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

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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

La thaxtomine A (TA) est la principale toxine produite par l'agent pathogène causant la gale commune Streptomyces scabies.La TA est nécessaire et suffisante à l'induction des symptômes de la maladie.La TA a un rôle d'inhibiteur de la synthèse de la cellulose et cause une inhibition importante de la croissance racinaire chez Arabidopsis thaliana. Ce projet avait pour objectif de caractériser un mutant d'Arabidopsis plus résistant à la TA, 9F32, dans le but de mieux comprendre le mécanisme d'action de la TA. 9F32 a démontré une résistance trois fois plus importante à la TA que Col 0, autant au niveau du phénotype global qu'au niveau de la croissance racinaire. Le taux d'entrée de la TA mesuré chez 9F32 est significativement inférieur à celui du type sauvage et comparable à celui d'un mutant présumé du transport de la toxine, txr1. Une analyse de micro-puces à ADN a montré la variation d'expression de 195 gènes chez 9F32, 174 gènes ont une expression augmentée et 21 sont réprimés (FC [supérieur ou égal] 2). Cette analyse a montré que le mutant présente une expression augmentée des réponses de stress, et plus particulièrement de la voie de réponse de défense de l'acide salicylique. 9F32 présente un phénotype et une expression transcriptionnelle partageant les caractéristiques d'une privation de phosphore, soit une petite taille et une production accrue d'anthocyanines. Finalement, l'infection du mutant 9F32 avec la bactérie S. scabies a montré une diminution des symptômes par rapport au type sauvage Col 0. Ces résultats suggèrent que la résistance à la TA procure un avantage important lors de l'infection. 9F32 est donc un outil adéquat pour l'étude du mécanisme de la TA et ses phénotypes laissent présager un nouveau mécanisme de résistance à la toxine.

Les plantes, comme tous les êtres vivants, subissent les assauts de différents agents pathogènes. Elles doivent donc entre autres se protéger des microbes et, pour ce faire, déploient deux mécanismes immunitaires actifs : la reconnaissance des éliciteurs et l’interférence à l’ARN (ARNi). Dans le cadre de la reconnaissance des éliciteurs, il y a premièrement l’immunité induite par les PAMP (PTI). Cette immunité de faible envergure permet à la plante de se protéger de la plupart des microbes indésirables. Afin de surpasser cette PTI, un pathogène bien outillé pour infecter une plante déploie des facteurs de virulence nommés effecteurs. Dans ce cas, pour se défendre, la plante devra arborer un gène de résistance dominant qui produira une protéine de résistance. Cette protéine reconnaitra de manière spécifique l’effecteur du pathogène et mettra en place une réponse de défense hautement efficace, l’immunité induite par un effecteur (ETI). Le deuxième mécanisme immunitaire, l’ARNi, est un mécanisme principalement antiviral qui permet à la plante de cibler les génomes viraux de manière séquence spécifique. À l’image de la PTI, les virus ont évolué afin de contourner l’ARNi en produisant des protéines spécialisées qui altèrent le fonctionnement de l’ARNi. C’est ce que l’on nomme des suppresseurs viraux de l’ARNi ou VSR. J’ai démontré durant ma thèse que la protéine P19, un VSR qui séquestre les petits ARN (siARN), était reconnue chez certains cultivars de tabac. Cette reconnaissance induit une réponse de type ETI. Cette réponse, nécessitant l’action conjointe de l’acide salicylique et de l’éthylène, est caractérisée par la production de protéines reliées à la pathogénèse et par la mise en place d’une réaction hypersensible. Cette réponse de défense est si efficace que, dans le cadre d’une infection virale, il n’y a pas de lésion macroscopique et microscopique. Cette situation se nomme la résistance extrême. Qui plus est, cette réponse de défense nécessite la capacité de liaison de la P19 à un petit ARN. Mes travaux ont aussi démontré l’implication de certaines protéines clés de la machinerie de l’ARNi dans la mise en place de la réponse de défense contre les VSR. La plante pourrait donc percevoir les dommages causés par les VSR à la machinerie de l’ARNi via des protéines clés de ce mécanisme. Ces recherches à terme permettrons de mieux documenter le système immunitaire des plantes, ce qui permettra par la ii suite de mieux sélectionner les cultivars mis en culture et de diminuer l’impact des pathogènes sur les cultures tout en réduisant l’utilisation des pesticides.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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

La région promotrice proximale du gène Glu-1D1 de gluténine de haut poids moléculaire de blé (PrHMWG-Dx5) porte une boîte albumen bifactorielle atypique qui comprend un motif G " like " (5'-TTACGTGG-3') situé en amont d'une boîte prolamine (Pb1, 5'-TGCAAAG-3'). Les tests d'expression transitoire dans l'albumen de maïs indiquent que le fragment promoteur minimal contenant au moins la boîte G " like " est nécessaire et suffisant pour une activité maximale de PrHMWG-Dx5. Dans le maïs transgénique, nous avons montré que la séquence de 89 pb qui contient la boîte albumen bifactorielle se comporte comme une unité cis-activatrice fonctionnelle. Sa répétition en tandem direct confère un effet activateur additif puissant spécifique de l'albumen. En contraste, l'association des séquences activatrices as-1 et as-2 du promoteur 35S du CaMV avec des séquences promotrices dérivées de PrHMWG-Dx5 dérégule son activité dans les plants de maïs et de tabac. Par la technique de retard de migration, nous avons démontré que la boîte G " like " peut fixer deux groupes de protéines qui ont respectivement la même affinité de liaison à l'ADN que les facteurs de transcription de la famille Opaque-2 et de la famille ASF-1. Nos résultats nous conduisent à proposer un modèle hypothétique qui repose sur une dualité fonctionnelle de la boîte G " like " dans l'albumen des céréales, et suggère son implication potentielle alternativement dans la synthèse des protéines de réserve et dans la réponse de défense de la plante.

La peur est ce qui permet de réagir à un stimulus aversif par une réponse de défense adaptée à la situation. Elle peut être générée par un ensemble de stimuli naturellement aversifs ou par des stimuli ayant acquis une valeur aversive par apprentissage associatif. Cette thèse a pour but d'étudier les caractéristiques et modifications de la réponse de peur à ces deux types de stimuli au cours de l'ontogenèse. Les études présentées ici utilisent un conditionnement de peur à l'odeur chez le rat qui associe une odeur à un stimulus aversif et permet d'induire très rapidement et durablement des mémoires de peur à l'odeur. La réponse de défense peut alors être étudiée à la fois envers l'odeur apprise et envers le stimulus naturellement aversif. Nous montrons en particulier que la réponse de peur à l'odeur apprise présente un décours temporel corrélé à la durée de l'intervalle de temps entre l'odeur et le stimulus aversif, permettant d'affirmer que les animaux mémorisent et estiment le temps, et ce dès les premiers âges étudiés, avant la maturation des structures cérébrales classiquement impliquées dans cette mémoire temporelle. Par ailleurs, nous nous sommes intéressés aux vocalisations ultrasonores émises en réponse au stimulus aversif et à leur modification au cours de l'ontogenèse. Nous avons mis en évidence deux types de vocalisations chez le raton, dont les caractéristiques et critères d'induction laissent présager un rôle différentiel qui reste à explorer. L'ensemble de ces travaux soulignent que, même si les réponses de défense du rat changent au cours du développement, la capacité à produire ces réponses de manière temporellement adaptée est observée dès le plus jeune âge / Fear allows individuals to react to an aversive stimulus by a defense response adapted to the situation. It can be triggered by naturally aversive stimuli or in response to stimuli that acquired an aversive valence through associative learning. This thesis investigated the characteristics and modifications of fear responses to these two types of stimuli throughout ontogeny. The studies presented here used olfactory fear conditioning in rat, in which an odor is paired with an aversive event and allows to rapidly induce long lasting odor fear memories. Defense responses can then be studied both to the learned odor and to the naturally aversive stimulus. We showed in particular that fear response to the learned odor presents a temporal pattern correlated with the duration of the time interval between the odor and the aversive event, showing that rats can learn about time and they do so at the youngest ages studied here, before the maturation of the brain structures classically involved in interval timing. We also studied the ultrasonic vocalizations emitted in response to the aversive stimulus and their changes throughout ontogeny. We described two types of vocalizations in pups that differ in their characteristics and emission context, suggesting they could have different functions, which needs further exploration. These thesis findings highlight that although the rat’s defense responses changes through ontogeny, the ability to produce temporally adapted responses occurs from the youngest age