Ce travail de thèse a comporté deux parties distinctes : l'une porte sur l'étude du complexe TAR/Tat/cycline T1 impliqué dans la transactivation de la transcription de l'ARN du virus HIV-1, l'autre concerne différentes facettes de la régulation de l'épissage de l'ARN du virus HIV-1. L'interaction de la protéine virale Tat avec l'élément TAR présent à l'extrémité 5' des ARN du virus HIV-1 d'une part, et la cycline T1, composant du complexe p-TEFb responsable de l'hyperphosphorylation de l'ARN polymérase II d'autre part, est primordial pour obtenir des ARN viraux de pleine longueur. Dans l'objectif de réaliser une étude structurale du complexe TAR/Tat/cycline T1, l'ARN TAR et un fragment de la cycline T1 ont été produits en grandes quantités. De nombreuses tentatives de complexation des trois partenaires (TAR, Tat et cycline T1) ont été effectuées, mais la qualité des cristaux n'était pas suffisante pour une étude radiocristallographique du complexe. L'épissage est une étape majeure du cycle de multiplication du virus HIV-1. Son ARN comporte 5 sites donneurs et 8 sites accepteurs dont l'utilisation combinée permet la production des 9 ORF virales. Les variations de l'épissage alternatif de l'ARN du virus HIV-1 en fonction de l'expression de protéines virales Tat et Nef ont été étudiées. Nous avons par ailleurs étudié l'effet des protéines SR sur l'utilisation des sites accepteurs A2 et A3. L'étude fine de l'élément régulateur ESEt du site A3 a révélé l'implication de la protéine SR 9G8 dans le schéma complexe de régulation de ce site. / This work of thesis contained two different parts : the one concerns the study of the TAR/Tat/cycline T1 complex involved in the transactivation of the transcription of the HIV-1 RNA, the other one concerns various facets of the regulation of the splicing of the HIV-1 RNA. The interaction of the viral protein Tat with the TAR element present in the 5 ' extremity of the HIV-1 RNA on one hand, and the cycline T1, composing of the complex p-TEFb responsible for the hyperphosphorylation of the RNA polymerase II on the other hand, is essential to obtain viral RNA of full length. In the objective to realize a structural study of the complex TAR/Tat/cycline T1, TAR RNA and a fragment of the cycline T1 were produced in appropriate quantities. Numerous attempts of complexation of three partners (TAR, Tat and cycline T1) were made, but the quality of crystals was not sufficient for a radiocristallographic study of the complex. Splicing is a major stage of the cycle of reproduction of the virus HIV-1. His RNA contains 5 donor splice sites and 8 acceptor splice sites whose combined use allows the production 9 viral ORF. The variations of the alternative épissage of HIV-1 RNA according to the expression of viral proteins Tat and Rev were studied. We besides studied the effect of proteins SR on the use of acceptor splice sites A2 and A3. The fine study of the regulating element ESEt of the site A3 revealed the involvement of the SR protein 9G8 in the complex regulation of this site.

Le genre des Deltaretrovirus est composé des virus de la leucose bovine (BLV) et des virus T-lymphotropes de primates (PTLV-1, -2, -3 et -4) qui regroupent les virus humains T-lymphotropes (HTLV-1, -2, -3 et -4) et les virus simiens apparentés (STLV-1, -2, -3 et -4). Seules les infections par les PTLV-1 et BLV sont associées à des pathologies : une lymphoprolifération maligne appelée ATLL chez l'homme et le singe ou une maladie neurologique appelée HAM/TSP chez l'homme infectés par les PTLV-1 et une lymphoproliferation maligne chez les bovins infectés par BLV. L'infection par HTLV-2 n'est associée qu'à une lymphocytose et le pouvoir pathogène d'HTLV-3 n'est pas caractérisé à ce jour. Les lentivirus, parmi lesquels on trouve les agents étiologiques du SIDA VIH-1 et VIH-2, et les Deltaretrovirus, sont des rétrovirus complexes. Ils codent donc, en plus des protéines structurales et enzymatiques, pour des protéines régulatrices ainsi que pour des protéines auxiliaires qui seront au centre des travaux présentés. Chez HTLV-1 et BLV, les protéines auxiliaires jouent un rôle primordial dans l'infectiosité in vivo. Or ces protéines n'avaient pas encore été décrites chez les PTLV-3. Leur caractérisation composait donc le premier objectif de ces travaux de thèse. Nous avons ainsi identifié les ARN messagers codant 3 nouvelles protéines putatives in vitro. Nous avons étudié les caractéristiques de ces protéines, notamment leur rôle dans le cycle des PTLV-3 in vitro et leur expression in vivo. Dans un second travail, nous avons essayé de comprendre si les différents domaines fonctionnels déjà identifiés dans la protéine Vpx, une protéine auxiliaire de VIH-2 influençaient sa capacité à interagir avec le facteur de restriction cellulaire SAMHD-1. Nous avons voulu déterminer le compartiment cellulaire dans lequel Vpx induisait la dégradation de SAMHD-1 et la cinétique de ce phénomène, qui permet à ce virus de se répliquer dans les lignées myéloïdes. Ces travaux apportent des éléments nouveaux dans la compréhension du rôle des protéines auxiliaires sur la régulation fine du cycle rétroviral et l'échappement au système immunitaire inné / Deltaretroviruses include bovine leukemia viruses (BLV) and primate Tlymphotropic viruses (PTLV-1, -2, -3 and -4) which are composed of human Tlymphotropic (HTLV-1, -2, -3 and -4) and of their simian counterparts (STLV-1, -2, -3 and -4). PTLV-1 and BLV are the only ones associated to pathologies: a lymphoproliferative disorder named ATLL in humans and non human primates and a neurological disorder named HAM/TSP in humans in the case of PTLV-1 and a Bmalignant lymphoproliferation in BLV infected cattle. HTLV-2 has not been associated with any disease so far and the pathogenic potential of HTLV-3 remains unknown. Lentiviruses, including HIV-1 and -2 the AIDS etiological agents, and Deltaretroviruses, are complex retroviruses. Therefore, in addition to structural and enzymatic proteins they encode regulatory proteins and also auxiliary proteins, the main subject of this work. HTLV-1 and BLV auxiliary proteins play key roles in viral infection in vivo. Whether the genome of PTLV-3 encodes such proteins was not determined yet. Therefore their characterization was the first goal of my PhD work. We identified in vitro messenger RNAs encoding 3 new putative proteins. Their impact on the PTLV-3 viral life cycle in vitro and their expression in vivo were then investigated. As a second part of this work, we examined the relationship existing between the Vpx HIV-2 auxiliary protein and its ability to interact with a restriction factor named SAMHD-1. Vpx induces SAMHD-1 degradation and the kinetic of such degradation allows the virus to replicate in myeloid cells. Altogether, these projects provide new insights into the understanding of the roles played by retroviral auxiliary proteins in connection with a tight regulation of viral life cycle and an escape from innate immunity

Le test et la calibration des MEMS sont des enjeux complexes à cause de leur nature multi-domaines. Ils nécessitent l'application de stimuli physiques, en utilisant des équipements de test coûteux, afin de tester et de calibrer leurs spécifications. L'objectif de cette thèse est de développer des méthodes alternatives et purement électriques pour tester et calibrer un accéléromètre MEMS convectif. Premièrement, un modèle comportemental du capteur est développé et validé en se basant sur des simulations FEM. Il inclut l'influence de tous les paramètres géométriques sur la sensibilité du capteur. Deuxièmement, le modèle est utilisé pour simuler des fautes dans le but d'identifier la corrélation qui peut exister entre la sensibilité du capteur à l'accélération et certains paramètres électriques. Troisièmement, cette corrélation est exploitée pour développer des méthodes de test et de calibration alternatives où la sensibilité est estimée en effectuant uniquement des mesures électriques et sans appliquer de stimuli physiques (accélérations). L'efficacité de ces méthodes est ainsi démontrée. Finalement, deux architectures permettant l'auto-test et l'auto-calibration sur puce sont proposées. / MEMS test and calibration are challenging issues due to the multi-domain nature of MEMS devices. They therefore require the application of physical stimuli, using expensive test equipments, to test and to calibrate their specifications. The main objective of this thesis is to develop alternative electrical-only test and calibration procedures for MEMS convective accelerometers.First, a behavioral model that includes the influence of sensor geometrical parameters on sensitivity is developed and validated with respect to FEM simulations. Second, the model is used to perform fault simulations and to identify correlation that may exist between device sensitivity to acceleration and some electrical parameters. Third, this correlation is exploited to develop alternative test and calibration methods where the sensitivity is estimated using only electrical measurements and without applying any physical stimulus (acceleration). The efficiency of these methods is demonstrated. Finally, two architectures that allow on-chip test and calibration are proposed.

L'utilisation de ressources locales est une des facettes importantes du développement durable dans le secteur de la construction. Plusieurs types de sous-produits sont aujourd'hui à l'étude pour une utilisation dans les bétons en tant qu'addition cimentaire, dans le but de développer des liants basés sur des ressources alternatives. La présente étude cherche à évaluer les performances de quatre types de sous-produits sur les propriétés des bétons armés vis-à-vis de la corrosion. La poudre de verre, les cendres volantes de papeterie, les cendres de boues d'épurations ou les sédiments calcinés présentent une nature minérale compatible avec un milieu cimentaire. Face à la problématique de corrosion des armatures, le béton constitue à la fois un milieu alcalin favorisant la passivité des aciers et une barrière de transport qui limite la pénétration de contaminants au sein de la matrice cimentaire (principalement les chlorures et le dioxyde de carbone). Les additions cimentaires doivent donc permettre aux aciers de développer un état passif et apporter à l'enrobage une densification afin de limiter la pénétration de contaminants jusqu'aux armatures. Les propriétés électrochimiques au contact des additions ont été caractérisées et les propriétés de transfert des bétons face aux chlorures et au dioxyde de carbone ont été étudiées. L'utilisation de ces matériaux n'influe pas particulièrement le comportement des aciers. Toutefois, l'enrobage est d'une importance particulière, à la fois vis-à-vis de la pénétration de chlorures et du dioxyde de carbone, mais aussi sur la cinétique de corrosion des armatures. La réactivité des additions impacte les propriétés de transfert qui contrôlent aussi bien la cinétique de contamination des bétons que le processus de corrosion des armatures dépassivées / The use of locally available resources is a major concern for construction sector when it comes to sustainable development. In the case of concrete, a variety of by-products is currently being investigated for use as cementitious materials so as to develop concrete made out of alternatives resources. The present study intends to assess the performance of four kinds of by-products on corrosion-related properties in reinforced concrete. Glass powder, paper mill fly ashes, sewage sludge ashes or calcined sediments exhibit a mineral nature compatible with the medium of concrete. In terms of corrosion concerns, the concrete act as an alkaline medium that enable steel passivity and as a transport barrier that limits deleterious elements ingress (mainly chlorides, carbon dioxide). Thus, the use of alternative cementitious materials should enable the passivation of steel and should also provide a densification to the cover in order to limit contaminants ingress toward steel vicinity. The electrochemical properties of steel in contact with cementitious additions were characterized and the transfer properties of concrete were investigated. The use of these materials has an insignificant impact on the behavior of steel. However, the concrete cover has significant influence on both chloride and carbon dioxide ingress as well as on the corrosion kinetic of reinforcement. The reactivity of the cementitious materials impacts the transfer properties which control the kinetic of contamination of concretes and the corrosion process of non-passive steel

Chez Arabidopsis thaliana, les gènes d’ARNr 5S sont transcrits par l’ARN polymérase III qui fait intervenir plusieurs facteurs de transcription dont TFIIIA qui reconnaît spécifiquement le promoteur interne de ces gènes et permet ainsi le recrutement de l’ensemble du complexe de transcription. Le gène TFIIIA est composé de sept exons dont le troisième, résultant de l’exonisation d’une molécule d’ARNr 5S, est épissé de façon alternative produisant ainsi deux transcrits. Le transcrit ES, qui ne contient pas cet exon, code pour la protéine TFIIIA pleine longueur et fonctionnelle. Le transcrit EI, dans lequel l’exon « 5S-like » est maintenu, est reconnu et dégradé par la voie NMD (Non-Mediated Decay). L’exon « 5S-like » a, en effet, la particularité de contenir un codon stop prémature qui en fait une cible de la voie NMD. Lors de l’étude de l’expression des transcrits ES et EI ainsi que celle de l’accumulation de la protéine TFIIIA au cours du développement, nous avons montré que le taux de la protéine TFIIIA fonctionnelle est soumis à plusieurs niveaux de régulation. En effet, la production de la protéine TFIIIA pleine longueur est le résultat de la synthèse du transcrit ES et de sa traduction mais également de l’efficacité du clivage protéolytique de la protéine. Lors de la maturation de la graine, l’accumulation croissante de protéine TFIIIA résulte d’une augmentation des quantités de transcrits ES couplée à une diminution du clivage protéolytique. Dans les premiers jours du développement, la protéine TFIIIA n’est détectée qu’après le 4ème jour, suite à la diminution du clivage. Sa présence est corrélée au remodelage de la chromatine de l’ADNr 5S. La combinaison de ces deux mécanismes permet ainsi la production de TFIIIA et de son produit de transcription l’ARNr 5S en fonction des besoins de la plante. / In Arabidopsis thaliana, 5S rRNA genes are transcribed by RNA polymerase III. TFIIIA, specifically required for transcription of these genes, binds to the internal control region of the 5S rRNA genes and allows the assembly of the full transcription complex pol III. The TFIIIA gene consists of seven exons, the third of which results in the exonisation of one 5S rRNA molecule. This exon “5S-like” is alternatively skipped or included to produce either of two transcript isoforms. The ES transcript encodes the fully functional TFIIIA protein. The EI transcript, which contains the exon “5S-like”, is a target of the NMD pathway (Non-Mediated Decay). Indeed, the exon “5S-like” contains a premature stop codon, which is recognized by this RNA decay pathway. During the study of the ES and EI transcripts expression and the TFIIIA protein accumulation throughout the plant development, we show that TFIIIA functional protein levels are under control of many regulation steps. Actually the production of the full-length TFIIIA protein results from production and translation of the ES transcript but also from the proteolytic cleavage efficiency of TFIIIA protein. During the seed maturation, the strong accumulation of TFIIIA results from an increase in ES amounts and a proteolytic cleavage decrease. After the fourth day post-germination, TFIIIA protein is detected because the proteolytic cleavage decreases. TFIIIA presence is correlated with 5S rDNA chromatin reorganization. The combination of these two mechanisms allows TFIIIA production and its transcription product 5S rRNA according to the plants needs.

La plupart des gènes humains codants génèrent des transcrits alternatifs (isoformes) par épissage alternatif (alternative splicing, AS) et polyadénylation alternative (APA) en général dans la région codante et la région 3’ non traduite (3’UTR), respectivement. Le rôle de l’AS et la 3’UTR-APA est de plus en plus reconnu dans l’oncogenèse. En particulier, des réseaux d’AS connectant des facteurs d’épissage et des variants d’épissage ont récemment été identifiés. L’AS est aussi largement régulé par les agents anticancéreux génotoxiques, tel que la doxorubicine et le cisplatine (induisant des différents types de lésions sur l’ADN), qui sont régulièrementt utilisés dans les traitements du cancer du sein et du poumon non-à-petites-cellules (non-small-cell lung cancer, NSCLC), respectivement. Étant donné l’apparition fréquente de résistances aux chimiothérapies, comprendre les mécanismes sous-jacents est crucial pour surmonter ce problème clinique. Il existe des exemples d’évènements d’AS associés à la résistance aux agents anticancéreux, mais l’implication des facteurs d’épissage et des réseaux d’AS est très peu connue. De plus, une étude précédente a démontré que la doxorubicine réprime un grand groupe d’exon terminaux alternatifs (alternative last exons, ALE), qui correspondent à l’utilisation de sites de polyadénylation introniques (intronic polyadenylation, IPA). Les ALEs ont un rôle émergent dans le cancer, mais on ne sait encore que très peu sur leur régulation par d’autres agents anticancéreux, tel que le cisplatine. Afin de mieux comprendre le rôle des régulations d’AS et d’APA dans la réponse et la résistance cellulaire à la chimiothérapie, mon projet de thèse avait deux objectifs principaux : 1) déterminer l’étendue, les réseaux régulateurs, et les fonctions des régulations d’AS dans la résistance à la doxorubicine des cellules de cancer du sein, et 2) déterminer l’étendue, les mécanismes, et l’impact des régulations d’ALE en réponse au cisplatine dans des cellules de NSCLC. Dans la première partie, j’ai identifié par RNA-seq des milliers d’évènements d’AS et des dizaines de facteurs d’épissage régulés dans un modèle cellulaire de cancer du sein ER+ résistant à la doxorubicine. Par un miniscreen siARN, j’ai identifié deux facteurs, ZRANB2 et SYF2, impliqués dans la résistance à la doxorubicine. D’autres analyses RNA-seq ont révélé les évènements d’AS régulés par ces deux facteurs peu étudiés, ainsi que leur convergence vers l’exon 5 alternatif de l’oncogène ECT2. La déplétion de ZRANB2, SYF2, et du variant ECT2-ex5 réduit l’arrêt en phase S induit par la doxorubicine et la résistance des cellules. De plus, un niveau élevé d’inclusion de l’exon 5 d’ECT2 corrèle avec une mauvaise survie spécifiquement de patientes ER+ traitées par chimiothérapie. Dans la deuxième partie, j’ai identifié par 3’-seq que le traitement cisplatine (mais pas oxaliplatine) induit des ALEs/IPAs dans des milliers de gènes enrichis en gènes de cycle et de mort cellulaire. Cet effet est lié à une inhibition de la processivité de l’élongation dans les longs gènes. Une analyse 3’-seq sur polysomes m’a permis de montrer que ces régulations d’ALEs impactent le traductome, et a révélé un groupe d’isoformes particulièrement courtes peu efficacement traduites, dont un transcrit connu avec une fonction non-codante. En conclusion, j’ai pu identifier durant ma thèse un nouveau réseau d’AS impliqué dans la résistance à la doxorubicine des cancers du sein ER+, et une importante régulation d’ALEs impactant le traductome en réponse au cisplatine dans des cellules NSCLC. Ces travaux améliorent notre compréhension du rôle de l’AS et des ALE/IPA dans la réponse et la résistance cellulaire à la chimiothérapie anticancéreuse. Au plus long terme, les transcrits alternatifs et les régulateurs identifiés constituent des biomarqueurs candidats de chimiorésistance. / Most human coding genes generate alternative transcripts (isoforms) through alternative splicing (AS) and alternative polyadenylation (APA), most often within the coding region and the 3’ untranslated region (3’UTR), respectively. Both AS and 3’UTR-APA regulations have been increasingly involved in oncogenesis. In particular, AS networks connecting oncogenic splicing factors and oncogenic splicing variants have been recently identified. AS is also widely regulated by genotoxic anticancer drugs, like doxorubicin and cisplatin that induce different types of DNA lesions and are widely used in breast cancer and non-small-cell lung cancer (NSCLC) therapy, respectively. Given the frequent occurrence of resistance to chemotherapy, understanding the underlying mechanisms is crucial to overcome this major issue. There are examples of AS events associated with anticancer drug resistance, but very little is known about the splicing factors and therefore the AS networks involved. In addition, a previous study showed that doxorubicin represses a large set of alternative last exons (ALE) corresponding to the use of intronic polyadenylation (IPA) sites. ALEs have an emerging role in cancer, but little is known about its regulation by other anticancer drugs, like cisplatin. In order to better understand the role of AS and APA regulation in cell response and resistance to chemotherapy, my PhD project had two main aims: 1) determine the extent, regulatory networks and function of AS regulation in breast cancer cell resistance to doxorubicin, and 2) determine the extent, mechanism and impact of ALE regulation in response to cisplatin in NSCLC cells. In the first part, I identified by RNA-seq thousands of AS events and dozens of splicing factors regulated in a cell model of acquired resistance to doxorubicin in ER+ breast cancer. Through an siRNA miniscreen, I found two splicing factors, ZRANB2 and SYF2, involved in doxorubicin resistance. Further RNA-seq analyses revealed the AS events regulated by depletion of these poorly characterized splicing factors, and their convergence on the alternative exon 5 of the oncogene ECT2. Depletion of ZRANB2, SYF2 and the ECT2-Ex5 variant reduces doxorubicin-induced S phase arrest and doxorubicin resistance. In addition, high inclusion levels of ECT2-Ex5 correlate with poor survival specifically in ER+ breast cancer treated with chemotherapy. In the second part, I found by 3’-seq that in NSCLC cell treatment with cisplatin (but not oxaliplatin) induces ALE/IPA in thousands of genes enriched in cell cycle and cell death. This effect is linked to an inhibition of transcription elongation processivity in long genes. 3’-seq analysis on polysomes showed that this ALE regulation impacts the translatome, and revealed a set of particularly short isoforms that were inefficiently translated, including a transcript with a non-coding function. In conclusion, during my thesis, I could identify a novel AS network involved in doxorubicin resistance in ER+ breast cancer, and widespread ALE regulation impacting the translatome in lung cancer cisplatin response. This work increases our understanding of AS and IPA role in cell response and resistance to anti-cancer chemotherapy. In the longer term, the identified alternative transcripts and regulators constitute candidate biomarkers of chemoresistance.

Le cancer colorectal (CRC) est l'un des cancers les plus agressifs. Afin de rechercher de nouveaux marqueurs de progression de ce cancer, des puces tout transcriptome et épissage, ainsi que des puces microARNs, ont été précédemment utilisées au laboratoire.Dans une première partie, l’analyse des données transcriptomiques a permis de trouver un ensemble de transcrits dérégulés dans les adénomes et dans le CRC, dont la surexpression de TIMP1, associée à la diminution de rétention de l’intron 3, par rapport à la muqueuse normale. Ce transcrit aberrant n’est pas sujet au mécanisme de dégradation active des ARNm («Nonsense-Mediated mRNA Decay »). Nous avons alors analysé les mécanismes d’épissage de TIMP1, ce qui nous a conduits à identifier hnRNPA1 comme un régulateur important, à la fois in vitro et in vivo, de la rétention de l’intron 3 de TIMP1, via sa fixation au début de l’exon 4. Le rôle de TIMP1i3 (+) dans la progression du CRC reste à identifier.Dans une seconde partie, l’analyse des données de la puce microARNs (miRs) a permis de trouver un ensemble de miRs dérégulés dans les CRC. Nous avons sélectionné des gènes codant des facteurs d’épissage dont l’expression était modifiée au cours de la progression cancéreuse, en tant que cibles possibles de certains de ces miRs. Six interactions ont été montrées (PRMT5/miR145; SRSF6/miR375; RBMX/miR23a; RBMX/miR24; RBMX/miR125a5p; SRSF11/miR143).En utilisant la technique de « Luciferase Reporter Gene Assay » couplée à la mutagenèse dirigée, nous avons montré que le miR145 régule négativement l’expression de PRMT5 par interaction avec la région 3’ non traduite du gène. Du fait du contrôle de la machinerie d’épissage des ARN prémessagers par PRMT5, nous proposons que miR145 pourrait être un régulateur général de l’épissage. / Colorectal cancer (CRC) is one of the most vaggressive cancers in the world. In order to look for new markers in progression of this cancer, all transcriptome and splice chips, as well as microRNA chips, have been previously used in the laboratory.In the first part of my thesis, transcriptomic data analysis revealed a set of deregulated transcripts in adenoma and in CRC, including overexpression of TIMP1, associated with the decrease of intron 3 retention, compared to normal mucosae. This aberrant transcript is not subject to the active mechanism of mRNAs degradation ("Nonsense-Mediated mRNA Decay"). Then we analysed the splicing mechanisms of TIMP1, which led us to identify hnRNPA1 as a major regulator, both in vitro and in vivo, of TIMP1 intron 3 retention via its binding in the beginning of exon 4. TIMP1i3 (+) role in the progression of CRC remains to be identified.In a second part, the analysis of microRNA data (miRs) revealed a set of deregulated miRs in CRC. The aim was to identify target genes for these miRs.We selected genes encoding splice factors whose expression was modified during cancer progression as possible targets for some of these miRs. Six interactions were shown (PRMT5/miR145; SRSF6/miR375; RBMX/miR23a; RBMX/miR24; RBMX/miR125a5p; SRSF11/miR143).Using the "Luciferase Reporter Gene Assay" technique coupled with site directed mutagenesis, we have shown that miR145 negatively regulated the expression of PRMT5 by interaction with its 3’untranslated translated region. Due to the control of the premessenger RNA splicing machinery by PRMT5, we propose that miR145 could be a general splicing regulator.

Les ARN hélicases DDX5 et DDX17 sont des protéines " multi-tâches ", elles sont impliquées dans de nombreuses étapes de la régulation du métabolisme des ARNs dont la transcription, l'épissage et la dégradation des ARNs. Lors de processus biologiques complexes tels que la myogénèse, les programmes d'expression génique sont profondément modifiés. Durant mon travail de thèse, j'ai contribué à montrer que DDX5 et DDX17 sont des protéines orchestratrices de la différenciation en coordonnant de manière directe et dynamique plusieurs niveaux de régulation génique. DDX5 et DDX17 contrôlent l'activité du facteur de transcription MyoD, régulateur majeur de la myogénèse ainsi que des microARNs spécifiques du muscle miR-1 et miR-206. Ceux-ci ciblent et régulent en retour l'expression de DDX5 et DDX17 mettant en place une boucle de rétro-contrôle négative induisant la diminution d'expression de ces deux protéines au cours de la différenciation. Enfin, cette diminution d'expression permet la mise en place d'un programme d'épissage participant à l'acquisition de phénotypes morphologiques des cellules différenciées. D'un point de vue mécanistique, il apparaît qu'un sous-groupe des événements d'épissage régulés durant la différenciation est contrôlé par la coopération de DDX5 et DDX17 avec le facteur d'épissage hnRNP H/F. D'autre part, DDX5 a aussi été impliqué dans un contexte pathologique du muscle. Cette hélicase interagit avec la mutation responsable de la Dystrophie Myotonique de type 1 (DM1). Durant ma thèse, j'ai produit des résultats préliminaires suggérant un rôle de DDX5 dans la mise en place des défauts d'épissage observés dans cette pathologie

La SLA est une maladie neurodégénérative fatale se déclenchant tardivement. Elle est caractérisée par la perte des neurones moteurs supérieurs et inférieurs. Jusqu’à présent, aucun traitement ne permet de ralentir ou de guérir la maladie de façon robuste. De récentes découvertes portant sur TDP-43 et hnRNP A1 y ont identifié des mutations reliées à des cas de SLA. Comme les deux possèdent de multiples fonctions dans le métabolisme de l’ARN, l’impact de ces mutations devient difficile à définir. Notre hypothèse est que TDP-43 régule hnRNP A1 et que les mutations causant la SLA dérégulent ce mécanisme, aboutissant ainsi à un impact majeur sur la vulnérabilité des neurones moteurs. Nos résultats démontrent que TDP-43 lie l’ARNm de hnRNP A1, mais n’affecte pas sa stabilité. En revanche, TDP-43 réprime l’expression de hnRNP A1. Ce mécanisme pourrait être appliqué in vivo où le ratio protéique hnRNP A1B/A1 augmente chez les souris âgées et davantage chez les TDP-43A315T dans la région cervicale et lombaire de la moelle épinière. Cette différence n’est pas causée par un défaut de l’épissage alternatif. Aussi, la mutation TDP-43A315T serait davantage responsable de cette différence que la surexpression de TDP-43 (résultats obtenus en culture). L’impact d’une telle augmentation sur la cellule pourrait être la formation d’agrégats puisque la forme hnRNP A1B possède quatre domaines de fibrillation de plus que hnRNP A1. Nos résultats pourraient donc fournir un mécanisme potentiel de la formation d’inclusions cytoplasmiques reconnues comme étant une des caractéristiques pathologiques principales de la SLA. / ALS is a fatal and late onset disease characterized by the selective loss of lower and upper motor neurons. Yet, there is no way to robustly slow or cure the disease. Recent discoveries concern TDP-43 and hnRNP A1 where mutations have been identified in ALS cases. Both have multiple functions in RNA metabolism, making the impact of mutations difficult to define. Our hypothesis is that TDP-43 regulates hnRNP A1 and that the ALS causative mutations deregulate this mechanism, having a major impact on the vulnerability of motor neurons. Our results demonstrate that TDP-43 binds hnRNP A1 mRNA, but does not affect its stability. In contrast, TDP-43 represses the expression of hnRNP A1. This mechanism could be applied in vivo where hnRNP A1B/A1 protein ratio increases in aged mice and even more in TDP-43A315T mice in the cervical and lumbar region of the spinal cord. This difference is not caused by a defect in alternative splicing. Also, the TDP-43A315T mutation would be more responsible for this difference than the overexpression of TDP-43 (result from cell culture). The impact of that increased on the cell could be the formation of aggregates since the shape of hnRNP A1B has four more areas of fibrillation than hnRNP A1. Our findings could thus provide a potential mechanism for the formation of cytoplasmic inclusions recognized as one of the main pathological features of ALS.

La caséine [bêta] (CN-[bêta]) et la caséine [alpha]s1 (CN-[alpha]s1) du lait de jument possèdent un taux variable de phosphorylation et sont de bons modèles d’étude de l’influence du degré de phosphorylation et de la séquence peptidique sur la chélation de caséinophosphopeptides (CPP) avec des minéraux d’intérêt nutritionnel. Avant d’envisager une telle étude, la structure des caséines doit être déterminée précisément. Notre travail a été consacré à la caractérisation de variants post-transcriptionnels et post-traductionnels de CN-[alpha]s1 et de CN-[bêta]. Après fractionnement chromatographique et analyse par spectrométrie de masse, la CN-[alpha]s1 entière, trois variants d’épissage alternatif des exons 7 et 14 de la CN-[alpha]s1 et quatre variants délétés du résidu Gln91, résultat de l’utilisation d’un site d’épissage cryptique, ont été identifiés dans le lait équin. Nous avons montré que le degré de phosphorylation de ces isoformes varie de 2 à 8 groupes phosphates. Au total, 36 isoformes différentes de CN-[alpha]s1 ont été caractérisées. La cartographie bidimensionnelle de la CN-[bêta] a été établie avec précision après avoir isolé par chromatographie chacun des variants de phosphorylation (possédant de 3 à 7 groupes phosphates) et après avoir caractérisé les formes de CN-[bêta] modifiées par désamidation non enzymatique du résidu Asn135. Des CPP trypsiques de chaque variant de phosphorylation ont été préparés avec une technique récente de chromatographie d’affinité au dioxyde de titane, ce qui a permis de localiser par spectrométrie de masse en tandem les sites phosphorylés de la CN-[bêta] (Ser9, Ser10, Thr12, Ser18, Ser23, Ser24, Ser25) et de montrer que la phosphorylation de la CN-[bêta] n’est pas aléatoire mais séquentielle / Equine [bêta]-casein ([bêta]-CN) and [alpha]s1-casein ([alpha]s1-CN) have a variable phosphorylation degree and are good models for the study of the influence of phosphorylation degree and peptide sequence on chelation of caseinophosphopeptides (CPP) with minerals of nutritional interest. Before considering such study, structure of caseins must be precisely determined. Our work has been devoted to the characterization of post-transcriptional and post-translational variants of [alpha]s1-CN and [bêta]-CN. Concerning [alpha]s1-CN, the full-length protein, three alternative splicing variants involving exons 7 and 14 and four variants involving cryptic splice site resulting in deletion of residue Gln91 have been identified in mare’s milk after chromatographic fractionation and mass spectrometric analysis. The phosphorylation degree of these variants varies between 2 and 8 phosphate groups. Finally, 36 isoforms of [alpha]s1-CN have been identified. Isolation of each phosphorylation variant (having 3 to 7 phosphate groups) of [bêta]-CN by chromatography, and characterization of modified forms of [bêta]-CN by non enzymatic deamidation of residue Asn135 permits the establishment of bidimensional cartography of [bêta]-CN with precision. After hydrolysis by trypsin, CPP of each phosphorylation variant have been prepared by affinity chromatography to titanium dioxide, a recent technology, which allowed to locate by mass tandem spectrometry the phosphorylated sites of [bêta]-CN (Ser9, Ser10, Thr12, Ser18, Ser23, Ser24, Ser25). It was shown that the phosphorylation of [bêta]-CN is not a random process but follows a sequential way