La plupart des bactéries ont un unique chromosome circulaire. Lors de la réplication de l’ADN, la circularité lie topologiquement les deux chromatides sœurs résultant de la réplication (caténanes et dimères). Ces liens topologiques doivent être résolus afin de permettre une bonne ségrégation de l’information génétique entre les deux cellules filles au cours de la division cellulaire. Les bactéries possèdent une machinerie très conservée: les recombinases à tyrosines XerC et XerD, capables de résoudre les dimères et une partie des caténanes, en catalysant un crossover au site spécifique dif situé dans la région Ter du chromosome. Lors de ce processus elles réalisent successivement deux échanges de brins. La réaction Xer est spatio-temporellement contrôlée par une protéine du divisome: FtsK. FtsK est une translocase qui pompe l’ADN à travers le septum de division. Lorsqu’elle rencontre une synapse constituée de deux sites dif chargés de XerC et XerD, elle active la catalyse de XerD pour initier le premier échange de brins. Dans un second temps XerC catalyse un second échange de brins indépendamment de FtsK. A ce jour le mécanisme d’activation de XerD n’est pas bien compris. Certains éléments mobiles résolvent leur états multimériques (tels que les plasmides) ou intègrent leur génome dans celui de leur hôte en détournant les recombinases XerCD. On parle d’IMEXs (integrative Mobile Element using Xer). Les éléments mobiles étudiés avant ma thèse utilisaient tous des voies de recombinaison initiées par la catalyse de XerC et ne nécessitant pas l’activation de XerD. Au cours de ma thèse j’ai étudié dans un premier temps le mécanisme d’intégration / excision d’une nouvelle classe d’IMEXs en utilisant comme modèle le phage TLCphi de Vibrio cholerae, la bactérie responsable du choléra. Par des approches de génétique j’ai démontré que TLCphi utilise une voie de recombinaison initiée par la catalyse de XerD et indépendante de FtsK. Mes travaux ont également montré que l’excision du phage participe à l’évolution des souches pandémiques de V.cholerae. Dans une seconde partie, j’ai identifié un facteur phagique qui permet à TLCphi de contourner le contrôle de FtsK sur l’activation de XerD. Ce facteur était une protéine de fonction inconnue présentant un domaine HTH et un domaine DUF3653. Ce dernier est retrouvé dans de nombreux IMEXs. Par des approches de biologie moléculaire j’ai étudié le mécanisme d’action de cette protéine. J’ai reproduit la réaction de recombinaison in vitro et démontré qu’elle active XerD en interagissant directement avec elle. Enfin dans un troisième temps, nous nous sommes intéressés aux disparités observées entre la recombinaison Xer chez E.coli et V.cholerae. En particulier, la recombinaison Xer semble agir seulement sur les dimères chez E.coli alors qu’elle est active également sur les monomères chez V.cholerae. Nous avons démontré que ces divergences de comportement ne viennent pas des Xer elles-mêmes, ni de leurs propriétés d'activations par FtsK. Elles résultent des différentes chorégraphies de ségrégation des chromosomes entre ces deux bactéries et dépendent également des vitesses de croissance. / Most of bacteria have a single circular chromosome. During replication of DNA, this circularity can lead to two sister chromatids topologically linked (catenanes and dimers). These topological links have to be solved in order to allow good segregation of genetic information between the two daughter cells during cell division. Bacteria possess a highly conserved machinery: the tyrosine recombinases XerC XerD that are capable to resolve dimers and some catenanes, by catalyzing a crossover at the specific site dif located in the Ter region of the chromosome. During this process they realize two sequentialstrand exchanges.The Xer reaction is spatiotemporally controlled by a protein of the divisome: FtsK. FtsK is a pump that translocates DNA through the septum of division. When FtsK meets a synapse that consists of two dif loaded by XerC and XerD, it activates XerD catalysis that initiates first strand exchange. Secondly XerC catalyzes a second strand exchange independently of FtsK. To date the activation mechanism of XerD is not well understood. Some mobile elements solve their multimeric states (like plasmids) or integrate their genome into the chromosome of their host by using XerCD recombinases. Such integrative elements are named IMEXs (Integrative Mobile Element using Xer). The mobile elements studied before my thesis all used recombination pathways initiated by catalysis of XerC and not requiring activation of XerD .During my PhD I studied at first the integration mechanism / excision of a new class IMEXs using as a model the TLC phage Vibrio cholerae, the bacterium responsible for cholera. By genetic approaches I demonstrated that TLCphi uses a recombination pathway initiated by XerD catalysis and independently of FtsK. My work has also shown that the phage excision participates in the evolution of pandemic strains of V. cholerae. In the second part, I identified a phage factor that allows TLC to bypass the activation of XerD by FtsK. This factor was a protein of unknown function with a HTH domain and a DUF3653 domain. DUF3653 are found in many IMEXs. Using molecular biology approaches, I studied the mechanism of action of this protein. I reproduced the recombination reaction in vitro and demonstrated that this factor activates XerD by directly interacting with it. Finally, we were interested to study disparities between Xer recombination in E.coli and V.cholerae. In particular, the Xer recombination seems to act only on dimers in E.coli while it is also active on monomers in V.cholerae. We have demonstrated that these differences in behaviors do not come from Xer themselves or their activation by FtsK. They result from different choreographies of chromosome segregation between these two bacteria and are also dependent on growth rates.

Les intégrons sont des éléments génétiques permettant la capture et l'expression de gènes sous la forme d'unités fonctionnelles nommées cassettes. Une cassette d'intégron est généralement constituée d'un gène suivi d'une séquence de recombinaison nommée site attC. Les cassettes sont mobilisables par un mécanisme de recombinaison spécifique de site qui est catalysé par une intégrase d'intégron. Les intégrons présents sur des éléments mobiles (les intégrons mobiles) sont grandement impliqués dans l'acquisition, l'expression et la dissémination des gènes de résistance aux antibiotiques dans les bactéries à Gram négatif. Malgré toutes les informations dont nous disposons sur les intégrons, les origines des gènes codant pour les intégrases d'intégrons (intl) retrouvés dans les intégrons mobiles demeurent imprécises. De plus, le mécanisme de formation des cassettes reste inconnu. Plusieurs indices suggèrent que les gènes intl retrouvés dans les intégrons mobiles proviennent de ceux présents dans les intégrons retrouvés dans les chromosomes de bactéries environnementales (les intégrons chromosomiques). D'autre part, des éléments génétiques mobiles ciblant les sites attC, nommés introns du groupe UC-attC, pourraient contribuer au recrutement des gènes en les associant avec des sites attC. Les objectifs principaux des travaux de cette thèse ont été divisés en deux volets : i) l'étude des activités de recombinaison d'une intégrase d'intégron chromosomique et ii) l'étude des introns bactériens du groupe UC-attC, dans le cadre de l'évolution des intégrons. L'objectif du premier volet de cette thèse consistait en l'étude des activités d'excision et d'intégration de l'intégrase IntINeu de l'intégron chromosomique de la bactérie environnementale Nitrosomonas europaea ATCC 19718 à l'aide d'un test de recombinaison in vivo. Les objectifs du deuxième volet consistaient en l'étude des introns du groupe UC-attC afin a) de caractériser les promoteurs internes permettant l'expression de cassettes de résistance aux antibiotiques, b) de définir les principes de base de la reconnaissance des séquences cibles (les sites attC), et c) de déterminer leur rôle potentiel dans la formation des cassettes d'intégrons. Les résultats obtenus dans le premier volet ont révélé que l'intégrase IntINeu peut capturer plusieurs cassettes de résistance aux antibiotiques retrouvées dans des intégrons mobiles. Ces résultats suggèrent que les gènes intl retrouvés dans les intégrons mobiles proviennent de ceux présents dans les intégrons chromosomiques de bactéries environnementales. Les résultats obtenus dans le deuxième volet ont révélé que les introns du groupe UC-attC possèdent potentiellement un ou deux promoteurs conservés permettant, à l'occasion, l'expression de cassettes de résistance aux antibiotiques. Ensuite, les études de mobilité de l'intron du groupe UC-attC S.ma.12 provenant d'un isolât clinique de Serratia marcescens ont révélé l'importance de la structure secondaire conservée des sites attC dans la reconnaissance des séquences cibles. Des expériences additionnelles de mobilité ont permis de démontrer que S.ma.12 peut cibler une variété de séquences correspondant à des sites attC, mais également à de possibles terminateurs de transcription. Des études in vitro ont révélé, pour certains des introns à l'étude, les produits d'épissage des exons, les activités de transcription inverse, de même que les activités ADN polymerase de protéines introniques purifiées. Les résultats obtenus dans le deuxième volet de cette thèse ont permis d'élaborer un modèle concret du mécanisme de formation des cassettes d'intégrons.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Chez les procaryotes, la réplication du chromosome peut entraîner la dimérisation des deux nouveaux chromosomes par recombinaison homologue. La fréquence de ce phénomène est particulièrement élevée dans la région du terminus de réplication du chromosome de E. coli, notamment aux sites Hot et TTiZ. Si le dimère chromosomique n'est pas résolu avant la partition dans les cellules-filles, il y aura filamentation cellulaire et aberration chromosomique. Pour contrer ce phénomène, E. coli a mis en place un système de résolution de dimères, soit le système de recombinaison spécifique de site Xer. Chez E. coli, ce système comprend les recombinases XerC et XerD et le site chromosomique dif situé dans la région du terminus de réplication. Les recombinases s'arriment d'abord aux sites dif des chromosomes formant le dimère, puis il y a coupure et échange des brins libérant ainsi les chromosomes à leurs formes monomères. La répartition de ce système de résolution de dimères est assez bien documentée parmi les bactéries Gram négatives. Cependant, peu d'études se sont penchées sur les bactéries Gram positives. Le but de notre étude est de détecter la présence de ce système chez treize espèces de bactéries Gram positives du groupe des bactéries lactiques, certaines étant très importantes dans l'industrie alimentaire. Plusieurs techniques ont été employées, dont l'hybridation Southern, l'amplification génique avec amorces dégénérées issues des séquences des recombinases déjà connues, l'amplification génique dite "inverse", ainsi que le séquençage. Nous avons également utilisé un programme informatique afin de dégager la phylogénie et les ressemblances entre les recombinases de Gram positives et entre celles-ci et les recombinases déjà connues des bactéries Gram négatives. Par hybridation Southern, nous avons réussi à démontrer la présence d'un site analogue au site dif de E. coli chez Lactobacillus casei. De plus, l'amplification génique avec amorces dégénérées a montré que cette dernière espèce ainsi que les espèces Lactobacillus plantarum souche 8014, Lactobacillus plantarum souche 14917 et Lactobacillus bulgaricus 737 possèdent toutes au moins une recombinase de type Xer. Nous n'avons pas obtenu de séquences pour les autres espèces de bactéries, peut-être à cause d'un manque d'homologie entre les amorces et l'ADN ciblé. Les régions amplifiées de ces quatre souches, correspondant à environ 430 pb du bout C-terminal de la recombinase, ont été séquencées, puis des amorces ont été fabriquées à partir de la séquence de L. casei. Ces amorces devaient amplifier les régions flanquant la séquence connue (amplification "inverse"), permettant ainsi d'obtenir une séquence complète du gène. Nous n'avons pas obtenu de résultats avec cette technique, peut-être à cause de la formation de boucles C-G dans l'ADN simple-brin lors de certains cycles de l'amplification. Les quatre séquences ont ensuite été comparées et une phylogénie a été établie. Nous avons trouvé que ces séquences formaient un groupe phylogénique fortement apparenté et qu'elles ressemblaient le plus aux séquences XerD des bactéries Gram négatives, ces dernières ressemblances surpassant même celles avec la recombinase XerD de la bactérie Gram positive B. subtilis. Ces derniers résultats suggèrent la possibilité d'une évolution différente des recombinases XerD à l'intérieur du groupe des Gram positives que nous avons examiné.

Les intégrons sont des éléments génétiques capables d'intégrer et de disséminer, par un mécanisme de recombinaison spécifique de site, des gènes de résistance aux antibiotiques trouvés sous la forme de cassettes. Ils contiennent un gène qui code pour une intégrase (intl) qui effectue la recombinaison en agissant sur deux sites cibles : le site attl en cis avec le gène d'intégrase et le site palindromique attC d'une cassette. Les intégrases d'intégrons sont donc directement impliquées dans l'accumulation et la formation de nouvelles combinaisons de cassettes de résistance dans la région variable des intégrons plasmidiques et il est donc important de mieux comprendre leur fonctionnement. Les travaux présentés à l'intérieur de cette thèse visent l'étude des interactions entre les intégrases d'intégrons et leurs sites d'attachement. Le premier objectif est de vérifier si la substitution de certains résidus peut permettre de modifier la capacité d'une intégrase d'intégron à exciser différentes cassettes. Pour ce faire, nous avons étudié l'intégrase chromosomique, SamlntLA, trouvée chez Shewanella amazonensis SB2BT afin de déterminer si cette enzyme est capable d'exciser différentes cassettes, de comparer son activité avec celles des intégrases SonIntIA et IntI2*179E et finalement de comparer les propriétés de l'enzyme sauvage avec celles de quelques enzymes mutantes. Nous avons donc testé la capacité de ces trois intégrases sauvages et de quelques mutantes à exciser plusieurs cassettes contenant différents sites attC. Les résultats démontrent que l'intégrase SamlntLA est beaucoup moins active que les intégrases SonIntIA et IntI2*179E pour effectuer l'excision des cassettes. Ils démontrent aussi que les substitutions V206R, V206K et V206H permettent d'augmenter l'efficacité de SamlntLA à exciser certaines cassettes mais que l'activité de ces intégrases mutantes est inférieure à celle montrée par les intégrases SonIntIA et IntI2*179E. Le deuxième objectif est d'analyser l'influence de l'identité des bases protubérantes et de l'espacement qui les sépare sur l'excision des cassettes par les intégrases d'intégrons. Nous avons ainsi effectué la mutagenèse du site attCdfrAi en amont de la cassette sat2 pour obtenir des variantes de séquences et d'espacement entre les bases protubérantes afin de déterminer comment ces modifications influencent la capacité des intégrases Intll, IntI2*179E, IntI3 et SonIntIA à exciser les cassettes. Nous avons ainsi démontré que l'intégrase Intll est plus efficace pour exciser les cassettes contenant des sites attC caractérisés par des bases protubérantes T et G séparées par 6 nucleotides tandis que l'intégrase IntI3 excise les cassettes contenant un nombre limité de sites attC. Nous avons aussi démontré que les intégrases IntI2*179E et SonIntIA tolèrent les changements de bases protubérantes et qu'elles excisent une plus grande variété de cassettes que les intégrases Intll et IntI3.

Dans le but de reconnaitre et répondre de manière efficace à une très grande variétés d’agents pathogènes, les cellules B ont développé au cours des mécanismes de diversifications des immunoglobulines contrôlés par des processus génétiques complexes comme la recombinaison V(D)J, l’hypermutation somatiques (SHM), et le changement de classe par recombinaison (CSR). L’ensemble de ces processus est contrôlé par différentes voies de réparations de l’ADN. L’anémie de Fanconi est une maladie génétique rare caractérisée par une défaillance progressive de la moelle osseuse, des anomalies de développement et un risque accru de développer des leucémies et des cancers oesopharyngés. La voie FANC est impliquée dans la réparation des pontages de l’ADN et dans le maintien de la fourche de réplication en cas de stress génotoxique. Il est également bien décrit que la voie FANC joue un rôle important dans la coordination des voies de réponses aux dommages à l’ADN. Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés au rôle de la voie FANC dans les processus de diversifications des immunoglobulines.En utilisant des souris déficientes pour le gène Fanca, nous montrons que la voie FANC (ou FANCA) participe à la recombinaison V(D)J en contrôlant, dans la moelle osseuse, la transition des cellules B, du stade pre-B au stade de cellules B immatures. Ceci se ferait probablement par le contrôle de la transcription des gènes codant les chaines légères κ des immunoglobulines. Nous montrons également que Fanca pourrait avoir un rôle dans l’addition de nucleotides aux extrémités codantes, en régulant d’une manière indéterminée l’activité et/ou l’activation de l’enzyme TdT ou de la polymérase Polµ. Par ailleurs, nous avons montré que Fanca est nécessaire pour l’induction des mutations de type transitions A/T pendant le processus de SHM en régulant l’expression ou la stabilisation de Polη. Enfin, Fanca (ou la voie FANC) participe à l’inhibition de la recombinaison non homologue (NHEJ) et est requis durant le CSR pour stabiliser les duplexes entre 2 régions de microhomologies qui facilitent le recrutement d’endonucléases et réguler l’accès des DNA polymérases aux cassures de l’ADN. / To recognize and respond dynamically to an enormous variety of different pathogens, B lymphocytes of the immune system have evolved controlled genetic processes at their immunoglobulin (Ig) loci that are known as Ig diversification including V(D)J recombination, somatic hypermutation (SHM), and class switch recombination (CSR). These complex and vulnerable processes are orchestrated by multiple DNA repair pathways. Fanconi anemia (FA) is a rare genetic disorder that can lead to bone marrow failure, congenital abnormalities, and an increased risk of leukemia and cancer. FANC pathway has been implicated in DNA interstrands crosslinks (ICL) repair and in the rescue of stalled replication forks. The FANC pathway also plays a fundamental role in coordinating the DNA repair pathways. Several lines of evidence suggest a possible involvement of the FANC pathway in Ig diversification processes, thus we are particularly interested in revealing function of FANC pathway during these processes. By using Fanca-/- mice, our results first show that during V(D)J recombination, Fanca (or FANC pathway) participates to the control of the transition from pre-B to immature B cells in bone marrow (BM), probably through transcriptional activation of post-rearranged κ light chain. In addition, Fanca might play a role in nucleotide addition at coding end, possibly by regulating either TdT or Polµ activity/activation. Secondly, we found that Fanca is required for the induction of transition mutations at A/T during SHM via regulation of Polη expression/stabilization. Finally, Fanca (or FANC pathway) inhibits short-range recombination and is required during CSR to stabilize duplexes between 2 short microhomology regions that facilitate the recruitment of endonucleases to trim overhangs and avoid unscheduled access of polymerases to DNA ends.

La réplication des chromosomes est altérée par les facteurs endogènes et/ou exogènes qui perturbent la progression des fourches de réplication. Les cellules doivent donc coordonner la synthèse d’ADN avec des mécanismes assurant la stabilité et le rétablissement des fourches bloquées. La recombinaison homologue (RH) est un mécanisme universel qui permet la réparation de l’ADN et participe au maintien de la réplication des chromosomes. Néanmoins, les mécanismes qui régulent la RH, notamment la RH ectopique versus la RH allélique, restent mal compris. Un autre mécanisme essentiel assurant la stabilité des génomes est l’assemblage de l’ADN néo-synthétisé autour de nucléosomes, conduisant à la constitution de fibres chromatiniennes nécessaires à l’organisation structurale du matériel génétique. Chez Saccharomyces cerevisiae, des défauts d’assemblage de la chromatine conduisent à une instabilité des fourches de réplication et augmentent le taux de RH. Sachant que les chaperonnes d’histones jouent un rôle crucial durant l’assemblage de la chromatine, j'ai décidé de me concentrer sur le rôle de la chaperonne d’histones H3-H4 appelé Chromatin Assembly Factor 1 (CAF-1) dans les mécanismes de RH, chez Schizosaccharomyces pombe. En effet, la RH est associée à une étape de synthèse de l’ADN, et peu de choses sont connues sur l’assemblage de la chromatine au cours de cette synthèse. Mes résultats ont exclu un rôle de CAF-1 dans la recombinaison allelique et le maintien de la stabilité des fourches de réplication. Par contre, CAF-1 joue un rôle important dans les mécanismes de recombinaisons ectopique et dans la formation de réarrangements chromosomiques induits par des blocages de fourches. Mes données suggèrent un modèle selon lequel CAF-1 permet la stabilisation d’intermédiaires de recombinaison précoces (D-loop), via le dépôt de nucleosomes au cours de l’extension par polymérisation de ces intermédiaires. Ainsi CAF-1 neutralise la dissociation des intermédiaires de recombinaison précoces par l’ADN helicase Rqh1. CAF-1 ferait partie d'un équilibre qui règle la stabilité/dissociation des intermédiaires de recombinaison précoces. J'ai montré que le rôle de CAF-1 dans cet équilibre a une importance toute particulière pendant la recombinaison non-allelique, révélant ainsi un nouveau niveau de régulation des mécanismes de RH par l'assemblage de la chromatine. / The replication of chromosomes can be challenged by endogenous and environmental factors, interfering with the progression of replication forks. Therefore, cells have to coordinate DNA synthesis with mechanisms ensuring the stability and the recovery of halted forks. Homologous recombination (HR) is a universal mechanism that supports DNA repair and the robustness of DNA replication. Nonetheless, mechanisms regulating HR pathways, such as ectopic versus allelic recombination, remain poorly understood. Another essential pathway for genome stability is the wrapping of newly replicated DNA around nucleosomes, leading to the constitution of a chromatin fibre, which allows the structural organization of the genetic material. In Saccharomyces cerevisiae, deficiencies in chromatin assembly pathways lead to replication forks instability and consequent increase in the rate of HR. Histone chaperones play a crucial role during chromatin assembly, thus I decided to focus on the H3-H4 histone chaperone Chromatin Assembly Factor 1 (CAF-1), to study its role in HR processes in Schizosaccharomyces pombe. Indeed, HR includes a DNA synthesis step and little is known about the associated chromatin assembly. My data excluded a role for CAF-1 in allelic recombination and in the maintenance of forks stability. However, CAF-1 was found to play an important role during ectopic recombination, in promoting chromosomal rearrangements induced by halted replication forks. My data support a model according to which CAF-1 allows the stabilization of early recombination intermediates (D-loop), via nucleosome deposition during the elongation of these intermediates. Doing so, CAF-1 counteracts the dissociation of early recombination intermediates by the helicase Rqh1. Therefore, CAF-1 appears to be part of an equilibrium that regulates stability/dissociation of early steps of recombination events. Importantly, I found that the role of CAF-1 in this equilibrium is of particular importance during non-allelic recombination, revealing a novel regulation level of HR mechanisms and outcomes by chromatin assembly.

Dans les génomes bactériens, les fréquents transferts horizontaux de gènes (HGT) introduisent des innovations génomiques qui peuvent entraîner la diversification des populations bactériennes. À l'inverse, la recombinaison homologue (RH) au sein des populations homogénéise leurs génotypes, et ainsi renforce leur cohésion. Ces processus d'échange génétique, et la fréquence à laquelle ils interviennent au sein et entre les populations, doivent avoir un grand impact sur la cladogénèse bactérienne. Au-delà de la configuration des échanges qui se sont réellement produits entre les bactéries, les traces de RH et de HGT que nous observons dans leurs génomes reflètent les événements qui ont été fixés tout au long de leur histoire. Ce processus de fixation peut être biaisé en ce qui concerne la nature des gènes ou allèles qui ont été introduits. La sélection naturelle peut notamment conduire à la fixation des gènes transférés qui apportent de nouvelles adaptations écologiques. En outre, des biais mécaniques dans le processus de recombinaison lui-même peuvent conduire à la fixation d'allèles non-adaptatifs. Nous avons cherché à caractériser certains de ces processus adaptatifs et non-adaptatifs qui façonnent les génomes bactériens. À cette fin, plusieurs aspects de l'évolution des génomes, comme les variations de leurs répertoires de gènes, de leur architecture et de leur composition en nucléotides ont été examinés à la lumière de leur histoire de transfert et de recombinaison / In bacterial genomes, the frequent horizontal gene transfers (HGT) introduce genomic novelties that can promote the diversification of bacterial populations. In opposition, homologous recombination (HR) within populations homogenizes their genotypes, enforcing their cohesion. These processes of genetic exchange, and their patterns of occurrence among and within lineages, must have a great impact on bacterial cladogenesis. Beyond the pattern of exchanges actually occurring between bacteria, the traces of HR and HGT we observe in their genomes reflect what events were fixed throughout their history. This fixation process can be biased regarding the nature of genes or alleles that were introduced. Notably, natural selection can drive the fixation of transferred genes that bring new ecological adaptations. In addition, some mechanical biases in the recombination process itself may lead to the fixation of non-adaptive alleles. We aimed to characterize such adaptive and non-adaptive processes that are shaping bacterial genomes. To this end, several aspects of genome evolution, such as variations of their gene repertoires, of their architecture and of their nucleotide composition were examined in the light of their history of transfer and recombination

Ce travail de thèse porte sur la synthèse de cristaux liquides semiconducteurs, obtenus à partir de molécules associant des unités à caractère donneur-accepteur-donneur (DAD) et substituées aux deux extrémités par une chaîne oligosiloxane. Le fort pouvoir microségrégeant des oligosiloxanes a pour effet de stabiliser, pour l'ensemble des matériaux, une phase smectique unique (désordonnée) sur une gamme de température remarquablement large (>300°C). Pour des raisons de géométrie, les partie D et A doivent se nanostructurer en phase smectique pour conduire à la formation d'une structure à lamelles D/A alternées, favorable pour des applications photovoltaïques. Les matériaux ont fait l'objet de nombreuses études, notamment pour caractériser leurs propriétés structurales, photophysiques et de transport de charge. Ces matériaux ont ainsi révélé l'existence d'un transport de charge ambipolaire avec des valeurs de mobilité de l'ordre de 10-3 cm2/Vs en phase smectique. Les tests préliminaires de conversion photovoltaïque montre l'existence d'un très faible rendement, qui démontre l'importance d'un travail ultérieur d'optimisation des conditions de dépôts et du contrôle de l'orientation des couches smectiques sur les substrats.

Le système de recombinaison Xer est impliqué dans la monomerisation des réplicons bactériens, comme les plasmides et les chromosomes, dans une grande variété de bactéries. Ce système est un système de recombinaison site-spécifique composé de deux tyrosine recombinases, soit XerC et XerD. Ils agissent ensemble afin de convertir les chromosomes dimériques en monomères en agissant à un site spécifique près du terminus de la réplication, appelé le site dif. Les gènes Xer et leur site d’action sont identifiés dans plusieurs bactéries gram positives et gram négatives. Staphylococcus aureus représente une bactérie gram positive qui contient un système XerCD/dif. Elle est impliqué dans plusieurs maladies humaines, tels que des infections cutanées, des gastroentérites, et le syndrome de choc toxique, pour en nommer quelques unes. Bien que les gènes codant les protéines XerC et XerD ont été identifiés, il y a beaucoup d’inconnu sur leur mode d’action au site dif. Des mutations dans XerC ont été obtenues, mais aucune dans XerD, suggérant que ce gène pourrait être essentiel pour cet organisme. Les études présentées dans ce mémoire ont permis de commencer à mieux caractériser XerD de S. aureus, en séquençant le gène et en faisant des tests de liaison à l’ADN. Elles ont montré que la recombinase XerD se lie au site dif d’Eschericia coli seul et de façon coopérative avec la recombinase XerC d’E. coli. XerD de S. aureus est, aussi, efficace dans la complémentation de XerD muté d’E. coli dans la réaction de recombinaison chromosomique. Cependant, elle ne démontre pas cette même capacité de complémentation lors de la recombinaison plasmidique aux sites cer. / The Xer recombination system is involved in the monomerisation of bacterial replicons, such as plasmids and chromosomes, in a wide variety of bacteria. This system is a site-specific recombination system comprised of two tyrosine recombinases, XerC and XerD, which act in concert to convert dimeric chromosomes to monomers by acting at a specific site near the terminus of replication called the dif site. Xer genes and their site of action have been identified in many gram positive and gram negative bacteria. Staphylococcus aureus represents a gram positive bacterium containing a XerCD/dif system. It is a bacteria implicated in many human diseases, such as skin infections, gastroenteritis and toxic shock syndrome, to name a few. Although the genes encoding the XerC and XerD proteins have been identified, not much is known about their mode of action on the dif site. Mutations in xerC have been obtained, but none in xerD, suggesting that this gene may be essential for this organism. The work presented in this paper has allowed us to better understand the XerD protein of S. aureus, not only in the sequencing of the xerD gene but also in the performing of DNA binding assays. It has been shown that XerD binds to the dif site of E. coli, not only alone but also in cooperativity with E. coli XerC. S. aureus XerD is also capable of complementing the mutated XerD protein in E. coli when it comes to chromosomal recombination. However, it does not demonstrate this same ability to complement XerD regarding recombination at the plasmidic cer sites.

Les rayons UV du soleil causent une variété de dommages dans l'ADN, parmi lesquels les dimères cyclobutilyques de pyrimidines (CPD) sont considérés comme hautement toxiques et dommageables pour un organisme. Par conséquent, il est important de comprendre comment la machinerie de réparation par excision des nucléotides (la NER), assure la réparation in vivo des CPD présents dans l'ADN empaqueté sous forme de chromatine. Il est connu que la présence du nucléosome inhiberait la NER, mais les détails fonctionnels demeurent mal compris, de même que les mécanismes cellulaires nécessaires pour contourner cette inhibition offerte par la chromatine. Chez la levure Saccharomyces cerevisiae, les gènes SIR (SIR1, SIR2, SIR3 et SIR4 ) permettent la formation d'une structure hétérochromatique sur le locus du type sexuel et les télomères. Cependant, l'impact de cette hétérochromatine sur la réparation des CPD est très peu étudié.Les travaux présentés dans cette thèse de doctorat ont permis de caractériser l'impact des gènes SIR dans la survie des cellules après irradiation aux rayons UV, de même que dans la réparation de l'ADN des régions hétérochromatiques. Premièrement, à l'aide d'une méthode basée sur le suivi de la croissance en milieu de culture liquide, nous avons démontré que les mutants sir[delta] sont plus résistants aux rayons UV par rapport aux cellules de types sauvages. Ce phénotype serait relié à l'effet de pseudo-diploïdie présent dans ces mutants, et plus précisément à la recombinaison homologue en phase G2/M du cycle cellulaire.Les protéines Sir ne joueraient donc pas un rôle directement dans la réparation des CPD. Par la suite, nous avons procédé à l'analyse de la cinétique de réparation de l'ADN du locus du type sexuel et des télomères dans des cellules de type sauvage et des mutants si2r[delta], sir3[delta], et rad26[delta] . À partir des résultats obtenus, nous avons pu tirer différentes conclusions préliminaires laissant croire que la présence de l'hétérochromatine faite par les protéines Sir n'inhiberait pas davantage la réparation par rapport à la présence des nucléosomes, du moins dans les régions sous-télomériques. De plus, nos résultats démontreraient que la réparation couplée à la transcription pourrait jouer un rôle important dans la réparation de ces régions. Ces hypothèses devront évidemment être testées.