Les actinomycètes filamenteux du sol appartenant au genre Frankia peuvent vivre librement en tant que saprophytes, ou encore s'associer aux racines de plantes pour former une symbiose. Malgré leur importance écologique et l'intérêt biologique qu'ils suscitent, plusieurs aspects de la biologie des Frankiaceae demeurent mal compris. Ceci est dû, entre autres, à leur faible taux de génération et à la difficulté de maintenir des cultures en croissance active, mais surtout, à l’absence d’outils génétiques fonctionnels et efficaces pour les étudier. En raison de l’importance environnementale de Frankia, la mise au point d’un système de modification génétique chez cette actinobactérie est devenue essentielle pour procéder à l’analyse fonctionnelle des gènes d’intérêt et étudier plus efficacement la physiologie et les interactions de ce symbiote actinorhizien avec ses plantes hôtes. Parmi les différentes méthodes de modification génétique, la conjugaison bactérienne semble un moyen efficace pour permettre l’échange de matériel génétique chez plusieurs actinomycètes. Ainsi, la souche Escherichia coli ET12567, fréquemment utilisée lors des conjugaisons intergénériques avec diverses actinobactéries, dont Streptomyces, Amycolatopsis, Kitasatospora et Micromonospora, semble une bonne candidate pour servir de bactérie donneuse lors des conjugaisons intergénériques. Comme l'utilisation d'une souche donneuse auxotrophe permet de faciliter l'étape de contre-sélection, la mutation dapA, codant pour la synthèse de l'acide diaminopimélique (DAP), sera introduite chez E. coli ET12567/pUZ8002. Étant donné que le DAP est un constituant essentiel de la paroi de peptidoglycane et un précurseur de la lysine, cette souche sera totalement dépendante de l'ajout de DAP exogène dans le milieu de culture. Ainsi, la contre-sélection se fera simplement en cessant l'ajout de DAP, rendant cette étape non seulement plus facile et efficace, mais aussi permettant d'éviter l'utilisation d'antibiotique. La croissance des exconjugants peut ainsi se faire dans des conditions optimales, ce qui est particulièrement intéressant pour les actinomycètes présentant une croissance lente comme c'est le cas pour Frankia. Les résultats obtenus montrent que l'utilisation de l'acide nalidixique est moins efficace que la déplétion en DAP pour contre-sélectionner la souche donneuse après conjugaison. L'utilisation d'un mutant ΔdapA comme alternative à l'utilisation d'antibiotique rend la conjugaison bactérienne accessible à un plus large spectre de microorganismes potentiellement sensibles à l'acide nalidixique. Il est clair que les stratégies de clonage qui seront développées auront un impact significatif sur la recherche fondamentale et appliquée chez les actinomycètes, permettant des analyses fonctionnelles des gènes d’intérêts, que ce soit par interruption ou remplacement de gènes ou encore par complémentation génique.

Les énamides constituent des groupes fonctionnels importants présents dans plusieurs produits naturels possédant des activités biologiques diverses. Quelques méthodes concernant la préparation de ces énamides sont rapportées dans la littérature. Toutefois, à notre connaissance il n'existe que très peu de méthodes rapides et efficaces pour préparer des énamides β-fonctionnalisés. Pourquoi s'intéresser à ces énamides β-fonctionnalisés? Parce qu'on peut leur ajouter un groupement oxyallylique en position β. Cet ajout conduit à la formation de β-allyloxyénamides susceptibles de subir un réarrangement de Claisen et ainsi conduire à la synthèse stéréosélective de composés carbonylés Y, δ-insaturés qui conduisent ultimement à la formation d'acides aminés non naturels. La synthèse des énamides β-fonctionnalisés revêt donc un intérêt synthétique important. Nous avons mis au point une nouvelle méthode pour la synthèse stéréosélective de β-iodoénamides. Le couplage entre le diiodoéthène et les amides fournit des β-iodoénamides avec des rendements allant de bons à excellents de façon stéréospécifique. L'atome d'iode en position β permet l'insertion d'autres fragments moléculaires simplifiant la construction des structures plus complexes. Cet attribut nous a permis de confirmer la faisabilité d'un deuxième couplage avec les alcools allyliques. Les réactions de couplage catalysées par l'iodure de cuivre entre les amides et le diiodoethène suivi par l'insertion d'un fragment oxyallylique constituent le premier exemple d'un double couplage hétéreoatomique effectué sur une double liaison carbone-carbone. Nos résultats préliminaires concernant le réarrangement de Claisen de β-allyloxyénamides démontrent que ceux-ci sont susceptibles de subir ce réarrangement. Ce travail a permis de confirmer la viabilité globale de la stratégie de synthèse conçue pour préparer de façon stéréosélective des intermédiaires synthétiques forts utiles comme les composés carbonylés Y, δ-insaturés. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Acide aminé, Catalyse, Couplage, Cuivre, Énamide, Radicaux, Réarrangement de Claisen.

La synthétase des acides gras (FAS) est une enzyme clef de la lipogenèse hépatique responsable de la synthèse des acides gras saturés à longue chaîne. Cette enzyme est régulée au niveau transcriptionel par les nutriments et les hormones. Ainsi, le glucose, l'insuline et la T3 augmentent son activité alors que les acides gras à moyennes chînes (MCFAs), les acides gras poly-insaturés (PUFAs) et le glucagon la diminuent. Dans des cellules hépatiques, nous avons mis en évidence que la T3 et l'insuline étaient capables d'activer de façon synergique l'activité enzymatique et le niveau d'expression des ARNm de la FAS (14 fois). L'analyse du promoteur a permis de démontrer que cette activation était aussi transcriptionnelle. Par la suite l'élément de réponse à la T3 (TRE) a été localisé dans la région promotrice du gène FAS. Ce TRE fixe un hétérodimère TR/RXR en absence d'hormone et cette fixation est augmentée en présence d'insuline et/ou de T3. L'utilisation de H7, un inhibiteur général des serines/thréonines kinases, nous a permis de mettre en évidence que des mécanismes de phosphorylation sont impliqués dans la régulation transcriptionelle de la FAS par ces deux hormones. En fait, nous avons démontré que la voie de signalisation cellulaire PI3-Kinase/ ERK1/2-MAPK est impliquée dans la régulation de la FAS par la T3 via le TRE. De plus, nous avons aussi mis en évidence un effet de l'insuline sur ce TRE qui impliquerait la même voie de signalisation ainsi qu'une voie qui pourrait aussi impliquer Akt. Les mêmes effets non génomiques de la T3 et de l'insuline sont aussi observés au niveau d'un TRE consensus de type DR4. En conclusion, nos résultats suggèrent que la T3 régule la transcription par un mécanisme d'action à la fois génomique et non génomique impliquant la voie PI3-Kinse/MAPK et que l'insuline est aussi capable de cibler ce TRE par des voies de signalisation spécifiques. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : FAS, T3, Insuline, PI3-Kinase, Erk1/2-MAPK.

L'organisme synthétise les lipides de novo au niveau hépatique, les transforme en triglycérides, et les stocke dans le tissu adipeux. Les lipides servent à de nombreuses fonctions biologiques essentielles, telles la synthèse de membrane ou d'hormone, mais aboutissent à un excès de masse corporelle lorsqu'il y a déséquilibre. L'acide gras synthase (FAS) est une enzyme clé de la lipogenèse. Elle synthétise le palmitate à partir d'acétyl-CoA et de malonyl-CoA en présence de nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADPH). Comprendre ses mécanismes de régulation est important dans l'optique de moduler son activité. La FAS est régulée positivement par la triiodothyronine (T₃) et l'insuline, l'effet est inhibé par les MCFA. La régulation est essentiellement transcriptionnelle. Muter le gène FAS, afin de l'éteindre, est létal. L'inhibition partielle à l'aide d'agents tel le C75 serait donc préférable. Malheureusement, en plus d'avoir des effets anorexiques réversibles pour C75, ces agents ont des effets neurotoxiques dévastateurs. L'inhibition partielle de la FAS par des nutriments, tels les acides gras à chaîne moyenne (MCFA), serait une solution. Le présent projet propose d'élucider les mécanismes moléculaires par lesquels les hormones modulées par la diète, telles l'insuline et la triiodothyronine T₃, influencent l'activité de la FAS et comment les MCFA inhibent cette stimulation hormonale. Comme l'effet hormonal ne semble pas être totalement transcriptionnel et qu'une implication du glucose au niveau post-transcriptionnel a aussi été suggérée, nous avons analysé l'effet de l'insuline et de la T₃ sur la stabilisation des ARN messagers et sur l'activité enzymatique de la FAS en utilisant des milieux à haute ou basse concentration en glucose. Cependant, nous n'avons pas observé de différence significative, peu importe la concentration de glucose dans le milieu de culture. Des études préalables ont aussi démontré un rôle de la phosphorylation sur la régulation transcriptionnelle de la FAS par l'insuline et le T₃. Nous avons investigué ce rôle sur l'activité de la FAS à l'aide d'inhibiteurs spécifiques. En utilisant PD98058, un inhibiteur spécifique de MEK, nous avons observé une implication de Erk1/2 dans l'induction de FAS. Avec LY 294002, un inhibiteur spécifique de PI3Kinase (PI3K), nous observons une inhibition de la FAS en présence de T₃, ce qui impliquerait la voie PI3K dans l'activation de la FAS induite par la T₃. Des études préliminaires ont montré que l'inhibition de la FAS par les MCFA se faisait très rapidement. Une courbe d'inhibition en fonction du temps a été effectuée et a révélé une inhibition dans les premières 30 minutes d'exposition. Des études de captation ont montré que les MCFA étaient absorbés par les hépatocytes. Un profil lipidique a montré que les MCFA sont métabolisés pour se retrouver dans la fraction lipidique correspondant aux triglycérides, qui nous a donné une idée des voies métaboliques empruntées. L'acide bétulinique, un inhibiteur de la CPTl, ainsi que l'Etomoxir, un inhibiteur de la DGAT, ne semble pas avoir d'effet sur l'inhibition de la FAS induite par les MCFA en présence d'insuline et de T₃, contrairement à la Triacsin C, un inhibiteur des acyl-CoA synthases, qui abolit l'effet inhibiteur. En dernier point, nous avons vérifié l'impact de la famille des « scavenger receptors » de classe B tels que SR-BI dans le transport sélectif et la captation de MCFA par la cellule. Ces derniers ne semblent aucunement impliqués dans le transport des MCFA contrairement à nos attentes. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : FAS, MCFA, Acyl-CoA, Insuline, T₃

Les glioblastomes sont, de par leur caractère invasif et infiltrant, des tumeurs cérébrales extrêmement résistantes aux thérapies classiques. Nous avons étudié les propriétés anti-cancérigènes de polyphénols extraits de produits naturels, notamment l'acide chlorogénique (CHL). Le CHL est un puissant inhibiteur fonctionnel du transporteur microsomale de glucose-6-phosphate (G6PT) responsable de l'étape limitante de la conversion du glucose-6-phosphate en glucose (Glc) et en phosphate inorganique par la glucose-6-phosphase (G6Pase) lors de la glyconéogenèse et de la glycogénolyse. En émettant l'hypothèse selon laquelle le système G6Pase se localise exclusivement dans les tissus glyconéogéniques tels que le foie et les reins, nos travaux ont alors pour objectif d'élucider le rôle de G6PT dans des tissus non producteurs de Glc tels les cellules gliales, et particulièrement dans la progression tumorale des glioblastomes. Au cours de notre étude, nous avons testé l'impact de l'inhibition de G6PT soit fonctionnelle par le CHL, soit génique par un siRNA spécifique, sur différents processus impliqués dans la survie et l'invasion tumorale tel que la migration cellulaire et la dégradation de la matrice extracellulaire (MEC) par les métalloprotéases (MMPs). Expérimentalement, les mesures des niveaux d'ARNm par RT-PCR, démontrent que l'expression génique de G6PT est plus élevée dans les glioblastomes U87, que dans toute autre lignée tumorale cérébrale testée. Le CHL inhibe la sécrétion de la MMP-2, et la migration cellulaire des U87, deux pré-requis pour l'invasion tumorale. La migration induite par G6PT recombinant suite à une transfection des cellules à l'aide du cDNA codant pour ce transporteur est aussi inhibée par le CHL. De plus, le CHL inhibe la migration cellulaire et la phosphorylation de ERK induite en réponse à la sphingosine-1-phosphate, un lysophospholipide abondant dans la MEC cérébrale. Nous démontrons, de plus, que le 2-deoxy-D-Glc et le 5-thio-Glc, deux analogues non métabolisables du Glc et menant à la déplétion de l'ATP intracellulaire, inhibent la sécrétion de MMP-2. Par ailleurs, l'inhibition de G6PT par un siRNA induit une mort cellulaire par apoptose détectée par cytométrie de flux. Une surexpression de la métalloprotéase membranaire de type 1 (MT1 -MMP) conduit à une diminution de l'expression génique de G6PT. De manière globale, nos résultats suggèrent que G6PT régulerait certaines fonctions invasives des cellules cancéreuses, et pourrait avoir une implication dans la signalisation intracellulaire de ces dernières, d'où son potentiel comme nouvelle cible pour les thérapies anti-cancer. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Glucose-6-phosphase, Acide chlorogénique, Glioblastomes.

Reproduction de : Thèse doct. : Chimie des matériaux : Reims : 2006. / Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr. f. 123-142.

Reproduction de : Thèse doctorat : Chimie des matériaux : Reims : 2005. / Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr. f. 151-161.

Thèse d'exercice : Pharmacie : Université de Nantes : 2004. / Bibliogr. f. 111-118 [63 réf.].

Reproduction de : Thèse doctorat : Microbiologie industrielle : Reims : 2006. / Titre provenant de l'écran titre. Bibliogr. f.192-214.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Microbiologie & biocatalyse industrielles : Toulouse, INPT : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 174 réf.