La Fusariose de l’épi (FHB) est une maladie importante des céréales et en particulier du blé tendre. Elle est causée par deux genres fongiques, le genre Fusarium et le genre Microdochium. L’espèce Fusarium graminearum est l’agent principal de cette maladie. Elle affecte non seulement les rendements et la qualité des grains chez le blé, mais elle cause un sérieux problème sanitaire via la production des mycotoxines. L’établissement de cette maladie requiert l’expression de gènes végétaux (facteurs de sensibilité) qui restent encore méconnus. Afin d’étudier les événements moléculaires qui participent à la mise en place de cette maladie sur un grain de blé tendre en développement et sensible au FHB, une cinétique d’infection de cinq points correspondant aux principaux stades développementaux du grain a été réalisée. Ensuite, deux approches, la protéomique comparée et la transcriptomique comparée à l’aide de puces à ADN, ont été utilisées pour répondre à ces questions. L’analyse protéomique a permis d’identifier 73 protéines différentiellement régulées appartenant à 5 grands groupes fonctionnels alors que l’approche transcriptomique a mis en évidence 1309 gènes répartis dans 16 groupes fonctionnels différents. Ces deux approches ont montré que l’infection ne bloque pas le développement du grain, mais elle induit des changements importants dans le métabolisme primaire notamment sur la synthèse de l’amidon et des protéines de réserve. Elle a également montré que la réponse du grain au FHB est liée au stade développemental du grain. Cette étude apporte de nouveaux éléments nécessaires à la compréhension de la sensibilité du blé tendre à la Fusariose de l’épi. Cette sensibilité du grain de blé se caractérise principalement par l’induction des mécanismes de détoxification des mycotoxines, la mise en place des mécanismes du détournement du métabolisme carboné de l’hôte par l’agent pathogène et le contrôle de la mort cellulaire programmée des cellules végétales. Enfin, l’étude a permis d’établir une liste d’au moins 100 gènes candidats potentiellement impliqués dans la sensibilité du blé au FHB. / Fusarium head blight (FHB) is an important disease of cereals, particularly of wheat. It is caused by two fungal genera, the genus Fusarium and genus Microdochium. The species Fusarium graminearum is the principal agent of this disease. This disease affects not only yield and grain quality in wheat, but it causes serious health problem through the production of mycotoxins. The establishment of this disease requires the expression of plant genes (susceptibility factors) that are still unknown. To study the molecular events involved in the development of this disease in the susceptible wheat grain during its development, time course infection of five points corresponding to the main developmental stages of grain was performed. Then two approaches, proteomics and transcriptomics using DNA microarrays were used to answer to this question. Proteomic analysis identified 73 differentially regulated proteins belonging to five major functional groups while the transcriptomics data revealed 1309 genes involved in 16 distinct functional groups. Both approaches have shown that infection does not interrupt grain development, but induces significant changes in primary metabolism, mainly on the synthesis of starch and storage proteins. It also showed a link between FHB response and the grain development. This study provides new evidence necessary to understand the susceptibility response of wheat to FHB. The wheat grain susceptibility is mainly characterized by the induction of detoxifying mechanisms of mycotoxins, the diversion ofcarbon metabolism of the host by the pathogen and control of Programmed Cell Death (PCD) of plant cells. Finally, the study allowed the establishment of a list of at least 100 candidate genes potentially involved in the wheat susceptibility to FHB.

L’ataxie-télangiectasie (A-T) est une maladie génétique récessive rare de l’enfant, caractérisée par un syndrome neurodégénératif, un déficit immunitaire et des télangiectasies cutanées. La maladie est causée par des mutations bialléliques inactivatrices dans le gène ATM (Ataxia-Telangiectasia Mutated). La maladie implique aussi un risque élevé de développer des cancers, en particulier des leucémies et des lymphomes. Les sujets atteints d’A-T ont également une radiosensibilité accrue. Les femmes de plus de 50 ans apparentées à un enfant atteint d'A-T, porteuses d’une seule copie mutée d’ATM (HetAT), ont un risque plus élevé de cancer du sein que les femmes de la population générale (RR 4,94, 95%CI 1,90 - 12,09). Des études épidémiologiques confirment l’implication d’ATM dans la prédisposition au cancer du sein et montrent que 0,5% à 1% de la population porte une mutation délétère dans ce gène mais le risque de cancer pour les individus HetAT sont encore mal estimés. Dans le premier volet de ma thèse, j’ai recherché des facteurs génétiques constitutionnels pouvant modifier le risque de cancer chez les femmes de la cohorte CoF-AT (cohorte de femmes apparentées à un enfant atteint d’A-T). J’ai ensuite décrit les caractéristiques histologiques et génomiques des tumeurs du sein de sujets HetAT afin d’identifier des biomarqueurs permettant de discriminer les tumeurs ATM des autres tumeurs.Les résultats obtenus dans la première partie de mes travaux menés sur un échantillon de 284 individus HetAT et 174 individus non-HetAT issus de 103 familles A-T montrent que les individus HetAT ont des télomères plus longs que leurs apparentés non-HetAT (p=0.0008). En revanche, la longueur des télomères n’est pas associée au risque de cancer dans cette population. De plus, le SNP rs9257445 (ZNF311) qui est associé à la longueur des télomères chez les individus HetAT n’est pas lui non plus associé au risque de cancer. En revanche les SNPs rs6060627 (BCL2L1) et rs2380205 (ANKRD16) modifient le risque de cancer chez les femmes HetAT et non-HetAT.Les résultats obtenus dans la deuxième partie de la thèse à partir de la description morphologique de 41 tumeurs mammaires montrent que les tumeurs des porteurs d’une mutation dans ATM sont majoritairement de sous-type luminal B. D’un point de vue moléculaire, les 23 tumeurs ATM étudiées ne présentent pas la signature BRCAness associée à de grandes pertes chromosomiques. En revanche, nous avons montré que la majorité des tumeurs ATM sont tétraploïdes et présentent une perte d’hétérozygotie au locus 11q22-23 entrainant une inactivation de l’allèle normal d’ATM dans les tumeurs. De plus, l’analyse du nombre de copies réalisée sur ces tumeurs montre une signature ATM impliquant des pertes des loci 13q14.11-q14.3, 21p11.2-p11.1 et 22q11.23.L’ensemble de ces travaux aura permis de mieux caractériser les caractéristiques génétiques des femmes de la cohorte CoF-AT et de mettre en évidence des bio-marqueurs des tumeurs ATM. / Inherited biallelic mutations in the ATM gene cause Ataxia Telangiectasia (A-T), a multisystemic disorder characterized by neurological, cutaneous and immunological abnormalities. The disease is associated with an elevated risk of malignancies, particularly of lymphoma or leukemia, and a high radiosensitivity. Epidemiological studies have shown that female heterozygote carriers (HetAT) younger than 50 years are at increased risk of breast cancer, as compared to women from the general population (RR 4,94, 95%CI 1,90 - 12,09). Despite the rarity of A-T disease, 0.5 to 1% of the population is estimated to be HetAT. Epidemiological studies have confirmed that some specific truncating or missense variants in ATM are associated with increased breast cancer risk but this risk is not yet well estimated. The first part of my thesis project has consisted in characterizing inherited genetic factors modifying cancer risk in women participating in the prospective cohort CoF-AT (“cohorte de femmes apparentées à un enfant atteint d’A-T). In the second part of my work, I described the morphological and molecular features of ATM breast tumours with the aim to identify biomarkers allowing to distinguished ATM-associated tumours from sporadic tumours.Assessment of the contribution of inherited factors such as SNPs of telomere length on the risk of cancer was performed on 284 HetAT individuals and 174 non-HetAT individuals belonging to 103 A-T families. We showed that HetAT individuals have longer telomeres than their non-HetAT counterparts (p=0.0008). However, we found that telomere length was not associated with cancer risk in our study population. The SNP rs9257445 (ZNF311), which is associated with telomere length in HetAT participants, was not associated with cancer risk. Conversely, SNPs rs6060627 (BCL2L1) and rs2380205 (ANKRD16) modified cancer risk in HetAT and non-HetAT women.Pathology review of 41 ATM-associated breast tumours revealed that these tumours mostly belonged to luminal B molecular subtype. The molecular characterization of 23 ATM-associated tumours did not revealed the BRCAness profile associated with Large-Scale State Transitions. However, we found that ATM tumours were mostly tetraploïd and observed loss of heterozygosity at 11q22-23 in the majority of the tumours and loss of ATM wild type allele. Moreover, copy number losses at loci 13q14.11-q14.3, 21p11.2-p11.1 and 22q11.23 appeared to be specific of ATM tumours.Altogether, this project allowed to better characterize the genetic background of the CoF-AT participants and to highlight biomarkers of ATM breast tumours.

Les infections humaines par Schistosoma japonicum et Schistosoma mansoni provoquent des pathologies hépatospléniques conduisant à la fibrose hépatique sévère chez 5 à 30% des sujets infectés vivant en zone endémique. Plusieurs études ont montré que le développement de cette fibrose était régulé par des cytokines mais aussi par des chimiokines. Les chimiokines sont des cytokines chimioattractantes produites par une variété des cellules immunes et non immunes, et qui ont été impliqués dans la régulation de l'inflammation granulomateuse et la fibrose pulmonaire et hépatique chez la souris et chez l'homme. Nous avons donc étudié la modulation des chimiokines et récepteurs dans le foie et la rate des patients hépatospléniques exposés à l'infection par S.japonicum. Notre étude démontre que les transcrits de chimiokines de type CXC et CC ainsi que des récepteurs sont augmentés dans le foie des patients hépatospléniques, lesquels ne sont pas significativement augmentés dans la rate au cours de l'infection. Cette augmentation des transcrits de chimiokines n'est pas restreinte aux chimiokines inflammatoires, une augmentation des transcrits des chimiokines homéostatiques CCL19 et CCL21 est aussi observée dans le foie des patients hépatospléniques. Nous avons également observé une corrélation des niveaux d'expression des ligands CXCR3 entre eux, dans le foie des sujets hépatospléniques. Ces observations suggèrent que les chimiokines régulent l'inflammation hépatique induite par les œufs de schistosomes et jouent probablement un rôle dans la fibrose hépatique. / Human infections with Schistosoma japonicum and Schistosoma mansoni causes hepatosplenic diseases leading to severe hepatic fibrosis in 5 to 30% of infected subjects living in endemic areas. Several studies demonstrated that the development of this fibrosis was regulated by cytokines but also by chemokines. Chemokines are the chemoattractant cytokines produced by a variety of immune and non-immune cells, and have been involved in the regulation of inflammation and granulomatous pulmonary and hepatic fibrosis in mice and humans. We therefore studied the modulation of chemokines and receptors in the liver and spleen of hepatosplenic patients exposed to infection with S.Japonicum. Our study demonstrates that the transcripts of CXC and CC chemokines and their receptors are increased in the liver of hepatosplenic patients, which were not significantly increased in the spleen during infection. This increase of transcripts of chemokines is not restricted to inflammatory chemokines, an increase of transcripts of homeostatic chemokines CCL19 and CCL21 is also observed in the liver of hepatosplenic patients. Moreover, the proportion of CD3+ lymphocytes but not CD14+ monocytes/macrophages is increased in the liver. We also observed a correlation of expression levels of CXCR3 ligands between them, in the liver of hepatosplenic subjects. These observations suggest that chemokines regulate hepatic inflammation induced by schistosoma eggs and probably play a role in liver fibrosis ensuing.

Die systematische Untersuchung genetischer Prädispositionsfaktoren für kardiovaskuläre Erkrankungen und ihrer Komplikationen hat sich zu einem besonders intensiv bearbeiteten Forschungsfeld im Bereich der Pharmakogenomik entwickelt. In eigenen Untersuchungen wurden Polymorphismen in Kandidatengenen des Gerinnungssystems (thrombozytäre Glycoproteine Ibalpha, Ia/IIa, Gerinnungsfaktor VII) sowie des Homozysteinstoffwechsels (MTHFR, Interaktion mit der endothelialen NO-Synthase) in ihrer Assoziation zur koronaren Herzerkrankung und deren Komplikationen untersucht. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass sowohl der Kozak-Sequenz Polymorphismus im thrombozytären Glycoprotein Ibalpha Gen als auch der Arg353Gln Polymorphismus im Gerinnungsfaktor VII Gen als mögliche Risikoprädiktoren für Frühkomplikationen nach Koronarinterventionen in Betracht kommen. Zudem zeigte sich bei Patienten mit Hyperhomozysteinämie, dass Frauen, nicht jedoch Männer mit steigender Anzahl der CA-repeats des Intron 13 CA-Repeat Polymorphismus des endothelialen NO-Synthase Gens (eNOS) ein signifikantes und ansteigendes Exzess-Risiko für akute Koronarsyndrome hatten. Die anderen untersuchten Kandidatengene erwiesen sich in unserer Studienpopulation als nicht geeignet zur Risikoprädiktion von koronarer Herzerkrankung und Frühkomplikationen nach Katheterinterventionen. Die Ergebnisse zeigen exemplarisch auch methodische Herausforderungen für Assoziationsstudien zur Untersuchung genetischer Einflüsse auf komplexe Erkrankungen wie die koronare Herzerkrankung. Eine Bestätigung der Assoziation dieser hereditären Suszeptibilitätsfaktoren mit dem Komplikationsrisiko nach Koronarinterventionen in unabhängigen Populationen ist daher notwendig. Im Sinne einer zunehmend individualisierten Therapie könnten sie dann zu einer Identifizierung von Patientengruppen beitragen, die einer intensiveren Überwachung und Therapie, z.B. nach Katheterintervention, bedürfen. / Genetic susceptibility factors for cardiovascular diseases and disease complications are being investigated intensively within pharmacogenomics research programs. We studied polymorphisms in candidate genes of the coagulation system (platelet glycoproteins Ibalpha, Ia/IIa, coagulation factor VII) and of the homocysteine system (MTHFR, interaction with the endothelial NO-synthase) in their association to coronary artery disease and thrombotic complications. The results suggest that both the Kozak sequence polymorphism of the glycoprotein Ibalpha gene and the Arg353Gln polymorphism of the coagulation factor VII gene may be possible risk predictors for early complications following coronary catheter interventions. Moreover, in hyperhomocysteinemic patients, women were at higher risk for acute coronary syndromes with increasing numbers of CA repeats of the intron 13 CA repeat polymorphism of the endothelial NO-synthase gene. This effect modification was not observed in men. The other candidate genes did in our study population not prove to be suitable for risk prediction of coronary artery disease and of complications following coronary catheter interventions. The results also demonstrate methodological challenges in association studies on genetic influences on complex diseases such as coronary artery disease. Therefore, replication in independent populations is necessary. After confirmation, these hereditary susceptibility factors could be utilised for an improved risk assessment after catheter interventions. In terms of increasingly individualised treatment, these susceptibility factors could contribute to the identification of patients, who are in need of more intensive monitoring and treatment, e.g. in coronary artery disease and coronary catheter interventions.