survie des patientes et la formation de métastases. Ces résultats révèlent HP1α comme un marqueur pronostique dans le cancer du sein et potentiellement dans d'autres types de cancer. Nous proposons que la surexpression de HP1α présente un avantage sélectif pour les cellules cancéreuses, liée à l'organisation de l'hétérochromatine péricentrique et le passage de la mitose. Ces résultats ont donné lieu à un brevet et à une publication dans EMBO Molecular Medecine. La seconde question à laquelle je me suis intéressée est : comment des cellules quiescentes, qui expriment peu de CAF-1, gèrent l'assemblage de la chromatine couplé à la réparation de l'ADN ? En effet, une capacité de réparation différente entre cellules proliférantes (tumorales) et quiescentes (saines) aura un impact majeur sur l'efficacité et la toxicité des traitements génotoxiques comme la chimio- et la radiothérapie. J'ai pu montrer que, dans les cellules quiescentes, les irradiations aux ultra-violets (UV) n'induisent pas l'expression de CAF-1. De plus, la faible quantité de CAF-1 est recrutée aux sites des lésions d'UV, suggérant que sa fonction dans la réparation est conservée hors du cycle cellulaire. Cependant, en quiescence, nous observons une réparation retardée d'un type spécifique de lésions, qui reflète potentiellement une difficulté des cellules quiescentes à gérer la prise en charge de ces lésions au sein de la chromatine. Ces résultats font l'objet d'un manuscrit actuellement en préparation. Dans ces deux projets majeurs, j'ai mis en avant comment des facteurs de l'organisation de la chromatine peuvent être impliqués dans la prolifération, la tumorigénèse et la réparation d'ADN suite à des traitements génotoxiques. De plus, nous avons pu proposer un nouvel outil d'intérêt médical pour le pronostique des cancer du sein.

Ce mémoire de maîtrise traite de la responsabilité et de la réparation pour les dommages liés aux innovations technologiques dans le cas des cultures transgéniques au Québec. Nous y étudions le rôle du droit dans le contexte interdisciplinaire propre aux sciences de l'environnement, en interrogeant la capacité du droit québécois de la responsabilité de permettre la réparation des dommages liés aux cultures transgéniques -voire de contribuer à l'internalisation des coûts liés à ces cultures -et de favoriser une attitude de précaution dans un contexte d'incertitude scientifique. Cette question n'avait jusqu'alors pas été étudiée dans le contexte du droit québécois. Elle est abordée à l'aide d'un cadre conceptuel qui, centré sur la notion de responsabilité, fait le pont entre la théorie juridique de la responsabilité, l'éthique de la responsabilité et l'approche sociologique des risques technologiques. .Après avoir documenté l'état des connaissances quant aux risques de dommages écologiques, sanitaires et socio-économiques liés aux cultures transgéniques, nous analysons comment les recours du Code civil du Québec et de la Loi sur la qualité de l'environnement s'appliqueraient à ces dommages. Pour ce faire, nous utilisons la méthode analytique propre aux sciences juridiques, en nous basant sur les textes législatifs, les règles d'interprétation, la jurisprudence et les textes de doctrine. Certaines difficultés d'application de ces recours sont soulignées, notamment la preuve d'une faute dans les cas de contamination génétique en l'absence de règles de coexistence des cultures, la preuve du lien de causalité dans les cas de dommages à la santé en l'absence d'étiquetage et de traçabilité des OGM, la preuve de la faute (ou l'exemption de responsabilité) lorsque les risques technologiques font l'objet d'incertitudes ou ont été insuffisamment étudiés, de même que la prise en charge des dommages diffus, graduels, graves ou irréversibles. Par la suite, nous analysons le droit existant dans une perspective critique et interdisciplinaire, afin de déterminer s'il est adéquat eu égard aux types de risques liés aux cultures transgéniques. Nous constatons que la pollution génétique pose non seulement des problèmes de coexistence entre les différents types de cultures, mais qu'elle doit également être analysée en tenant compte du caractère hégémonique qu'elle confère aux OGM brevetés et du caractère potentiellement irréversible de leur présence dans l'environnement et l'alimentation. Compte tenu de l'ensemble de ces risques, nous soulignons qu'il serait souhaitable de questionner le brevetage du vivant ou, minimalement, d'adopter des dispositions visant à protéger les agriculteurs contre les poursuites pour violation de brevet. Nous proposons également des mesures, inspirées de dispositions adoptées ou proposées à l'étranger, visant à prévenir la contamination génétique et à favoriser la réparation des dommages qui y sont liés. Nous abordons ensuite la responsabilité dans un contexte d'incertitude ou d'insuffisance des connaissances scientifiques. Nous constatons que la possibilité de dommages graves ou irréversibles affectant les générations futures appelle à l'application du principe de précaution. À l'aide du droit comparé, nous identifions les principales caractéristiques d'un régime de responsabilité favorisant une attitude de précaution en présence d'incertitude scientifique et permettant l'internalisation des coûts dans le respect du principe d'équité intra/intergénérationnelle. Nous soulignons enfin que l'adoption d'un tel régime n'est pas suffisante et que la précaution qui s'impose se doit d'être une responsabilité exercée a priori, collectivement et de manière démocratique, par la mise en place de politiques globales intégrant les exigences sociales et environnementales. L'attitude de précaution devrait également permettre de questionner la pertinence des cultures transgéniques en comparant leurs impacts avec ceux des autres options possibles de manière à faire des choix maximisant les bénéfices pour la santé, l'environnement et la société. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Responsabilité civile, Responsabilité environnementale, Principe de précaution, OGM, Cultures transgéniques, Dommages, Risque, Incertitude.

Les essais de fatigue des matériaux bitumineux réalisés sur éprouvettes trapézoïdales induisent une perte de rigidité combinée à une extension significative des éprouvettes au début de l'essai pour de forts niveaux de sollicitation. Cette thèse présente le développement d'une loi de comportement visco-élastique avec endommagement unilatéral pour les matériaux bitumineux, basée sur l'observation des essais de rupture directe sur film de bitume entre deux hémisphères de métal. L'endommagement unilatéral est défini comme l'ouverture de micro-fissures dans le bitume pendant l'extension et leur fermeture pendant leur contraction. Injectée dans un modèle structurel semi-analytique de l'éprouvette trapézoïdale, cette loi de comportement conduit à des résultats proches de ceux mesurés en début d'essai pour des conditions expérimentales variées (température, fréquence et amplitude de sollicitation). Selon la modélisation utilisée, la loi d'évolution de l'endommagement décrit la rapide création homogène de micro-fissures dans tout le matériau, puis leur développement lente. La modélisation peut aussi expliquer un certain pourcentage de la perte de rigidité globale du matériau. Ces résultats montrent principalement que l'extension du matériau bitumineux est due au comportement dissymétrique induit par l'endommagement unilatéral couplé à la visco-élasticité. Par conséquent, l'allongement du mélange bitumineux est un moyen de quantifier le niveau d'endommagement du matériau.

La différenciation des lymphocytes T dans le thymus est strictement contrôlée par le réarrangement des gènes codants pour les chaînes du TCR et leur expression en surface dans le cadre du pré-TCR ou du TCR. Les souris incapables d'assembler un pré-TCR présentent un blocage précoce du développement des thymocytes. Nous avons montré que l'irradiation de souris CD3ε-/-, qui sont déficientes en pré-TCR, restaure la différenciation des thymocytes par des voies différentes selon que p53 soit présente ou non. En réponse à l'irradiation, il existe une dissociation temporelle de l'activation des voies de signalisations contrôlant plusieurs événements co-régulés durant le développement des thymocytes. Ces voies sont cependant toutes deux centralisées au niveau de LAT. L'irradiation induit donc des voies de signalisations mimant les effets de l'activation du pré-TCR.<br />La différenciation radio-induite des thymocytes immatures s'accompagne du réarrangement de novo des gènes TCRA. L'étude des jonctions signal (JS) formées lors du réarrangement des gènes TCRA ne montre pas de différences de structure entre les JS de souris sauvages ou les JS formées suite à l'irradiation. Le réarrangement TCRA radio-induit est donc probablement l'œuvre de la machinerie de recombinaison traditionnelle. Contrairement au modèles actuels de recombinaison V(D)J les JS de souris sauvages analysées présentent des modifications, quels que soient les gènes réarrangés. Nous avons pu montrer une influence de plusieurs protéines impliquées dans la réparation de l'ADN et le maintient de la stabilité du génome sur la structure des JS. Nous proposons que ces modifications ne sont pas le résultat d'un processus de recombinaison aberrant mais constituent une propriété intrinsèque de la recombinaison. <br />Nos travaux permettent donc une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires de la recombinaison V(D)J.

La réparation de l'ADN est un processus cellulaire très important comme le montre son implication dans de nombreuses maladies génétiques et la carcinogenèse. Les mécanismes des différents systèmes de réparation présentent des interactions et des complémentarités. Les tests fonctionnels utilisés jusqu'alors pour étudier les activités de réparation ne prennent pas en compte toute cette complexité.<br />Nous avons développé un test in vitro offrant une mesure parallélisée, fonctionnelle et spécifique d'activités enzymatiques de réparation de l'ADN. Pour ce faire, nous avons adapté un test d'excision resynthèse au format biopuce.<br />Nous avons mis au point les différentes étapes du test : la fabrication de la biopuce, la normalisation et l'analyse des données, les conditions de réactions biologiques. Nous avons ensuite validé le test en démontrant que nous mesurions des activités enzymatiques de réparation. Enfin deux expériences applicatives de ce test ont été réalisées. Nous avons tout d'abord mis en évidence la similitude des profils de réparation de trois souches de fibroblastes humains issus de cultures primaires, mais aussi les différences des capacités de réparation qu'il existe entre les fibroblastes, kératinocytes, et cellules mononuclées du sang périphérique. Par la suite, nous avons démontré que la réparation de l'ADN est impliquée dans la réponse adaptative des cellules au rayonnement ionisant. <br />Les applications futures de ce test sont importantes, tant en recherche fondamentale qu'appliquée pour le criblage de molécules, ou encore dans le domaine diagnostic.

Lors de la réparation d'un défaut, le processus consiste à éliminer la matière dans la zone englobant le défaut, puis à recharger cet affouillement par un dépôt de cordons de soudure, afin de remettre en conformité la pièce en vérifiant les critères de conception. Pourtant la zone rechargée constitue en elle-même un site sensible où le niveau des contraintes résiduelles peut être préjudiciable de par son importance, notamment localement, s'il porte des contraintes de traction. Les risques de récidive d'endommagement pourraient être réduits par certains procédés de parachèvement. Ces procédés permettent de générer une zone de compression en peau externe et en sous couche de la pièce traitée. Par conséquent, la durée de vie d'une pièce ainsi parachevée pourrait être augmentée. Parmi les procédés existants, nous nous intéresserons dans cette étude à la mise en compression par billage ultrasonore. L'objectif de cette contribution est de prédire le niveau des contraintes résiduelles induites par le billage sur une pièce rechargée par soudage multi-passes. Pour mener à bien cet objectif, une étude expérimentale du billage a été réalisée sur des éprouvettes minces et épaisses afin d'identifier les paramètres influents et de disposer d'une base de résultats expérimentaux - comme par exemple la répartition quantitative des contraintes résiduelles dans la matière traitée - à confronter à la simulation. L'originalité de ce travail est de mettre en œuvre, en termes d'évaluation, une modélisation tridimensionnelle représentant correctement les phénomènes locaux et basée sur un modèle semi-analytique. Ce modèle numérique présente l'avantage de temps de calcul considérablement réduits par rapport aux méthodes éléments finis plus conventionnelles, sans pour autant sacrifier à la qualité des résultats. Pour cette application, ce modèle semi-analytique a été validé par des benchmarks aux éléments finis dans le cas de mono et multi impacts. Puis cette approche prédictive a été validée par l'expérience. Enfin, une simulation numérique du soudage a été réalisée afin de disposer d'un champ de contraintes résiduelles de soudage. Les résultats des calculs, obtenus par chaînage de simulations numériques des procédés de soudage puis de billage, ont ensuite été confrontés aux grandeurs mesurées sur des éprouvettes initialement précontraintes par flexions alternées puis billées selon des paramètres du processus identifiés antérieurement. L'état précontraint (qu'il provienne de la thermique du soudage ou de l'écrouissage de flexion alternée) a été introduit en données d'entrée, en tant que pré-chargement, dans le modèle numérique simulant les impacts.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Au cours de la spermiogenèse, les spermatides entreprennent une importante étape de remodelage de chromatine au cours de laquelle nous avons précédemment observé chez la souris, la présence de cassures transitoires d’ADN dans toutes les spermatides, un résultat qui fût également observé par notre groupe chez l’humain. De plus, il a été démontré qu’une fraction importante de ces cassures étaient bicaténaires. Compte tenu du caractère haploïde des spermatides, la recombinaison homologue ne peut avoir lieu, ne laissant recours qu’à des mécanismes de jonction d’extrémités connus pour les insertions, les délétions ainsi que les translocations chromosomiques qu’elles occasionnent. Nous avons donc proposé que ces cassures, intrinsèques au processus de maturation de cette cellule, puissent représenter une nouvelle source de variabilité génétique. Certains cas pathologiques dans lesquels la réparation d’ADN se ferait de façon dysfonctionnelle pourraient même mener à l’infertilité ou encore à la perte d’embryon. Étant donné la nouveauté de ces observations, les objectifs principaux furent d’effectuer un premier survol pour l’identification du ou des système(s) de réparation impliqué(s) durant le remodelage de chromatine et de tenter de préciser la voie de signalisation qui en est responsable. D’après la présence des protéines clés des voies de réparation possiblement impliquées dans les spermatides allongeantes murines, le D-NHEJ serait le système de réparation principalement utilisé dans la réparation de ces dernières, des expériences qui ne furent pas aussi concluantes chez l’humain. En parallèle, deux versions de MRE11 recombinantes ont été produites dans le but d’effectuer sous peu des tests fonctionnels de purification de complexes protéiques. La forme endogène de cette protéine est recrutée de façon précoce à tous les sites de cassures bicaténaires d’ADN, en faisant ainsi une excellente candidate pour confirmer les résultats obtenus chez la souris. Des analyses de colocalisation effectuées entre certaines protéines clés et yH2AFX, un marqueur normalement associé aux cassures bicaténaires d’ADN dans les cellules somatiques, n’ont pas été convaincantes. Ce résultat suggère que ce dernier ait une fonction autre dans les spermatides allongeantes. Comme notre groupe a préalablement obtenu des évidences suggérant que la TOPOIip soit à l’origine des cassures dans les spermatides allongeantes, cette hypothèse fut vérifiée en tentant de diminuer leur création en incubant les spermatides en présence de merbarone, un inhibiteur de TOPOII présélectionné in vitro.Encore quelques travaux restent à faire étant donné que l’entrée de la merbarone dans les noyaux des spermatides n’a pas pu être confirmée mais la persistance de yH2AFX dans les spermatides allongeantes malgré l’inhibition des TOPOII tend à soutenir l’hypothèse proposée. Ces travaux constituent les premiers pas vers une meilleure compréhension de l’implication des systèmes de réparation d’ADN ainsi que du variant d'histone H2AFX durant le remodelage de chromatine de la spermiogenèse. Une meilleure caractérisation du système de réparation impliqué permettra de mieux comprendre les conséquences de ce processus endogène sur l’intégrité génétique du gamète mâle et sur sa contribution à l’ajout de polymorphisme dans la population.[ symboles non conformes]

La réparation par excision de nucléotides (NER) retire une grande variété de lésions à l’ADN. Elle s’opère grâce à la participation de plusieurs complexes multi-protéiques afin d’identifier et de réparer l’ADN endommagé dans divers contextes de chromatine et domaines nucléaires. Le nucléole est le domaine le plus transcriptionnellement actif et contient les gènes de l’ARN ribosomal, nécessaires à la formation de ribosomes fonctionnels. La structure de la chromatine particulière de ce locus, où des gènes d’ARN ribosomal ouverts et fermés coexistent, permet d’analyser l’impact de l’accessibilité aux dommages sur l’efficacité de la réparation par la NER. Les travaux présentés dans cette Thèse ont initialement analysés le rôle des gènes RAD4 et RAD34, pendant la NER dans les gènes ouverts et fermés de l’ADNr. Il a été observé que RAD4 est essentiel pour la réparation globale du génome dans ce locus. À l’inverse, RAD34 n’est nécessaire que pour la réparation couplée à la transcription des gènes de l’ARN ribosomal. En somme, malgré que ces deux protéines partagent des homologies de séquences, leurs rôles dans le processus de la NER au niveau du locus de l’ADNr sont distincts et complémentaires. La somme des observations de ce travail fourni des preuves que l’ADNr ouvert est réparé plus rapidement que l’ADNr fermé, ce qui implique qu’une forme ouverte de chromatine peut favoriser la réparation NER in vivo. Par la suite, l’impact des dommages sur la transcription par la polymérase à ARN I (pARN-I) fut aussi analysé afin de définir le destin de ces polymérases suite à la rencontre d’un dommage. En fait, des travaux in vitro tendaient à démontrer que la pARN-I est bloquée à un site de dommage de façon très stable. Les travaux de cette Thèse démontrent, par diverses techniques, qu'in vivo, la pARN-I tombe suite à la rencontre d’une lésion et est dégradée. Finalement, l’étude de l’impact de l’acétylation des histones sur l’efficacité de la réparation par la NER en utilisant le locus de l’ADNr comme modèle fut entamée. En fait, il a été postulé que l’acétylation des histones permettrait un déplacement des nucléosomes de la région endommagée afin d’initier la NER. En augmentant l’acétylation des histones dans l’ADNr, grâce à la délétion du gène SIR2, cette hypoThèse fut analysée.

Le domaine de la réparation et de la réhabilitation des ouvrages en béton armé est en pleine évolution. En effet, la plupart des ouvrages en béton armé, en particulier les structures marines, ont plus de 40 ans et beaucoup d'entre eux nécessitent des travaux de maintenance et de réparation vu leur état de dégradation. La corrosion des armatures occupe le premier rang des dégradations causant ainsi des désordres dans le béton jusqu'à la ruine partielle de l'ouvrage. Le coût engendré par ces réparations représente de grands enjeux économiques pour les maitres d'ouvrages. D'après la norme européenne EN 1504, il existe de nombreuses méthodes de réparation pour les ouvrages en béton armé (" produit et système pour la protection et la réparation des structures en béton "). Parmi lesquelles figure la réparation par mortiers, méthode choisie dans le cadre de ce projet de thèse. L'objectif principal de ce travail est de réaliser une analyse performantielle sur des mortiers de réparation industriels et de proposer un meilleur choix quant à l'utilisation de ces matériaux dans un milieu marin. Huit mortiers de réparation disponibles dans l'industrie ont été sélectionnés pour cette étude. Dans un premier temps, la formulation de ces mortiers a été estimée par la recherche des proportions de leurs constituants. Dans un deuxième temps, la quantification de leurs indicateurs de durabilité a été réalisée. Dans un troisième temps, l'objectif a été de quantifier leurs performances par des essais expérimentaux de corrosion accélérée sur des éprouvettes de béton armé réparé par ces mortiers. La méthode utilisée est la Spectroscopie d'Impédance Electrochimique. Enfin, une simulation de la pénétration des ions chlorures dans les mortiers de réparation a été réalisée, moyennant un modèle développé au laboratoire qui se base sur l'équation de Nernst-Planck.