Thèse (M.Sc.) -- Université Laval, 1998. / Bibliogr.: f. [107]-125. Publié aussi en version électronique.

Thèse (M.Sc.) -- Université Laval, 1997. / Bibliogr.: f. 89-99. Publ. aussi en version électronique.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr.: f. 56-65. Publié aussi en version électronique.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2002. / Bibliogr.: f. 74-80. Publié aussi en version électronique.

Le syndrome du X fragile, première cause de retard mental héréditaire, est une maladie monogénique liée au chromosome X. Le syndrome affecte environ un homme sur 4000 et une femme sur 6000 dans la population générale. Il est causé par l'inactivation du gène Fragile Mental Retardation 1 (FMR1) entraînant l'absence de la Fragile X Mental Retardation Protein (FMRP). Celle-ci est une protéine de liaison à l'ARN ayant pour rôle présumé de coordonner le devenir et la traduction d'un grand nombre d'ARN messagers (ARNm). L'absence de FMRP provoquerait une dérégulation subtile du transport des ARNm, conduisant à une altération de la synthèse protéique locale nécessaire à la connexité synaptique, entraînant ainsi le retard mental. Il est accepté que la FMRP possède des signaux de localisation nucléaire et d'exportation cytoplasmique (Nuclear Localisation Signal et Nuclear Export Signal ; NLS et NES) permettant à la protéine de pénétrer dans le noyau et supposément d'en ressortir. Cependant, les anticorps disponibles dans le passé ne permettent pas d'étudier la localisation et le rôle de FMRP dans le noyau. Grâce à de nouveaux anticorps monospécifiques développés dans le laboratoire, nous avons pu étudier la compartimentalisation de sous-populations de la protéine FMRP. Je développerai donc ici brièvement le devenir de la FMRP cytoplasmique (cFMRP) dans les neurones, et je caractériserai la FMRP nucléaire (nFMRP), que de nombreux laboratoires ont recherché durant de nombreuses années, et qui serait constituée par des isoformes particulières de la protéine FMRP qui se localiseraient dans les corps de Cajal, structures décrites il y a plus d'un siècle par Santiago Ramon y Cajal. Les données présentées ici soulèvent le doute sur le modèle de trafic nucléo-cytoplasmique de la FMRP, suggéré sur la base de rares travaux. La découverte de la nFMRP pourrait avoir d'importantes implications dans le domaine du Syndrome du chromosome X Fragile en ouvrant un champ nouveau d'étude sur le rôle nucléaire de la FMRP dans les cellules, et donc sur les conséquences de son absence chez les patients. / Fragile X syndrome, a monogenic disease linked to the chromosome X, is the first cause of inherited mental retardation. The syndrome affects about one out of 4000 man, and one out of 6000 woman. Fragile X is caused by the inactivation of the Fragile X Mental retardation (FMR1) gene, leading to the absence of its product, the Fragile X Mental Retardation Protein (FMRP). The absence of FMRP, an RNA binding protein, is believed to cause translation dysregulation and defects in mRNA transport essential for local protein synthesis and for synaptic development and maturation. It is accepted that FMRP possesses a nuclear localisation signal (NLS), and a nuclear export signal (NES), allowing the protein to enter the nucleus, and possibly to exit from it as well. However, available antibodies do not allow to study the nuclear localisation of FMRP. Thanks to a new generation of monospecific antibodies developed in our laboratory, we were able to study the cytoplasmic and the nuclear distribution of FMRP. I will therefore shortly develop the fate of cytoplasmic FMRP (cFMRP) in neurons, and I will characterise the nuclear FMRP (nFMRP) that has been sought after for many years. nFMRP consists in particular nuclear FMRP isoforms that localize to Cajal bodies, structures described more than a century ago by the famous neuroscientist Santiago Ramon y Cajal. Data presented here also raise doubts on the nucleocytoplasmic traficking model, which relies on very few evidence. The discovery of nFMRP could have great implication in the Fragile X domain, opening a whole new field of investigation on the role of FMRP in the cell nucleus, and therefore on the consequences of its absence in patients.

La protéine Fragile Mental Retardation (FMRP) dont l'absence est la cause de la majorité des cas du syndrome du X-Fragile, possède différents domaines fonctionnels dont un tandem des domaines KH (KHI et KH2), domaines de liaison à l'ARN. Un cas unique de substitution du résidu isoleucine (I) en position 304 en asparagine (N) dans le domaine KH2 de la protéine mène à une forme très sévère du syndrome, observation qui atteste l'importance de ce domaine dans la fonction de la protéine. L'homologue du domaine KH2, le domaine KHI ne s'est pas encore vu attribuer un quelconque rôle dans la fonction de la protéine chez l'humain. L'identification des rôles des domaines fonctionnels est fondamentale pour comprendre le fonctionnement de la protéine par ses interactions avec l'ARN ou avec des partenaires protéiques. La FMRP est le produit du gène FMR1 qui possède aussi des homologues chez de nombreux organismes dont la drosophile, bon modèle génétique chez qui le gène possède une forte homologie avec celle de l'humain. En effet, le modèle de la drosophile à été utilisé précédemment pour l'identification de partenaires protéique de la dFMRP (drosophila FMRP) puis extrapolé et vérifié chez la protéine humaine. II a été montré que la mutation dans le domaine KHI de la dFMRP provoque une variation phénotypique chez la mouche. La question majeure est de savoir si cette même mutation dans le domaine KHI chez l'humain provoque aussi une variation de phénotype? Dans cette étude, nous avons construit des plasmides d'expression de la protéine FMRP et dFMRP de type sauvage et de ses mutants. FMRP étant impliquée dans la régulation de la traduction et dans la formation de granules de stress, nous avons analysé la capacité de la protéine à former ces granules de stress afin d'étudier l'impact des mutations sur son comportement. Nous avons pu confirmer la différence dans le patron de distribution de la protéine selon qu'elle est mutée ou non tant pour la protéine humaine que pour la protéine de drosophile. Du point de vue de la formation des granules de stress, le KHI semble être plus important que le KH2 chez la drosophile et cette tendance s'inverse chez l'humain. D'un autre coté, nous avons montré que la présence de ces mutations dans la protéine empêche partiellement celle-ci de réagir au stress chimique et cette modification de la protéine touche aussi la capacité de réponse de la cellule aux stress. Pour finir, on note que l'interaction de la protéine de drosophile avec la machinerie traductionnelle est très majoritairement médiée par des interactions protéine-protéine. Suite à ces résultats, nous avons conclu que les domaines KHI et KH2 (domaine de liaison à l'ARN), bien que n'étant pas indispensables à la formation de granules par la protéine, possèdent une certaine importance et le domaine KH arborant cette importance varie entre l'humain et la drosophile.

Nos travaux de recherche ont consisté à étudier chez trois mammifères (la vache, la truie et la souris), la distribution des membres de la famille des protéines liées au X-fragile (protéines liant l'ARNm). Selon notre hypothèse, ces protéines seraient impliquées dans la formation et la fonction de transport des extensions cytoplasmique des cellules du cumulus vers l'ovocyte appelées projections transzonales (TZPs). L'étude de la présence de ces protéines (FMRP, FXR1P et FXR2P) dans l'ovaire a révélé une distribution selon le stade folliculaire. Nous avons observé une forte expression de FMRP dans les follicules primordiaux et primaires suivi d'une diminution de celle-ci à partir des follicules secondaires. Une expression faible mais stable de la protéine FXR2P le long de la folliculogenèse et une forte expression de la protéine FXR1P à partir du stade secondaire avec une compartimentation périnucléolaire. Nous avons également caractérisé la présence des protéines CYFIP1 comme ayant la même distribution que FMRP tout au long de la folliculogenèse. Le passage du follicule au stade secondaire étant marqué par la présence du réseau de TZPs, nous avons pu déduire un rôle de FMRP dans la formation des TZPs. Nous avons également pu observer que l'absence de FMRP aune incidence sur le réseau de TZPs en ce qu'elle entraîne l'immaturité de celui-ci. De plus, cette absence semble être en partie compensée par une augmentation de la protéine FXR2P mettant ainsi en évidence un processus essentiel à l'établissement de la compétence au développement supporté par l'infertilité des souris femelles double KO pour les gènes FMR1 et FXR2. Des trois protéines de la famille du X-fragile, FXR1P a été déterminé comme étant le plus abondant à l'intérieur des TZPs. Cette observation nous a permis de supposer une plus grande contribution de ce dernier au transport actif des transcrits. Ces travaux s'inscrivent dans une optique d'approfondissement des connaissances du rôle de soutien des cellules du cumulus. / Using three mammalian animal models (cow, pig, mouse), the focus of my work was to study the role and distribution of members of the Fragile X protein family (mRNA binding proteins) which we hypothesize as being implicated in the establishment and function of transzonal projections network (TZPs) which is a network formed by cytoplasmic extension of cumulus cells (CC) towards the oolemma (OO). Our results show an overall fluctuation in protein abundance during folliculogenesis. We observed high FMRP levels in primordial and primary follicles and declining of those levels in secondary follicles. FXR2P was weakly but stably detected in all stages of folliculogenesis. FXR1P was highly abundant and characterized by a perinucleolar localization starting from the secondary follicle stage. Finally, CYFIP1 showed a similar distribution to FMRP during folliculogenesis. One of the main physical differences of reaching the secondary follicle stage is the noticeable presence of TZP's network. The distribution of FMRP and CYFIP1 in folliculogenesis suggests a role for FMRP and CYFIP1 in the establishment of TZPs. In the absence of FMRP, the TZPs network was noticeably immature in appearance. The absence of FMRP also led to the up regulation of FXR2P in primordial and primary follicles proving that this family has an important role in the ovaries. This was further supported by evidence in the literature of infertility in the absence of both FMRP and FXR2P. Of the three the fragile X protein family members, FXR1P was the most abundant in TZPs suggesting that it is the likely one involved in active transport of mRNA granules from the cumulus cells to the oocyte. This work is part of an effort to deepen our knowledge of the supporting role of cumulus cells.

Le syndrome X-fragile, la première cause de retard mental héréditaire, est causé dans la majorité des cas par l'expansion d'une séquence répétée située dans la région 5' non-traduite du gène FMR1. Cette expansion entraîne l'inactivation du gène et l'absence des protéines FMR1 (6 isoformes) est directement responsable des phénotypes observés chez les patients. L'anticorps monoclonal 1C3, disponible depuis près d'une décennie, a permis l'étude de la protéine sous tous ses aspects ou presque. Cependant, il a été montré récemment que cet anticorps détecte aussi la protéine homologue FXR1. La contribution de cette réaction croisée au signal observé n'a pas été quantifiée mais représente probablement une proportion faible mais non négligeable selon la technique utilisée. Nous avons utilisé deux techniques en parallèle pour obtenir de nouveaux anticorps. Tout d'abord, nous avons tenté la sélection de fragments d'anticorps par la technologie du ?phage display?. Nous avons aussi entrepris la création de nouveaux hybridomes en injectant la protéine FMR1 purifiée à des souris Balb/C. Nous avons obtenu 23 lignées d'hybridomes parmi lesquelles 4 types d'anticorps différents ont été identifiés. La caractérisation de ces anticorps a débuté par l'identification de leur classe d'IgG et la chaîne lègère utilisée. Nous avons aussi vérifié leur spécificité et identifié l'épitope reconnu. L'anticorps produit par l'hybridome 14D3 est ressorti comme étant le plus intéressant compte tenu de sa spécificité et de la possibilité de le purifier. Nous avons évalué son efficacité en immunobuvardage, en immunofluorescence, en immunohistochimie, en ELISA et en immunoprécipitation. L'anticorps 14D3 s'est avéré un excellent anticorps pour toutes ces techniques à l'exception de l'immunoprécipitation. Certains de nos résultats diffèrent des travaux effectués avec l'anticorps 1C3. Cette différence est peut-être attribuable à la différence de spécificité des anticorps ou au fait que l'épitope reconnu par notre anticorps peut être absent de certaines isoformes. Nous avons aussi utilisé les anticorps 14D3 et 11F7 pour préparer un test de dosage par ELISA-sandwich. L'ELISA a été mis au point sur la protéine purifiée. Les tests effectués sont reproductibles et la précision de la courbe standard est excellente (R2 > 0.98).

Thèse de doctorat : Sciences du Vivant. Aspects Moléculaires et Cellulaires de la Biologie : Strasbourg 1 : 2008. / Thèse soutenue sur un ensemble de travaux. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 21 p.

Thèse (Ph.D.)--Université Laval, 2004. / Titre de l'écran-titre (visionné le 29 novembre 2004). Bibliogr.