La symbiose légumineuse-rhizobium a une importance majeure pour les écosystèmes terrestres puisqu'elle permet à la plante hôte de fixer l'azote atmosphérique. L'interaction initiale entre le poil absorbant de la plante hôte et son partenaire bactérien repose sur un dialogue moléculaire complexe. L'évènement de signalisation le plus précoce, détecté immédiatement après la perception des facteurs Nod bactériens, est un influx de Ca2+, accompagné d'une inhibition de la pompe à proton et d'un efflux de Cl- conduisant à une dépolarisation de la membrane plasmique. Cette dépolarisation provoque un efflux de K+ permettant le repolarisation de la membrane. L'objectif de ce travail a été d'identifier des acteurs moléculaires de cette signalisation électrique en utilisant Medicago truncatula comme légumineuse modèle. Dans un premier temps, nous avons identifié un répertoire de gènes candidats à partir de l'analyse du transcriptome du poil absorbant obtenu par RNA-Seq. Nous avons alors exprimé différents candidats (2 canaux anioniques, 1 canal cationique potentiel de la famille CNGC et 1 canal potassique) dans des ovocytes de xénope pour tester leur fonctionnalité (dans ce système) et préciser leurs propriétés de transport. Nous nous sommes alors focalisés sur l'analyse de la fonction in planta du gène codant le canal potassique (démontré comme étant de type rectifiant sortant) en précisant son patron d'expression par transgenèse et sa fonction par génétique inverse. L'absence d'expression fonctionnelle de ce gène se traduit par la disparition complète du courant potassique voltage-dépendant sortant des cellules de M. truncatula. Les premières analyses indiquent que cette perte de fonction n'inhibe pas la capacité de nodulation de la plante mais l'affecte significativement. Elle impacte également la régulation de l'ouverture stomatique de la plante mais n'a pas d'effet sur la translocation de K+ dans la sève xylémienne racinaire vers les parties aériennes. / The legume-rhizobium symbiosis is of crucial importance in terrestrial ecosystems because it allows the plant to assimilate atmospheric nitrogen. The establishment of the interaction between plant root hairs and their symbiotic bacterial partners relies on complex signaling mechanisms. The earliest detected event, immediately triggered by root hair perception of Nod-factors, is a Ca2+ influx, proton pump inhibition and efflux of Cl- resulting in depolarization of the cell membrane. This depolarization is followed by K+ efflux, allowing repolarization of the cell membrane. The general objective of this work is to identify the molecular mechanisms underlying this electrical signaling by using the legume model Medicago truncatula. In a first step, we identified candidate ion channels and transporters by analyzing the root hair transcriptome obtained by RNA-Seq. Then, several candidate genes (1 member from the CNGC channel family, 1 from the Shaker K+ channel family and 2 from the SLAC anion channel family) were expressed in Xenopus oocytes to check their activity in this heterologous system and determine their functional properties. Then, we focused on the gene encoding the Shaker channel, shown to mediate outwardly-rectifying voltage-gated K+ selective currents. We analyzed its expression pattern using a GUS construct and its function in planta by phenotyping a loss-of-function mutant pant. A first set of experiments has shown that the loss-of-function mutation does not suppress the plant nodulation capacity but significantly depresses it. It also affects the control of stomatal aperture upon water stress but let unchanged K+ secretion into the xylem sap in roots and translocation towards the shoots.

Des mutations dans les gènes codant pour des myotubularines (MTM) sont responsables de maladies neuromusculaires telles que la XLCNM (MTM1) ou la CMT4 (MTMR2 & MTMR13). Les MTMs sont des phosphatases à phosphosinositides (PPIn), des messagers lipidiques essentiels pour la régulation spatio-temporelle de fonctions cellulaires vitales.La présence de 14 paralogues de MTMs chez l’Homme complique l’analyse de la fonction cellulaire d’un seul membre de la famille. La levure Saccharomyces cerevisiae, dont l’organisation cellulaire est comparable à une cellule humaine, ne compte en revanche qu’un seul homologue de MTM (YMR1), pour lequel nous disposons de mutants de délétion viables.L’expression de MTM1 sauvage ou mutants de patients dans la levure montre seules les myotubularines enzymatiquement actives induisent une morphologie anormale du compartiment lysosomal et un défaut du trafic membranaires endocytique.Nos résultats suggèrent que l’activité phosphatase de MTM1 ne serait pas à elle seule responsable de la XLCNM mais que d’autres mécanismes, tels que les interactions protéiques, pourraient prendre part au développement de la maladie. / Mutations in myotubularin (MTM) genes are responsible for neuromuscular diseases like the XLCNM (MTM1) or the CMT4B (MTMR2 & MTMR13). MTMs dephosphorylate phosphoinositides (PPIn), lipid messengers that play an essential role in the spatio-temporal regulation of critical cellular functions.The presence of 14 MTMs paralogues in Human hinders the analysis of the cellular function of a single MTM family member. The yeast Saccharomyces cerevisiae displays an intracellular organization that is similar to human cells and its genome encodes for only one myotubularin (YMR1) for which deletion mutants are available and viable.The expression of MTM1 either wild-type or mutants from patients, in yeast, shows that only phosphatase-active myotubularins induce an abnormal morphology of the lysosomal compartment and a defect in the endocytic membrane trafficking.Our results suggest that the catalytic activity of MTM1 isn’t single-handedly responsible for XLCNM but that other mecanisms, such as protein-protein interactions, could take part in the development of the disease.

Les implications financières pour les acheteurs dans les fusions et acquisitions (F & A) ont été un sujet de fascination pour les chercheurs et les praticiens pendant des décennies. Malgré des recherches académique et commerciales approfondies visant à déterminer si et comment les acquéreurs obtiennent des résultats financiers à court et à long terme à la suite des fusions et acquisitions, la clarté de notre compréhension de ces questions demeure difficile à déterminer. Cette thèse de doctorat cherche à apporter plus de clarté à ces questions en examinant les interactions complexes entre plusieurs aspects clés des fusions et acquisitions. Le chapitre 1 examine comment l’expérience des acquéreurs influe sur le rendement à long terme au moyen de décisions clés avant et après la transaction et comment cette influence indirecte diffère dans les contextes nationaux et transfrontaliers. Le chapitre 2 explore les configurations des caractéristiques des transactions et des acquéreurs ainsi que les mécanismes de gouvernance d’entreprise des acquéreurs correspondant aux rendements anormaux cumulés des acquéreurs positifs (CAR). Le chapitre 3 étudie les effets interactifs entre les institutions formelles des pays d’accueil, les caractéristiques des acquéreurs et les mécanismes de gouvernance d’entreprise de l’acquéreur CAR. Enfin, le chapitre 4 examine l’influence des reportages d’affaires sur l’acquéreur CAR. / Financial implications for buyers in mergers and acquisitions (M&A) have been a topic of fascination with academics and practitioners for decades. Despite extensive business research dedicated toward investigating whether and how acquirers perform financially in the short and long terms following M&A, so far, the clarity of our understanding about these issues remains elusive. This doctoral thesis seeks to bring more clarity to these questions by examining complex interactions among several key aspects of M&A. Chapter 1 investigates how acquirer experience influences long-term performance through key pre- and post-transaction decisions and how such indirect influence differs in domestic and cross-border contexts. Chapter 2 explores the configurations of deal and acquirer characteristics as well as acquirer corporate governance mechanisms corresponding to positive acquirer cumulative abnormal returns (CAR). Chapter 3 investigates the interactive effects among host countries’ formal institutions, acquirer characteristics and corporate governance mechanisms on acquirer CAR. Finally, Chapter 4 examines the influence of business news reports on acquirer CAR.

Les cavéoles sont des invaginations de la membrane plasmique qui nécessitent les cavéolines pour leur biogénèse. Récemment, mon laboratoire d’accueil a décrit un nouveau rôle pour les cavéoles dans la réponse au stress mécanique (Sinha et al, Cell, 2011). Des mutations de la Cavéoline-3 (Cav3), isoforme spécifique du muscle, qui mènent à la rétention de la protéine dans l’appareil de Golgi, ont été décrites dans certaines dystrophies musculaires (DM). Mon projet consiste en l’identification du lien fonctionnel entre les mutations de la Cavéoline-3 et les dystrophies musculaires, qui ont comme phénotype principal un défaut d’intégrité et de réparation membranaire et des dérégulations dans l’homéostasie du muscle.Dans des myotubes humains provenant d’un patient portant la mutation Cav3-P28L ou Cav3-R26Q, j’ai pu montré une diminution de la quantité de cavéoles à la membrane plasmique. En conséquence, les myotubes mutants ne sont plus capables de tamponner l’augmentation de la tension membranaire provoquée par un stress mécanique, ce qui conduit à un défaut d’intégrité membranaire. J’ai aussi montré que la voie de l’interleukin-6 (IL6), importante pour l’homéostasie du muscle, est hyperactivée dans les myotubes mutants, révélant un rôle de régulateur négatif de la voie IL6 par Cav3. De plus, cette voie n’est plus régulée négativement quand un stress mécanique est appliqué comme c’est le cas dans les myotubes sauvages (WT). De manière intéressante, les myotubes mutés phénocopient une déplétion de Cav3 et ce phénotype est réversible lorsque l’on reforme des cavéoles à la membrane plasmiques des myotubes mutés en exprimant la forme WT de Cav3. Ceci confirme un lien direct entre les mutations de Cav3 induisant l’absence de cavéoles et le défaut de mécano-protection et mécano-signalisation de la voie IL6. / Caveolae are plasma membrane invaginations that require caveolin proteins for their biogenesis. Recently, our laboratory reported a new role for caveolae in the cell response to mechanical stress (Sinha et al, Cell, 2011). Mutations in the CAV3 gene (muscle isoform), which lead to Cav3 retention in the Golgi apparatus, are associated with muscular dystrophies (MD). My project consists in identifying the functional link between Cav3 mutations and MDs, which exhibit defects in membrane integrity and repair, and in muscle homeostasis.In Cav3-P28L and Cav3-R26Q mutated human myotubes, I showed a lack of caveolae structures at the plasma membrane. This results in a failed buffering of membrane tension increase upon mechanical stress, which leads to membrane integrity defects. I also showed that the interleukin-6 (IL6) pathway, important for muscle homeostasis, is overactivated in mutant myotubes, showing evidence of a negative regulation of the pathway by Cav3. Furthermore, the IL6 pathway is no longer negatively regulated upon mechanical stress, as it is the case in wild-type (WT) myotubes. Interestingly, mutated myotubes phenocopy Cav3 depletion, and the phenotype is reversible with caveolae reformation upon expression of the WT form of Cav3. This confirms the direct link between Cav3 mutations and the absence of caveolae with failed mechano-protection and IL6/STAT3 mechano-signaling.

Les cellules épithéliales changent en forme et en nombre au cours de divers processus morphogénétiques pendant le développement. La dynamique du réseau d’acto-myosine en interaction directe avec les jonctions adhérentes (JA) est à la base de ces mouvements cellulaires. Cependant, les mécanismes qui régulent cette dynamique cellulaire et moléculaire dans l’espace et le temps sont peu étudiés. Durant les stades précoces de l’ovogenèse chez la drosophile, le follicule ovarien est une sphère composée d'un cyste germinal recouvert d'un épithélium folliculaire monocouche d'origine somatique. Aux pôles de cette structure, un groupe de cellules, les Cellules Polaires (CP), sont produites en excès (3-6 cellules) au début de l'ovogenèse, et ensuite subissent une mort cellulaire programmée apoptotique entre les stades 2 et 4 de l’ovogenèse. De cette façon, à partir du stade 5 tous les pôles contiendront 2CP. Les CP sont l’unique source de sécrétion du ligand de la voie de signalisation JAK/STAT, Unpaired. Notre équipe a démontré que l’activation autonome et non-autonome cellulaire de la voie JAK/STAT est nécessaire pour l'apoptose développementale des CP. Grâce à l’utilisation de l’imagerie confocale en temps réel ainsi que sur des tissus fixés, j’ai établi une séquence d’évènements stéréotypés qui a lieu pendant l’élimination des CP surnuméraires. Trois phases ont été identifiées dans cette séquence: 1) une phase lente de remodelage cellulaire dépendante de la voie de signalisation JAK/STAT au cours de laquelle chaque CP à être éliminée est totalement enveloppée par les CP voisines (plus de 7h) ; 2) une phase d’activation de la cascade canonique de l’apoptose, commençant lorsque la PC est entièrement enveloppée, suivie d’un détachement puis d’une extrusion latérale des corps apoptotiques (1h) ; et 3) une phase de phagocytose des corps apoptotiques par les Cellules Folliculaires (CF) voisines (plus de 5h). Ensuite, en utilisant une approche gènes candidats, j’ai effectué des perturbations génétiques de la Myosine, de la Cadhérine et de différents régulateurs de l’Actine dans les CF et/ou dans les CP, ainsi que des analyses de la dynamique de certaines de ces molécules. Ces expériences m’ont permis de déterminer que la fonction de ces molécules est nécessaire dans les CF pour le processus d’élimination des CP surnuméraires. Finalement un lien entre la signalisation JAK/STAT et la dynamique de la Myosine a été mis en évidence. / Epithelial cells change in shape and number over the various morphogenetic processes occurring during development. The dynamics of the acto-myosin network in direct interaction with adherens junctions is the basis of these cell movements. However, the mechanisms regulating these cellular and molecular dynamics in space and time have not been much studied. During the early stages of oogenesis in Drosophila, the ovarian follicle is a sphere composed of a germline cyst surrounded by a mono-layered follicular epithelium of somatic origin. At the poles of this structure, a group of cells, the Polar Cells (PCs), which are produced in excess (3-6 cells) during early oogoenesis, undergo apoptotic programmed cell death between stages 2-4 of oogenesis, thus that as of stage 5 all poles contain exactly 2 PCs. PCs are the only source of the secreted ligand of the JAK/STAT signaling pathway, Unpaired. Our group has demonstrated that cell autonomous and cell non-autonomous activation of the JAK/STAT pathway is necessary for this developmental apoptosis. Through the use of confocal imaging in real time and on fixed tissues, I established a stereotyped sequence of events that occurs during the elimination of supernumerary PCs. Three phases were identified in this sequence: 1) a slow phase of cellular remodeling dependent on JAK/STAT signaling in which the PC to be eliminated is completely enveloped by its PC neighbors (more than 7 hours); 2) activation of the canonical apoptosis cascade, occurring when the PC is fully enveloped, followed by cell detachment and lateral extrusion of apoptotic corpses (1h); and 3) phagocytosis of apoptotic corpses by the surrounding Follicular Cells (FCs) (over 5 hours). Then, using a candidate gene approach, I conducted genetic perturbation of Myosin, Cadherin and actin regulators in the FCs and/or PCs, and the analysis of the dynamics of some of these molecules. These experiences allowed me to determine that the function of these molecules is required in FCs for the process of elimination of supernumerary PCs. Finally, evidence obtained suggests a link between JAK/STAT signaling and Myosin dynamics.

Les conditions contraignantes provoquent la modification de l’état redox et la signalisation liée aux formes actives de l’oxygène (ROS), dont les concentrations sont régulées par des systèmes antioxydant complexes. On dénombre de plus en plus de processus qui sont affectés par la régulation redox, mais nous avons toujours des connaissances fragmentaires quant à l’importance des interactions centrales entre ROS et systèmes antioxydants pour la signalisation cellulaire chez les plantes. Cette étude a utilisé des approches de génétique classique et inverse chez l’espèce-modèle, Arabidopsis thaliana dans le but d’élucider les rôles des catalases et des systèmes NADPH-glutathion-ascorbate dans le métabolisme du H₂O₂ et la signalisation qui en dépend. Une analyse de mutants ADN-T pour les trois gènes codant la catalase a révélé que la mutation cat2, à la différence de cat1 et de cat3, a fortement affecté la croissance et le développement de la plante. Lorsqu’il était cultivé dans l’air, le mutant cat2 présentait une croissance réduite à la fois au niveau de la rosette et des racines, mais ces effets étaient absents lors de la culture des plantes sous un taux de CO₂ élevé, suggérant que la taille diminuée est causée, directement ou indirectement, par une capacité compromise de métaboliser le H₂O₂ produit par la photorespiration. Une étude de cat2 cultivé dans des photopériodes différentes a mis en évidence une forte influence de la période d’illumination sur la signalisation oxydative et ceci d’une manière qui est indépendante de l’intensité du stress. Lorsque cat2 est cultivé en jours longs, le stress oxydant induit la voie de l’acide salicylique (SA), provoquant des lésions visibles sur les feuilles. Cette réponse au stress oxydant est annulée dans un double mutant cat2 g6pd5, chez lequel l’expression d’une forme spécifique de la glucose-6-phosphate déshydrogénase (G6PDH) a également été inactivée. Une approche de génétique classique a permis d’identifier plusieurs gènes susceptibles d’être impliqués dans la régulation de la formation de lésions SA-dépendante dans ce double mutant. Afin d’explorer les rôles des monodéshydroascorbate réductases (MDHAR) spécifiques dans des conditions optimales et de stress, des mutants d’insertion pour plusieurs gènes codant la MDHAR ont été obtenus. Ces mutants présentaient un phénotype sauvage dans des conditions de culture optimales, mais à la suite de son introduction dans le fond cat2, l’un d’entre eux a fortement modifié l’induction de la voie SA par le stress oxydant. Pris dans leur ensemble, les résultats soulignent l’importance de CAT2 et permettent de dessiner un lien fonctionnel entre des G6PDH et MDHAR spécifiques dans les voies de signalisation oxydative chez Arabidopsis, lien qui pourrait s’expliquer par la production de NADPH par la G6PDH et son utilisation par la MDHAR. / Stress conditions lead to modified redox states and signaling linked to reactive oxygen species (ROS), whose cellular concentrations are regulated by complex antioxidative systems. While the list of processes subject to redox regulation continues to grow, our understanding of the importance of the core interactions between ROS and plant antioxidative systems in cell signaling remains very fragmentary. This work used forward and reverse genetics to analyze the roles of catalases and the NADPH-glutathione-ascorbate systems in H₂O₂ metabolism and related signaling in the model species, Arabidopsis thaliana. An analysis of T-DNA mutants for the three catalase-encoding genes revealed that cat2, but not cat1 or cat3, substantially impacted plant growth and development. While the cat2 mutant showed decreased shoot and root size when grown in air, both these effects were annulled by growth at high CO₂, suggesting that they were caused, directly or indirectly, by compromised capacity to metabolize photorespiratory H₂O₂. An analysis conducted in cat2 rosettes following growth in different photoperiods revealed that oxidative signaling is strongly influenced by day length in a manner that is independent of stress intensity. When cat2 is grown in long days, oxidative stress induces the salicylic acid (SA) pathway, leading to visible lesions on the leaves. This response to oxidative stress is annulled in cat2 g6pd5, which has additionally lost the function of a specific glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PDH). A forward genetics approach identified several genes that may be involved in regulating SA-dependent lesion formation in this double mutant. To explore the roles of specific monodehydroascorbate reductases (MDHAR) in optimal and stress conditions, insertion mutants for several MDHAR-encoding genes were obtained. While these mutants showed a wild-type phenotype in optimal growth conditions, one of them markedly altered induction of the SA pathway by oxidative stress when introduced into the cat2 background. Together, the results underline the importance of CAT2 and point to functional coupling between specific NADPH-producing G6PDH and NADPH-requiring MDHAR in oxidative stress signaling pathways in Arabidopsis.

La mitose est précisément contrôlée par la signalisation via l'ubiquitine et est essentielle au maintien de l'intégrité du génome. Dans ce travail, j'ai étudié la fonction de l'enzyme de dé-ubiquitination, UCHL3 et de la ligase E3-ubiquitine, TRIM15. J'ai observé que TRIM15 régule l'adhésion et la mobilité des cellules. UCHL3 a été identifié par un criblage à haut contenu, en tant que facteur critique contrôlant l'alignement et la ségrégation des chromosomes. Fait intéressant, il a déjà été rapporté que les niveaux d’expression d’UCHL3 sont altérés dans divers types de cancer. En utilisant une approche protéomique, nous avons identifié la kinase Aurora B comme un médiateur potentiel de ces phénotypes. Comme l'aneuploïdie est la marque de nombreux cancers et que l'adhésion cellulaire joue un rôle important dans l'invasion des tumeurs et les métastases, mes résultats suggèrent que ces deux protéines pourraient jouer un rôle dans la carcinogenèse. / Mitosis is tightly controlled by ubiquitin signaling and is crucial to maintain genome integrity. In this work, I investigated the function of the deubiquitinating enzyme UCHL3 and the E3 ubiquitin ligase TRIM15. I observed that TRIM15 regulates cell adhesion and motility. UCHL3 was identified in a high-content screen, as a critical factor controlling the chromosome alignment and segregation. Interestingly, it has been previously reported that UCHL3 levels are altered in various cancer types. Using a proteomic approach, we identified Aurora B kinase as a potential mediator of these phenotypes. Since aneuploidy is a hallmark of many cancers, and cell adhesion plays an important role in tumor invasion and metastasis, my results suggest that both proteins could play a role in carcinogenesis.

Aposematic animals advertise their defensive mechanisms to potential predators using warning signals. Signalling through more than one sensory pathway is called multimodal warning display. Most experimental studies of aposematism have been focused on the effect of a particular warning signal rather than on importance of multimodal signalling. Focusing on the multimodal signalling of real prey is the best way how to understand its effect in nature. The present study is focused on comparing the effect of multimodal warning display of insect prey with its particular warning signals on two species of bird predators. Multimodal warning signalisation of the burrowing bug, Tritomegas sexmaculatus consists of visual (black and white coloration), chemical (odour, possibly taste) and acoustic (stridulation) signals. We compared reactions of wild-caught great tit (Parus major) and blue tit (Cyanistes caeruleus) to three types of bugs with different warning displays. The non-manipulated bugs displayed multimodally, the brown painted bugs had their warning coloration manipulated and the dealatized bugs couldn't emit acoustic signals. The wild-caught birds of both species avoided all types of bugs. In an experiment with naive hand reared great tits we compared their reactions to non-manipulated and dealatized bugs. Naive...

Les petites GTPases RAS alternent entre une forme inactive liée au GDP et une forme active liée au GTP. Ce mécanisme permet aux protéines RAS de transmettre les signaux des récepteurs se trouvant à la surface cellulaire vers divers réseaux de signalisation en aval. La protéine RAS joue un rôle important dans plusieurs fonctions biologiques, notamment la prolifération cellulaire, la survie cellulaire et même l'apoptose. Les mutations des gènes de la famille RAS sont retrouvées dans environ un tiers des tumeurs. HRAS, KRAS et NRAS, les trois principaux homologues de la protéine RAS, sont principalement mutées au niveau des codons 12, 13 ou 61. Les mutations avec un effet de gain de fonction au niveau de ces codons rendent ces protéines RAS constitutivement actives et sont à l’origine des signaux hyperprolifératifs. Depuis la découverte de la protéine RAS, de nombreuses "protéines effectrices RAS" agissant en aval ont été identifiées. Le rôle biologique de la plupart de ces effecteurs RAS est lié à la prolifération et à la survie des cellules. Cependant, au cours des deux dernières décennies une nouvelle famille d'effecteurs RAS, les protéines RASSF, a été découverte comme ayant une fonction pro-apoptotique. Les protéines suppresseures de tumeurs de la famille RASSF sont fréquemment inhibées dans les cellules cancéreuses humaines. Il existe 10 homologues de RASSF (RASSF1-10) chez humain, chacun comprenant un domaine d'association RAS (RA) impliqué dans la liaison avec les GTPases RAS. Plusieurs RASSF comportent également les domaines SARAH (Salvador-RASSF-Hippo), connus pour interagir avec les kinases Hippo contenant aussi les domaines SARAH. On ne sait toutefois pas si toutes les protéines RASSF sont de véritables effecteurs RAS. Il a été démontré qu'un seul membre de la famille RASSF, appelé RASSF5, s'associe directement à HRAS et cette interaction a été validée par des études cristallographiques à rayons X. Dans la première partie de cette thèse, je démontre qu'aucun autre membre de la famille RASSF n'interagit directement avec KRAS. En me servant de la modélisation par l'homologie du domaine RA hautement apparenté de RASSF1, j’ai identifié les acides aminés essentiels pour l’interaction avec la GTPase. Je démontre que la substitution d’un seul acide aminé dans la protéine RASSF1 permet l'interaction avec KRAS, et je pose l'hypothèse que ce résidu, ayant divergé au cours de l'évolution, a modifié la spécificité de RASSF1 pour les petites GTPases. En utilisant une approche informatique, nous avons prédit six GTPases candidates que pourraient interagir avec RASSF1 : GEM, REM1, REM2, RASL12, ERAS et DIRAS3. J'ai validé les interactions avec plusieurs GTPases RGK (GEM, REM1, REM2) et j’ai démontré que la co-expression des GTPases RGK avec RASSF1 active la voie Hippo. Ainsi, je propose un nouveau lien entre ces GTPases peu étudiées et la régulation de la voie de signalisation Hippo. Dans la deuxième partie de ma thèse, je tente de rediriger la signalisation de prolifération cellulaire de KRAS (RAF/MAPK) vers une signalisation impliquant les effecteurs pro-apoptotiques (RASSF-Hippo). Pour y parvenir, j'ai conçu des mutations dans KRAS dans le but d’augmenter son affinité pour RASSF5 et d’affaiblir son interaction avec BRAF. Comme deuxième stratégie, j'ai remplacé les résidus divergents de l'effecteur RASSF1 par les résidus correspondants de RASSF5 et j’ai démontré que cette variante de RASSF1 est capable de lier KRAS. Diverses approches biophysiques et biochimiques ont été utilisées pour valider KRAS et RASSF1 mutés, impliquées dans cette signalisation redirigée. Les études de co-localisation montrent que ces mutants interagissent avec leurs nouveaux partenaires comme prévu. D’autre part, je démontre par les expériences intracellulaires que KRAS modifiée ne lie plus BRAF tout en interagissant fortement avec RASSF5 et RASSF1, et que les mutants établis activent la voie Hippo. Ainsi, j'ai développé deux approches qui nous aideront à étudier la signalisation de KRAS dans la voie pro-apoptotique impliquant RASSF en absence de l’activation de la voie des MAP kinases. Les données présentées ici nous permettent de mieux comprendre la manière dont les protéines RASSF ont divergé au cours de l'évolution; cette divergence leur empêchant d’interagir avec les RAS. Ces données fournissent également une stratégie innovante pour rediriger les signaux RAS vers les effecteurs RASSF, qui pourrait être utilisée comme nouvelle stratégie dans les études cliniques utilisant RAS comme cible thérapeutique. / RAS small GTPases function as molecular switches to transduce signals from cell surface receptors to various downstream signalling networks. The RAS protein has roles in multiple biological functions, including cell proliferation, survival, and even apoptosis. Mutations in RAS genes are present in up to 30% of all human tumors. The three major RAS homologs HRAS, KRAS, and NRAS are each found mutated, predominantly at codons 12, 13 or 61. Gain-of-function mutations at these codons render these RAS proteins constitutively active and thereby produce hyperproliferative signals. Since the discovery of RAS, numerous downstream ‘RAS effector proteins’ have been identified. The biological role of most identified RAS effectors relates to cell proliferation and survival, however, in the past two decades a new family of RAS effectors, RASSF proteins, were discovered to have a pro-apoptotic function. The RASSF family of tumor suppressors proteins are frequently downregulated in human cancer cells. There are 10 RASSF homologs (RASSF1-10) in humans, each comprising a RAS association (RA) domain presumed to bind RAS GTPases. RASSF also encode SARAH (Salvador-RASSF-Hippo) domain, known to interact with SARAH-containing Hippo kinases. It is not clear whether all the RASSF proteins are true RAS effectors. Only a single family member, RASSF5, has been shown to directly associate with HRAS and this interaction has been completely validated by X-Ray crystallographic studies. In the first part of this thesis, I demonstrate that no other RASSF family members directly interact with KRAS. I used homology modelling of the highly related RASSF1 RA domain to identify amino acids crucial to GTPase binding. I show that a single amino acid substitution in RASSF1 enables interaction with KRAS, and hypothesize that this evolutionarily diverged residue has altered RASSF1 specificity for small GTPases. Using an informatics approach, we predicted six candidate GTPases that could interact with RASSF1: GEM, REM1, REM2, RASL12, ERAS and DIRAS3. I validated interactions with several RGK GTPases (GEM, REM1, REM2) and show that co-expression of RGK GTPases with RASSF1 activates the Hippo pathway. Thus, I show a novel link between these unstudied GTPases to Hippo pathway regulation. In the second part of my thesis I attempt to rewire KRAS signalling from cell proliferation pathways (RAF/MAPK) to pro-apoptotic effectors (RASSF-Hippo). To achieve this, I designed mutations in KRAS that augmented its affinity for RASSF5 and weakened interaction with BRAF. As a second strategy, I reverted evolutionarily diverged residues in the RASSF1 effector to corresponding residues in RASSF5 and demonstrate that this variant now binds KRAS. Various biophysical and biochemical approaches were used to validate both the KRAS and RASSF1 rewired mutants, and co-localization studies show that these mutants interact with their new binding partners as predicted. Further, I demonstrate that our rewired KRAS no longer binds BRAF in cells but interacts strongly with RASSF5 and rewired RASSF1, and that the rewiring mutants activate the Hippo pathway. Thus, I have developed two rewiring approaches that will help us to study KRAS signalling towards pro-apoptotic RASSF pathway in the absence of strong MAP kinase activation. The data presented here provide several novel insights into how RASSF proteins diverged through evolution and are not all direct effectors of RAS. In addition, I present an innovative rewiring strategy to couple RAS signals towards RASSF effectors which can be a clinical tactic to target RAS oncogenesis.

La maladie d’Alzheimer (MA) est une neurodégénérescence liée à l’âge, caractérisée par l’agrégation intracérébrale du peptide Aβ. Plusieurs études ont montré que la signalisation insulin-like growth factor (IGF), régulateur clé de la longévité, est impliquée dans la progression de la MA. Nous avons récemment démontré que la suppression de la signalisation IGF neuronale à l’âge adulte chez un modèle de souris MA freine la progression de la pathologie amyloïde par une clairance de l’Aβ facilitée. L’objectif de ma thèse est d’identifier les mécanismes cellulaires et moléculaires liant signalisation IGF et neuroprotection contre la protéotoxicité Aβ. J’ai démontré que l’ablation de l’IGF-1R neuronal au cours du vieillissement protège des déficits cognitifs et de la neuroinflammation liée aux oligomères Aβ, et réduit substantiellement la taille du soma neuronal adulte. Pour identifier les voies impliquées dans cette neuroprotection, j’ai caractérisé le profil transcriptomique de neurones KO IGF-1R microdisséqués dans la région CA1 de l’hippocampe. J’ai démontré que la MA et l’ablation de l’IGF-1R neuronal impactent les mêmes fonctions biologiques, comme la neurotransmission, la croissance, et la transduction du signal, et presque tous les changements d’expression géniques communs à la MA et au KO IGF-1R neuronal se produisent dans le même sens. En revanche, dans les cerveaux MA, une proportion significative des gènes dérégulés par la MA sont inversés par le KO IGF-1R neuronal. Mes résultats révèlent que l’inhibition de la voie IGF neuronale à l’âge adulte protège de la pathologie Aβ en régulant l’organisation du cytosquelette, la neurotransmission, et la réponse au stress. / Alzheimer's disease (AD) is an age-related neurodegenerative disease, characterized by intracerebral amyloid-β (Aβ) peptide aggregation. Several studies have shown that insulin-like growth factor (IGF) signaling, a key regulator of longevity, is involved in AD progression. We recently showed that suppression of neuronal IGF signaling during adulthood alleviates amyloid pathology and cognitive deficits in AD mice through A clearance. In this context, the aim of my thesis was to identify the cellular and molecular mechanisms linking IGF signaling to neuronal protection against Aβ proteotoxicity. I demonstrated that ablation of neuronal IGF-1R during aging reduces cognitive deficits and neuroinflammation linked to A oligomers (AO), and induces a conspicuous decrease in neuronal soma size. To identify which pathways are involved in previously observed neuroprotection, I characterized the transcriptome profiling of microdissected hippocampal CA1 neurons from mice where neuronal IGF-1R was conditionally ablated at 3 months of age. I found that AD and neuronal IGF-1R inactivation impact on similar neuronal functions, namely neurotransmission, growth and differentiation, and signal transduction, and almost all of the changes in gene expression common to AD and IGF-1R ablation occurred in the same direction. However, in AD brains, a significant proportion of genes deregulated by AD were reversed by IGF-1R knockout. My results also reveal that inhibition of IGF signaling in adult neurons protects from A pathology by regulating cytoskeleton organization, neurotransmission, and response to stress.