Durant sa croissance, l’ovule entrepose des organelles, des protéines et des ARNm dits maternels qui permettront de supporter les premières étapes du développement embryonnaire dans le but primordial d’activer le génome embryonnaire. Un ovocyte capable de supporter cette étape est dit compétent au développement embryonnaire. Le premier objectif avait pour but de déterminer des populations d’embryons ayant différents niveaux de compétence au développement. Le développement d’une nouvelle approche, la triple sélection consiste à utiliser en même temps deux caractères reliés à l’ovule tels que la taille d’origine de son follicule et la morphologie de son complexe cumulus-ovocyte, et un caractère relié à l’embryon, soit le temps du premier clivage. Les différentes populations générées par la sélection permettront ainsi la recherche des facteurs de compétence au développement. Le deuxième objectif avait pour but de connaître le protéome traduit de la traduction des ARNm maternels lors du développement embryonnaire, ainsi que de connaître les besoins constants en protéines de l’embryon, mais également de l’ovocyte, soit les protéines "housekeeping" maternels. Cette expérience a démontré clairement que suite à la reprise de la méiose (Coenen et al., 2004) et ensuite de la fécondation, la traduction des ARNm maternels présente un continuum d’évènements qui mène à l’activation du génome embryonnaire. Malgré un réservoir commun d’ARNm, les besoins lors de la maturation de l’ovocyte et lors du développement de l’embryon sont loin d’être les mêmes. Seulement une cinquantaine de protéines sont communément traduites lors de ces deux évènements cellulaires. Onze de ces protéines ont été identifiées : les protéines de choc thermique 71 et 70, la cyclophiline A (2 fois), la glutathione-S-transférase mu 5, la protéine épithéliale liant les acides gras, la 2,3-biphosglycérate mutase, la sous-unité epsilon TCP-1 de la chaperonine, l’ubiquitine carboxyl-terminal hydrolase isozyme L1, l’enzyme conjuguant l’ubiquitine E2D3 et l’isoforme alpha et gamma de l’actine. Le troisième objectif avait pour but de déterminer des facteurs de compétence au niveau de l’embryon à 2-cellules basé sur les populations observées lors de la triple sélection. Nous ii avons compris la traduction des ARNm maternels dans les embryons incompétents au développement. Ces derniers présentent une traduction basale des ARNm maternels, tandis que les plus compétents présentent bon nombre de protéines exclusives qui représentent des facteurs de compétence potentiels. Afin d’identifier ces facteurs de compétence, nous avons pu observer que les protéines traduites lors du développement embryonnaire ne sont que transitoires, observation supportée également par la seconde expérience. Les protéines ne s’accumulent pas dans le cytoplasme rendant ainsi leur identification très difficile. Malgré tout, six protéines ont été identifiées: la thiolase cytosolique, l’isocitrate déshydrogénase, la peroxiredoxine 6, la sous-unité alpha du proteasome-6 et la thiamine triphosphatase. Deux protéines « housekeeping » d’origine maternelle découvertes durant l’expérience précédente sont également moins présentes dans les embryons non compétents. De ces expériences de protéomique a découlé une nouvelle méthode de confirmation de l’identification des protéines, la confirmation in silico. Le génome et le protéome de Bos taurus étant limité, l’identification de nos protéines a souvent été faite soit chez d’autres espèces ou uniquement à partir de fragments d’ADN des banques de EST de Bos taurus. Cette méthode permet donc de reconstruire le messager bovin, d’en traduire la protéine bovine, d’identifier le patron peptidique théorique et de le comparer à nos résultats de séquençage, augmentant ainsi le recouvrement de notre protéine. En conclusion, la protéomique de la compétence au développement de l’ovocyte bovin a permis l’identification de candidats qui comparativement à la génomique sont plus restreints. Une nouvelle méthode a découlé de ces expériences. La confirmation in silico permet maintenant la confirmation des protéines identifiées sans utilisation de matériel supplémentaire. / During the growth and the maturation of the oocyte, organelles, proteins and mRNA known as maternal are stockpiled in order to prepare and supply material to the developing embryo in the main goal to activate the embryonic genome. An oocyte that is able to supply to this step is called developmental competent. The objective of the first experiment was to determine an embryos population with different level of developmental competence. The triple selection lies in two characters related to the oocyte, which are the follicular size and the morphology of the COC and one is related to the embryo, which is the time of first cleavage post insemination. The different population generated by this selection has provided a population highly competent to development and a population lacking developmental competence that will be useful for the study of developmental competence. The objective of the second experiment was the study of the proteomic of the translated maternal mRNA during the early embryo development. We wanted to know which proteins play the role of maternal housekeeping proteins during oocyte maturation and early embryo development. This experiment has clearly demonstrated that when the oocyte resume meiosis (Coenen et al., 2004) and after fertilization, the translated protein pattern follows a continuum events which conducts embryo to his activation. Although they are supply by the same reservoir of mRNA, the needs of the oocyte and the embryo are different. Only about fifty proteins are commonly translated during oocyte maturation and early development. Eleven of them have been identified: HSC71; HSP70; CypA (2 times); UCHL1; GSTM5; Cct5; E-FABP; 2,3-BPGM, ubiquitin-conjugating enzyme E2D3; and β- actin/γ-actin. The third experiment consists of the discovery of factors related to developmental competence. Three populations from the triple selection with high, low and developmental competence was compared by a proteomic study. This study has shown that developmental incompetent embryos translate a minimum of maternal mRNA, which the majority is the embryo housekeeping found in the previous study. Whereas high and low developmental iv competent embryos present shared and exclusive translated proteins, these proteins represent potential factors related to developmental competence. By trying to identify these proteins, we have found that most translated proteins are transient and are not accumulated in the cytoplasm. In spite of this observation, we have identified six proteins: cytosolic thiolase, isocitrate dehydrogenase 1, peroxiredoxin 6, proteasome-α6, hypothetical protein My027 and thiamine triphosphatase. Two maternal housekeeping proteins were also missing for the incompetent 2-cell embryos: UCH-L1 and CypA. From these experiments, a new method of protein identification confirmation, called in silico confirmation, was developed. As the genome and the proteome of Bos taurus is limited, the protein identification was made in foreign species or from Bos taurus EST databases. This method as made possible to rebuilt the bos taurus messager, to translate the bovine protein, find his theoretical peptide mass fingerprint and compare it to the experimental spectrum and thus increase the number of matched peptides. In conclusion, the proteomic study on the developmental competence of the bovine oocyte has identified of a reduce number of candidates compared to genomic studies. A new method has been developed during this work. The in silico confirmation allowed the confirmation of protein identification without additional material.

Ce projet avait pour objectif d'étudier les effets de la photopériode sur la reproduction des ovins. Dans cette étude, 211 brebis ont été soumises à un traitement lumineux alternatif continu, de quatre mois de jours longs et de quatre mois de jours courts, visant une production accélérée de trois agnelages en deux ans. Les performances de ces brebis ont été comparées à un groupe témoin exposées à la lumière naturelle et synchronisées par un traitement de progestagène en contre-saison. Globalement, le traitement lumineux a permis de produire 0,5 agneaux de plus par brebis par année. Cette étude a également démontré que de faibles intensités lumineuses permettaient d'inhiber la sécrétion journalière de mélatonine et d'induire efficacement l'activité de reproduction. Les résultats démontrent que ce protocole lumineux permet d'améliorer la rentabilité des entreprises ovines.

La charge en nutriments à l'exutoire d'un bassin versant est un élément-clé pour la gestion de la qualité de l'eau. Toutefois, à cause du peu de mesures de concentration, un estimé précis de la charge n'est pas possible. Cette étude a été effectuée pour déterminer la qualité d'estimation de la charge pour une combinaison de six fréquences d'échantillonnage (jour à mois), deux schémas (fixe et aléatoire) et sept méthodes de calcul (moyenne, rapport d'estimation, interpolation) pour les sédiments et trois composantes de l'azote pour un bassin versant du Québec. Des valeurs horaires de débit, azote total, nitrate, ammonium et sédiment ont été générées pour une période de deux ans avec le programme HSPF calibré pour ce bassin versant de 5.3 km2 . Il a été assumé que les estimés de charge basés sur l'accumulation massique des valeurs horaires représentent les valeurs réelles auxquelles les valeurs estimées par les autres méthodes peuvent être comparées en utilisant le biais, l'écart type et la racine carrée de l'erreur moyenne au carré (RMSE). Pour tous les paramètres de qualité de l'eau, RMSE augmente avec la diminution de la fréquence d'échantillonnage. L'échantillonnage fixe résulte toujours en un RMSE plus faible que pour l'échantillonnage aléatoire; ce qui peut être attribué à l'autocorrellation temporelle. L'autocorrellogramme des sédiments en suspension montre une périodicité de 24 heures, expliquée par la fonte nivale printanière et par les précipitations plus fréquentes durant la soirée et la nuit. Les évaluations de la charge ont presque toujours résulté en une sous-estimation, probablement dû aux crues de courte durée caractérisant ce bassin versant. Des sept méthodes de calcul étudiées, l'interpolation linéaire a systématiquement donné des RMSE plus faibles. Toutefois, les méthodes du rapport d'estimation (incluant la méthode de Beale) n'ont pas bien performé, avec la cinquième et sixième place. / The knowledge of nutrient mass load at the outlet of watersheds is a key tool in water quality management projects. However, because of the lack of frequent concentration measurements, a precise estimation of mass load is not possible. This study was conducted to determine the quality of mass load estimation for a combination of six sampling frequencies (daily to monthly), two sampling schemes (fixed and random), and seven calculation methods (averaging, ratio estimator, and interpolation) for sediment and three nitrogen components at the outlet of an agricultural watershed in the province of Québec. Hourly values of flow, total nitrogen, nitrate, ammonium and sediment were generated for a two-year period by the HSPF model calibrated for the 5.3 km2 watershed. Load estimates based on the mass accumulation of hourly values were assumed to represent the true loads to which loads estimated by other methods were compared using bias, standard deviation, and root mean square error (RMSE). For ail water quality parameters, the RMSE increased with the decrease of sampling frequency. Fixed sampling schemes always resulted in RMSE values lower than those of random schemes. This better performance of the fixed sampling scheme is attributed to the autocorrélation in time for ail water quality parameters. The sediment autocorrellogram showed a 24-hour periodicity that is explained by snowmelt and more frequent evening and night rainfalls. Ail load evaluations generally resulted in an underestimation of the true load, most likely due to the flashy hydrological response of the small watershed studied. Of the seven load calculation methods studied, linear interpolation, which is used to obtain an estimate of concentration for each available hourly flow value, systematically yielded the lowest RMSE value. However, ratio estimator methods did not fare well, ranking only 5 and 6 out of the 7 methods tested.

Les nombreux progrès en génie génétique ont mené au développement d’un nouveau système pour produire des molécules thérapeutiques : la moléculture végétale. L’intérêt de transformer des plantes en usine à molécules au service de l’Homme s’explique par les faibles coûts de production, la biosécurité et la capacité des plantes à synthétiser les protéines recombinantes présentant un repliement, une glycosylation et une activité appropriés. L’ablation florale constitue l’une des meilleures méthodes pour assurer le confinement génétique par stérilité mâle et femelle en plein champ. Avec objectif final de développer cette stratégie chez la luzerne (Medicago sativa), le promoteur MsMADS1 de la famille des MADS box a été isolé du génome de la luzerne et fusionné au gène rapporteur GUS et au gène codant pour la saporine, une protéine cytotoxique. Suite à la transformation génétique d’Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) à l’aide de diverses constructions, des plants transgéniques ont été générés et analysés. Des analyses d’expression transitoire ont aussi été effectuées pour évaluer l’expression du gène rapporteur GUS dans des cellules de luzerne par agro-infiltration des différentes constructions réalisées. Parallèlement, la marche génomique a été utilisée pour isoler et caractériser la séquence génomique du gène MsMADS1. La structure génomique du gène MsMADS1 semble inhabituelle avec un premier intron de plus de 1,9 kb et cette séquence ne présente pas d’homologie avec des séquences connues. Chez les plants transgéniques d’Arabidopsis, le promoteur MsMADS1 a permis l’expression de GUS de façon préférentielle dans les fleurs. Étonnamment, les constructions contenant le gène codant pour la saporine ont mené à l’obtention de plants transgéniques viables, dont le phénotype est identique aux plants sauvages d’Arabidopsis. / Progress in genetic engineering has led to the development of a new system to produce therapeutic molecules in plants: molecular pharming. The interest to transform plants into molecular factories for human purposes is explained by its lower cost, its biosecurity and the capacity of plants to synthesize recombinant proteins with appropriate folding, glycosylation and activity. Floral ablation represents one of the best ways to establish both male and female genetic confinement in open field conditions. With the final objective to develop this strategy in alfalfa (Medicago sativa), the promoter of a MADS box gene, MsMADS1, was isolated from the alfalfa genome. The genomic organisation of MsMADS1 appears to be unusual with a first intron longer than 1,9 kp without homology to any known sequence. This promoter was fused to the GUS reporter gene and a cytotoxic protein gene (saporin). Following Agrobacterium-mediated transformation of Arabidopsis thaliana (Arabidopsis) with various constructs, transgenic plants were regenerated and analysed. Transient expression was also assayed to evaluate GUS expression in alfalfa cells. Additional MsMADS1 genomic sequence was obtained by genome walking. In transgenic Arabidopsis, the MsMADS1 promoter allowed GUS expression preferentially in flowers. Surprisingly, saporin constructs resulted in the production of viable transgenic plants with a phenotype identical to wild Arabidopsis.

Le but de cette recherche était d’évaluer la variabilité comportementale chez trois génotypes de porcs : Large White (LW), lignée synthétique dérivée de Meishan (GM) et lignée synthétique paternelle (SG) et de la mettre en relation avec la variabilité de la consommation d’énergie résiduelle. La lignée GM était plus calme et plus docile, au quotidien, à la pesée et à l’abattage. Les porcs LW étaient plus agressifs et plus nerveux lors des manipulations. La lignée SG s’est caractérisée par une plus grande nervosité et difficulté de manipulation. La consommation résiduelle, différence entre la consommation observée et la consommation prédite, a été inférieure chez les porcs GM, vraisemblablement à cause de différences concernant les besoins d’entretien. L’activité physique, estimée par les postures, ainsi que le stress, représenté par les vocalisations, semblent entraîner des variations de consommation résiduelle. Les variations comportementales, individuelles et génotypiques, auraient donc un impact sur les capacités d’adaptation des animaux, sur leur bien-être ainsi que sur leur manière d’utiliser l’énergie. / The goal of this research was to evaluate the behavioural variability of three genetic lines of growing pigs: Large White (LW), synthetic Meishan line (GM) and synthetic paternal line (SG) and its relationship with residual energy intake. Daily behaviour, behaviour at weighing and at slaughter showed that GM pigs were calmer and tamer. Large White pigs were more aggressive and more nervous at weighing. The synthetic paternal line was more nervous and more difficult to handle. Residual energy intake, measured as the difference between observed and predicted energy intake, was lower in GM pigs, likely because of differences in maintenance energy requirements. Both physical activity, estimated by the analysis of postures, and stress, represented by vocalisations, induced variation in residual energy intake.. Individual and genotypic behavioural variability may have an impact on adaptability, welfare and energy utilisation in growing pigs.

Les champignons représentent une source importante de principes bio-actifs (polysaccharides, polysaccharides-peptides, triterpènes etc.) ayant des propriétés thérapeutiques. Parmi ces principes actifs, les polysaccharides revêtent un intérêt particulier en raison de leur activité immunomodulatrice. À cet effet, le lentinan extrait du champignon Lentinus edodes est l'un des polysaccharides fongiques les plus étudiés. L'intérêt pour ce composé est principalement attribuable à ses propriétés immunomodulatrices se traduisant par différents effets thérapeutiques (anticancérigène, antibactérien et antiviral). Les travaux présentés dans cette thèse ont montré, dans un premier temps, la présence de lentinan-homologue chez 14 espèces de champignons indigènes du Québec. La teneur en lentinan-homologue variait de 1,0 à 68,5 mg/g de poids sec. Les champignons présentant les contenus les plus élevés en ce composé étaient Polyporus squamosus (27,5 mg/g de poids sec), Russula cyanoxantha (24,7 mg/g de poids sec), Russula mariae (68,5 mg/g de poids sec) et Russula variata (29,6 mg/g de poids sec). La présence de ce composé (en concentration relativement élevée) chez ces champignons pourrait leur conférer une valeur ajoutée. Dans un deuxième temps, les travaux réalisés ont montré la présence (35,1 mg/g de poids sec), chez le champignon Collybia dryophila, d'un (3-D-glucane ayant une activité immunomodulatrice. Ce P-D-glucane (poids moléculaire de 1,237 x 106 Da), nommé CDP (Collybia dryophila polysaccharide), est composé de liaisons glucosidiques P-(l—>3) et p-(l—»4). Le CDP a la propriété de diminuer la production d'oxyde nitrique (NO) et d'augmenter la production de prostaglandine E2 (PGE2) induite par le lipopolysaccharide (LPS) et l'interféron gamma (IFNy) chez les macrophages. Les travaux ont également démontré que le CDP inhibe l'expression de l'ARNm codant pour l'oxyde nitrique synthase inductible (iNOS), suggérant que le CDP module la production de NO au niveau transcriptionnel. Ce composé a également été détecté chez les champignons Amanita rubescens (27,0 mg/g de poids sec), Coprinus comatus (30,8 mg/g de poids sec), Lactarius deliciosus (14,5 mg/g de poids sec), Marasmius oreades (18,5 mg/g de poids sec), Panellus serotinus (21,9 mg/g de poids sec), Suillus americanus (4,9 mg/g de poids sec) et Lentinus edodes (11,0 mg/g de poids sec). Considérant que la production excessive de NO est étroitement liée à des maladies inflammatoires, le CDP pourrait présenter un intérêt comme agent anti-inflammatoire.

Actuellement, il n'existe aucune méthode reconnue au Québec pour calculer les besoins d'effectifs en nutrition clinique. Les variables des modèles de calcul des besoins d'effectifs semblent être les mêmes d'un professionnel à l'autre. Ce calcul se base sur une définition du type de patients dont le professionnel est responsable et sur le temps requis pour accomplir les activités. Plusieurs études définissent certaines variables mais de façon hétérogène. Trois variables demeurent inconnues dans la littérature : le pourcentage de patients ayant besoin de traitements nutritionnels, le profil clinique par programme de soins et le profil de traitements nutritionnels par programme. Ce projet a pour but de décrire les clientèles des CHSLD afin d'évaluer les besoins en nutrition clinique. Dans un premier temps, il fallait définir le pourcentage de patients ayant besoin de traitements nutritionnels par programme : entre 90% et 100% pour les unités de courtes durée gériatrique (UCDG), unités de réadaptation fonctionnelle intensive (URFI) et les soins de longue durée (SLD) et 78% pour l'unité hôpital de jour (HDJ). Les profils clientèles étaient différents d'un programme à l'autre et d'un établissement à l'autre sauf pour le programme UCDG qui présentait quelques éléments équivalents (âge, IMC, durée de séjour, temps moyens par patient). Les profils de soins présentaient aussi des différences d'un programme à l'autre et d'un établissement à l'autre. Une formule de calcul des besoins d'effectifs a été développée, basée sur plusieurs études en plus de considérer les résultats de la présente étude. Cette formule compte plusieurs variables décrivant l'établissement et les profils des clientèles traitées.

Pour la tomate de serre, un mélange de 70 % de sciure d'épinette blanche et de 30 % de tourbe de sphaigne brune semble particulièrement intéressant comme substitut à la laine de roche au Québec, mais sa régie d'irrigation doit être adaptée. Cette expérience avait pour but de déterminer cette régie afin d'obtenir les meilleurs rendements et économies d'eau. Différentes régies pour ce mélange (irrigué en fonction du potentiel matriciel (ST/T-12), par minuterie avec correction pour la radiation solaire (ST/M) ou avec remontée capillaire pour deux potentiels matriciels différents (ST/R-11, ST/R-9)) ont été comparées à la laine de roche (LR/M) irriguée selon ST/M. ST/T-12 a permis une augmentation du rendement comparativement à LR/M. La meilleure économie d'eau a été réalisée en remontée capillaire pour le substrat le plus humide (ST/R-9). Finalement, les rendements ont été négativement corrélés au potentiel matriciel moyen maintenu dans le substrat.

Le système de correction des mésappariements (MMR) des eucaryotes est responsable de la correction des erreurs de réplication de l'ADN et intervient dans la recombinaison méiotique. AtPMS1, un gène du MMR chez Arabidopsis thaliana, est impliqué dans la correction des mésappariements, mais son rôle méiotique n’a pas encore été déterminé. Nous avons caractérisé deux lignées mutantes pour le gène AtPMS1. Une lignée présente une morphologie florale aberrante qui est probablement indépendante de l’inactivation d’AtPMS1 mais serait plutôt attribuable à un phénomène de cosuppression. La seconde lignée présente plusieurs phénotypes vraisemblablement causés par l'inactivation d’AtPMS1 : une baisse de fécondité de 65 à 80 %, une ségrégation biaisée de l'allèle mutant et des anomalies cytogénétiques chez 16 % des microsporocytes (fragmentation et ségrégation anormale des chromosomes). Le biais de ségrégation n’a encore jamais été observé chez les autres eucaryotes et semble particulier aux homologues de MutL chez A. thaliana ou chez les plantes. / The eukaryotic DNA mismatch repair system (MMR) is responsible for the repair of replication errors, and plays a role in genetic recombination. AtPMS1, a MMR gene from Arabidopsis thaliana, has already been shown to play a role in DNA repair but its involvement in meiosis has yet to be examined. We characterised two lines of insertional mutants at AtPMS1. A first mutant line has abnormal flowers, which is probably a phenotype unrelated to the loss of AtPMS1 activity but rather caused by cosuppression. The second mutant line shows many phenotypes, likely linked to AtPMS1 inactivation: a 65 to 80% reduction in seed production, an abnormal segregation of the mutant allele and cytogenetic abnormalities in 16% of the microsporocytes (chromosome fragmentation and missegregation). The observed bias in segregation as not been observed in other eukaryotes, and seems to be a particularity of MutL homologues in Arabidopsis or plants as a whole.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 / Les travaux présentés dans ce mémoire avaient pour but de comparer les effets de la diète Portfolio à ceux d'un traitement pharmacologique avec statine sur les caractéristiques électrophorétiques des particules LDL chez des sujets hypercholestérolémiques. Les analyses ont été effectuées chez 34 sujets hypercholestérolémiques qui ont suivi 3 traitements d'une durée d'un mois chacun, assignés de façon aléatoire :1) une diète témoin faible en gras saturés, 2) la même diète avec 20 mg de Iovastatine et 3) la diète Portfolio. Aucun des trois traitements n'a eu d'effet significatif sur la taille des particules LDL. Par ailleurs, la diète Portfolio et le traitement avec statine ont réduit significativement les concentrations de cholestérol dans les petites particules LDL, comparativement à la diète témoin. De plus, les niveaux de protéines C-réactive au départ ont été un déterminant significatif des changements de taille des LDL en réponse à la diète Portfolio, mais non aux autres traitements.