Le gène AFP est exprimé sélectivement par le foie fœtal et dans l’hépatome, formant un excellent modèle pour étudier les mécanismes de différenciation qui sont déréglés dans le cancer. L’hépatome, par exemple, est réfractaire à l’action anti-proliférative et AFP-suppressive des hormones glucocorticoïdes. Cette thèse porte sur la régulation transcriptionnelle du locus AFP et plus particulièrement sur l’identification des facteurs de différenciation hépatique l’induisant, avec l’objectif ultime de forcer la différenciation tumorale. À l’aide d’empreintes génomiques in vivo, je démontre pour la première fois l’occupation d’un site C/EBP au promoteur AFP, contrairement au dogme voulant que HNF1 occupe cette position critique. Des études d’immunoprécipitation de chromatine ont établi la présence de C/EBP au promoteur et aux amplificateurs du gène AFP. De plus, j’ai montré par transfection et transgenèse que C/EBP active le gène AFP en tandem avec le récepteur nucléaire FTF et que cette coopérativité dépend du positionnement précis des deux facteurs l’un par rapport à l’autre au promoteur AFP. Une substitution ou une modification de la distance entre les deux sites de fixation des facteurs change radicalement le comportement du gène pendant le développement et dans l’hépatome : ceci semble suggérer une contrainte nucléosomale déterminante dans l’activité onco-fœtale du promoteur AFP. On observe aussi une diminution du recrutement de C/EBP ou des corégulateurs CBP/p300 aux régions régulatrices AFP au cours du développement hépatique et de la croissance d’une lignée d’hépatome. La suite de ces travaux a permis d’identifier HNF4 sur les régions amplificatrices du gène AFP dans un modèle d’hépatome et chez des rats adultes. Ces résultats suggèrent un rôle négatif de HNF4 sur la transcription du gène AFP et une dérégulation possible de ce facteur dans les hépatomes. Nos travaux indiquent aussi que les complexes C/EBP présents aux régions amplificatrices AFP sont directement ciblés par le récepteur des glucocorticoïdes (via son domaine de liaison à l’ADN) dont la présence empêche le recrutement des cofacteurs sur ces régions. L’ensemble des résultats présentés dans cette thèse suggère donc un rôle central des protéines C/EBP dans la régulation développementale et hormonale du locus AFP. Celles-ci, en combinaison avec FTF, constituent ainsi de bons candidats pour forcer la différenciation tumorale. / The AFP gene is expressed specifically in the fetal liver as well as in some hepatoma cells, which makes this gene an excellent model to study differentiation processes that are deregulated in cancer. Hepatoma cells, for example, are often refractory to the AFP-suppressive as well as anti-proliferative effects of glucocorticoid hormones. This thesis explores transcriptional regulation of the AFP locus with a particular attention given to the identification of hepatic differentiation factors involved in the activation of this locus, the ultimate goal being to enforce tumor differentiation. Using in vivo footprinting experiments, I demonstrate for the first time the occupation of a C/EBP site in the AFP promoter, a site which was generally believed to be occupied by HNF1 proteins. Chromatin immunoprecipitation experiments confirmed the binding of C/EBP proteins to the AFP gene promoter as well as its enhancers. Furthermore, we showed by using transfection and transgenesis experiments that C/EBP proteins activate the AFP gene in tandem with the nuclear receptor FTF and that this cooperativity depends on the precise positionning of the two sites relative to one another. A deletion or modification of the distance between these two factors drastically modifies the expression timing of the AFP gene during hepatic development, suggesting a nucleosome position effect crucial for the onco-fetal activity of the gene. We also observe a differential recruitement of C/EBP or the coregulators CBP/p300 on AFP regulatory regions during hepatic development and growth of a hepatoma cell line. We then identified HNF4 on the enhancer regions of the AFP locus in a rat hepatoma model and in adult rat liver. This suggests that HNF4 negatively influences AFP gene transcription and underscores a possible deregulation of this factor in hepatoma cells. Our work also indicates that the C/EBP complexes present at two enhancer regions of the AFP gene are directly targeted by the glucocorticoid receptor (via its DNA-binding domain), leading to a loss of cofactor recruitement and AFP gene repression. On the whole, this thesis underscores a central role for C/EBP proteins in AFP locus developmental and hormonal regulation. Therefore, C/EBP combined with FTF represent good candidates to enforce tumor cell differentiation.

À ce jour, les études épidémiologiques ont démontré que seulement 25% des agrégations familiales de cancer du sein observées ont lieu dans des familles ayant une mutation dans l'un des gènes de prédisposition comprenant BRCA 1, BRCA2, TP53, PTEN, ATM, STK11, CHEK2, BR/P1 et PALB2. Le nombre et les propriétés des facteurs génétiques composant le 75% restant de l'excès du risque génétique sont encore inconnus, quoique selon le modèle polygénique ce risque génétique serait causé par plusieurs allèles de susceptibilité pouvant, par exemple, influencer le métabolisme des hormones sexuelles. En effet, il est maintenant bien établi que les estrogènes jouent un rôle prédominant dans la régulation de la croissance cellulaire, ainsi que la différentiation de la glande mammaire normale et des carcinomes mammaires hormono-sensibles. Parmi les enzymes responsables de la formation et l'inactivation des stéroïdes sexuels actifs, les membres de la famille des 17~-hydroxystéroïde déshydrogénases (17~-HSDs) sont d'excellents candidats. Afin d'évaluer le rôle potentiel de ces gènes candidats, nous avons donc procédé au re-séquençage des régions promotrices, des jonctions intron-exon et des exons des gènes HSD17B1, HSD17B2, HSD17B7 et HSD17B12 chez une cohorte de 50 Canadiennes Françaises atteintes d'un cancer du sein, nonporteuses d'une mutation BRCA 1/2 et provenant de familles ayant une forte histoire de cancer du sein et/ou de l'ovaire. Pour ces gènes, nos analyses ne démontrent pas l'existence de mutations germinales qui auraient permis d'expliquer le regroupement de cas de cancer du sein chez ces familles. Toutefois, nous avons identifié 88 variants de séquence dont environ la moitié n'avaient jamais été répertoriés. De plus, nous avons aussi procédé à l'étude de l'impact fonctionnel des cinq variants résultant en un changement d'acide aminé chez les enzymes 17~-HSD de types 1 et 2 et nous avons démontré par expression in vitro que ces variations faux-sens ne modifient pas les propriétés catalytiques de ces enzymes. Finalement, des marqueurs ont été sélectionnés pour mener de futures études d'association à l'aide de larges cohortes, a'fin de mieux définir la possible association entre le risque génétique de cancer du sein et les variants de séquence des gènes HSD1781, HSD1782, HSD1787 et HSD17812.

Les symptômes du trouble déficitaire de l'attention/hyperactivité (TDAH) et les symptômes dépressifs surviennent souvent simultanément chez un enfant. Toutefois, aucun modèle théorique actuel ne vise à expliquer spécifiquement ce patron de cooccurrence. L'objectif principal de cette thèse est de vérifier si un modèle plus général, celui du double échec, permet d'expliquer le développement de ce patron de cooccurrence. Le modèle du double échec postule que les comportements extériorisés prédisent le développement des comportements intériorisés par l'entremise de difficultés scolaires et de difficultés avec les pairs. Cette thèse vérifie d'abord si les symptômes de TDAH prédisent les symptômes dépressifs, en accord avec l'ordre temporel proposé par le modèle du double échec. La contribution des facteurs génétiques et environnementaux aux associations entre les symptômes de TDAH et les symptômes dépressifs est aussi évaluée. Par la suite, le rôle médiateur du rendement scolaire dans le lien entre l'inattention et les symptômes dépressifs est examiné, ainsi que la contribution potentielle de facteurs de risque impliqués dans le modèle du double échec. Pour ce faire, un échantillon composé de 650 paires de jumeaux rencontrés entre la maternelle et la sixième année a été utilisé. Dans un premier article, une association plus importante entre les symptômes dépressifs et l'inattention, comparativement à l'hyperactivité/impulsivité, est observée. Les facteurs génétiques expliquent les associations transversales au début de l'âge scolaire. Les facteurs environnementaux contribuent de façon grandissante aux liens entre l'inattention et les symptômes dépressifs au cours de l'âge scolaire. Dans le deuxième article, le rôle médiateur du rendement scolaire dans le lien entre l'inattention et les symptômes dépressifs est appuyé. Toutefois, ce rôle médiateur est majoritairement expliqué par des facteurs génétiques partagés entre l'inattention et le rendement scolaire. Ce modèle médiateur n'est pas expliqué par les comportements perturbateurs ou les difficultés relationnelles vécues simultanément. Ces résultats montrent que l'inattention est un facteur de risque pour le développement des symptômes dépressifs distinct des difficultés comportementales et sociales. La conclusion aborde ces résultats en lien avec le modèle du double échec et le rôle des gènes et des facteurs environnementaux dans le développement. / Attention-deficit and hyperactivity/impulsivity (ADHD) symptoms and depressive symptoms frequently co-occur in the same child. However, no theoretical model currently accounts for this pattern of co-occurrence. The principal goal of this dissertation is to test whether the dual failure model accurately accounts for the development of the association between ADHD symptoms and depressive symptoms in childhood. The dual failure model postulates that the association between externalizing behaviors and internalizing behaviors is mediated by peer difficulties and academic underachievement. This dissertation first investigates whether ADHD symptoms predict depressive symptoms throughout childhood, consistent with the dual failure model. The contribution of genetic and environmental factors to these associations is also investigated. Then, the mediating role of academic achievement in the association between inattention and depressive symptoms is investigated, as well as the contribution of risk factors relating to the dual failure model. The current study relies on a sample of 650 twin pairs, some of which have been seen between kindergarten and sixth grade. In the first paper, a greater association between depressive symptoms and inattention is seen than between depressive symptoms and hyperactivity/impulsivity. These associations are mainly accounted for by genetic factors in Kindergarten but nonshared environmental factors contribute increasingly to these associations as children get older. In the second paper, academic achievement is found to mediate the association between inattention and depressive symptoms. This mediation model is mostly accounted for by shared genetic factors between inattention and academic underachievement. Disruptive behaviors and relational difficulties do not account for the association between inattention, academic underachievement and depressive symptoms. These results show that inattention is an early risk factor for depressive symptoms and that risk factors relating to the dual failure model do not account for this association. The discussion focuses on the implications of these results for ADHD, the dual failure model and the contribution of genes to human development.

L'obésité est une maladie multifactorielle dont la génétique semble être un acteur prédominant dans le développement de cette maladie. Malgré de nombreuses études qui sont à la recherche des polymorphismes responsables de cette maladie, très peu d'études ont vérifié si les profils d'adipokines des différents dépôts adipeux étaient affectés par le bagage génétique. Cette étude a émis comme hypothèse que le bagage génétique était un acteur important dans le processus d'inflammation causé par l'obésité. Deux souches de souris femelles ont été étudiées soient la C57BL/6 et la SJL. La souris SJL est une souris résistante à la nourriture riche en lipides i.e. qu'elle ne développe pas de surpoids relié à sa consommation contrairement à la C57BL/6. Conséquemment, le profil d'adipokines de la souris SJL ne devrait pas être affecté par ce régime. Les souris C57BL/6 et SJL ont été nourries pendant 12 semaines avec un régime riche en lipides. Les marqueurs d'inflammation suivant: le TNF-α, l'IL-6, la leptine, l'adiponectine, l'IL-10 et le TGF-β1 ont été dosés par ELISA. La nourriture HTL n'a pas entraîné de surpoids chez aucune des deux souches. Cependant, le profil d'adipokines de la souris C57BL/6 est affecté par la nourriture riche en lipides. Dans le tissu MES, la quantité de TNF-α, IL-6, leptine, adiponectine et IL-10 est significativement plus élevée comparativement aux quantités retrouvées chez les souris témoins. Cette donnée suggère qu'une nourriture riche en lipides est capable d'induire des changements dans le métabolisme du tissu adipeux. Bref, le métabolisme du tissu adipeux serait régulé par d'autres facteurs que l'obésité. Chez SJL, les niveaux d'adipokines ne sont pas affectés par la nourriture riche en lipides comparativement aux souris témoin excepté pour l'adiponectine. Il ya une diminution de l'adiponectine dans le tissu ING et MES. Les réponses différentes à une nourriture riche en lipides pourraient s'expliquer par les niveaux d'adiponectine. L'adiponectine est une hormone anti-inflammatoire et sa quantité est 100X plus élevée chez la souris SJL que chez C57BL/6. Chez la souris SJL, la quantité élevée d'adiponectine pourrait jouer un rôle protecteur contre l'inflammation. En conclusion, cette étude suggère que le bagage génétique a une influence sur le profil d'adipokine. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Adipokine, Pro-inflammatoire, Anti-inflammatoire, Tissu adipeux, Inguinal, Mésentérique, Paramétrial, TNF-α, IL-6, Leptine, IL-10, Adiponectine, TGF-β, C57BL-6 et SJL.

La maladie osseuse de Paget (MOP) est la deuxième maladie osseuse la plus fréquente après l'ostéoporose. Elle touche environ 3% de la population caucasienne après l'âge de 55 ans. La mutation p.Pro392Leu dans le gène appelé SQSTM1, liée à la MOP a été identifiée chez la moitié des formes familiales dans la population canadienne-française avec une transmission selon un mode autosomique dominant. Toutefois cette mutation n'explique pas complètement la maladie, notamment le phénotype cellulaire des ostéoclastes. Les objectifs de cette thèse étaient de mieux comprendre l'hétérogénéité clinique et moléculaire de la MOP, en étudiant les facteurs précoces contribuant au développement des phénotypes clinique et cellulaire de la MOP chez les apparentés porteurs de la mutation p.Pro392Leu, en recherchant un second gène modificateur de la mutation p.Pro392Leu dans certaines familles de notre cohorte et en étudiant l'effet modulateur de miR-16 sur l'expression du gène SQSTM1. Nous avons examiné les données des descendants adultes porteurs de la mutation p.Pro392Leu âgés de <90 ans et leurs parents atteints. Les caractéristiques cliniques des parents comprenaient le sexe, l'âge au diagnostic, le nombre d'os affectés, les taux de phosphatase alcaline totale sérique (tALPs). L'évaluation du phénotype pagétique chez les descendants à l'inclusion entre 1996 et 2009 comprenait le dosage des tALPs, la scintigraphie osseuse et les radiographies du crâne et du bassin. Une réévaluation approfondie du phénotype de ces descendants par imagerie osseuse et dosage des marqueurs biochimiques a été effectuée entre 2016 et 2018. Le séquençage de l'exome entier a été effectué en utilisant un HiSeq 2500 chez quatre patients de deux familles différentes avec la MOP non porteurs d'aucune mutation dans le gène SQSTM1. Le phénotype clinique a été défini par l'âge au diagnostic, le taux de tALPs, le nombre d'os atteints chez les patients porteurs de la mutation p. Pro392Leu et / ou du variant p.Val45Ile dans deux familles (n = 14 participants). Les quantifications de miR-16 et de SQSTM1 ont été effectuées respectivement dans le plasma (97 participants) et dans le sang total (83 participants) par RT-PCR quantitative chez des patients pagétiques avec ou sans la mutation p.Pro392Leu, des porteurs sains de cette mutation et des témoins sains non mutés. L'expression de miR-16 a été corrélée avec l'expression de SQSTM1 et des associations avec l'âge au diagnostic, le sexe, le taux de tALPs ainsi que le nombre d'os atteints ont été recherchées. L'impact du variant p.Val45Ile sur le phénotype ostéoclastique (ostéoclastogenèse, nombre de noyaux par ostéoclaste et résorption osseuse) a été évalué par différenciation in vitro des monocytes du sang périphérique en ostéoclastes matures avec du RANKL et hMCSF pendant 21 jours, chez des patients atteints de MOP porteurs d'un et/ou l'autre variant génétique, des porteurs sains de ces variants, des patients pagétiques non mutés et des témoins sains non mutés. Le phénotypage clinique complet pour rechercher une MOP asymptomatique chez 36 descendants sains porteurs de la mutation p.Pro392Leu a montré que parmi les 36 descendants avec un phénotype mis à jour, quatre d'entre eux ont développé un phénotype clinique de la MOP caractérisé par une hyperfixation monostotique ou polyostotique associée à des lésions radiographiques typiques dans les sites affectés, représentant une incidence de 1,83 par 1000 personnes-année. De plus, l'âge au diagnostic de la MOP a été retardé de 10 ans en moyenne chez les descendants adultes porteurs de la mutation p.Pro392Leu par rapport à leurs parents affectés. Nos résultats soutiennent l'utilité d'une surveillance régulière des adultes porteurs de cette mutation. L'effet modulateur de miR-16 sur l'expression du gène SQSTM1 par quantification de l'expression génique a conduit à une une corrélation négative non significative de l'expression du gène SQSTM1 par miR-16 chez les participants porteurs de la mutation p.Pro392Leu, chez les patients mutés et non mutés mais pas chez les contrôles sains (-0.17103, -0.11583 vs 0.05624, NS). Ce résultat suggère un rôle possible de miR-16 comme modificateur épigénétique dans la MOP. Une analyse de l'exome entier chez deux de nos grandes familles avec hérédité digénique a permis d'identifier un nouveau variant p.Val45Ile dans le gène DOCK6 qui pourrait être un gène modificateur de la mutation p.Pro392Leu. Ce variant rare p.Val45Ile pourrait atténuer la sévérité du phénotype clinique de la MOP causée par la mutation du gène SQSTM1 lorsque les deux variants sont portés parle même patient. Par contre, ce nouveau variant seul est suffisant pour donner lieu à un phénotype ostéoclastique pagétique mais ce dernier est moins sévère que celui observé avec la mutation p.Pro392Leu seule. Ce projet de thèse contribue ainsi à une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques de la MOP qui pourraient conduire à une meilleure prise en charge clinique des patients avec la MOP et à l'identification de nouvelles possibilités diagnostiques ou thérapeutiques, notamment pour réguler le remodelage osseux. / Paget's disease of bone (PDB) is the second most common bone disease after osteoporosis. It affects approximately 3% of the Caucasian population after the age of 55 years old. The p.Pro392Leu mutation in the gene called SQSTM1, linked to PDB has been identified in half of the familial forms in the French-Canadian population with an autosomal dominant mode of inheritance. However, this mutation does not fully explain the disease, in particular the cellular phenotype of osteoclasts. The objectives of this study were to better understand the clinical and molecular heterogeneity of PDB, by studying the early factors contributing to the development of the clinical phenotype of PDB in relative carriers of the p.Pro392Leu mutation, by looking for a second modifier gene of p.Pro392Leu mutation in some families in our cohort and by studying the modulating effect of miR-16 on the expression of the SQSTM1 gene. We reviewed research records from adult offspring carriers of the p.Pro392Leu mutation aged <90 years and their affected parent. In parents, we collected data on sex, age at diagnosis, number of affected bones, total serum alkaline phosphatase levels (tALPs). PDB extended phenotype assessment relying on tALPs, total body bone scan and skull and pelvis radiographs, was performed in offspring at inclusion in 1996 to 2009. An extended phenotype reassessment of these offspring by bone imaging and biochemical markers assay was carried out between 2016 and 2018. The quantification of miR-16 and SQSTM1 was carried out respectively in plasma (97 participants) and in whole blood (83 participants) by quantitative RT-PCR in carriers of the p.Pro392Leu mutation (patients with PDB or healthy carriers), in not mutated patients with PDB and healthy controls not mutated. MiR-16 expression was correlated with SQSTM1 gene expression and associations with age at diagnosis, sex, tALPs and the number of affected bones were searched. Whole exome sequencing was performed using a HiSeq 2500 with the Agilent XT protocol on four patients from two different families with PDB not carriers of any SQSTM1 mutation in which at least one other sibling with PDB was carrier of the p.Pro392Leu mutation. The clinical phenotype was defined by the age at diagnosis, tALPs level, number of affected bones in patients carrying the p.Pro392Leu and/or p.Val45Ile variant in two families (n=14 participants). The impact of the p.Val45Ile variant on the osteoclastic phenotype (osteoclastogenesis, number of nuclei per osteoclast and bone resorption) was evaluated by in vitro differentiation of monocytes from peripheral blood into mature osteoclasts with RANKL and hMCSF for 21 days, in pagetic patient carriers of one and/or two variants, healthy carriers of these variants, pagetic patients not mutated and healthy controls not mutated. The complete clinical phenotyping to search for asymptomatic PDB in 36 healthy offspring carriers of the p.Pro392Leu mutation showed that among the 36 offspring with an updated phenotype, four of them developed a clinical phenotype of PDB characterized by monostotic or polyostotic increased bone uptake associated with typical radiographic lesions in the affected sites, representing an incidence of 1.83 per 1000 person-years. Moreover, the age at PDB diagnosis was delayed by 10 years in average in the adult offspring carriers the p.Pro392Leu mutation versus their affected parents. Our findings support the utility of a regular monitoring of the adult healthy offspring carriers of this mutation. The modulating effect of miR-16 on the expression of the SQSTM1 gene by gene expression quantification led a non significant negative correlation of the expression of the SQSTM1 gene by miR-16 in participant carriers of the p.Pro392Leu mutation, in patients mutated and not mutated but not in healthy controls (-0.17103, -0.11583 vs 0.05624, NS). This result suggests a possible role for miR-16 as an epigenetic modifier in PDB. An analysis of the whole exome in two of our large families with digenic inheritance allowed us to identify a new variant p.Val45Ile in the DOCK6 gene which could be a modifier gene for the p.Pro392Leu mutation. This rare variant p.Val45Ile could reduce the severity of the clinical phenotype of PDB caused by the mutation in the SQSTM1 gene when the two variants are carried by the same patient. On the other hand, this new variant alone gives rise to a pagetic osteoclastic phenotype but less severe than the one observed with the p.Pro392Leu mutation alone. This thesis project thus provided a better understanding of the pathophysiological mechanisms of PDB which could lead to better clinical management of patients with PDB and to the identification of new diagnostic or therapeutic possibilities, to regulate bone remodeling.

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Depuis la publication des résultats de l'étude de la Women's Health Initiative (WHI) en juillet 2002, l'utilisation d'hormonothérapie de remplacement (HTR) a diminué substantiellement au sein de la population générale. Cependant, l'impact que les résultats de cette étude ont eu sur l'utilisation d'HTR par les femmes à haut risque de cancer du sein héréditaire demeure inconnu. Cette étude vise à comparer l'utilisation d'HTR, avant et après la publication des résultats de l'étude de la WHI, par les femmes testées pour une prédisposition génétique au cancer du sein. L'utilisation d'HTR a été évaluée à l'aide d'un questionnaire postal auto-administré un an suivant la divulgation du résultat du test génétique BRCA1/2. Les résultats obtenus indiquent que, globalement, l'utilisation d'HTR chez ces femmes demeure faible et ne semble pas avoir été influencée par la publication des résultats de l'étude de la WHI. Cependant, chez les non-porteuses de la mutation familiale, l'utilisation d'HTR a diminué significativement suivant la publication des résultats de l'étude de la WHI, une réduction similaire à celle observée chez les femmes de la population générale. Cette diminution concorde avec les recommandations émises par la Société canadienne du cancer suite à la publication de l'étude de la WHI à propos de l'utilisation d'HTR.

Titre de l'écran-titre (visionné le 9 avril 2024) / Les myopathies liées à *RYR1*, les myopathies congénitales les plus fréquemment diagnostiquées, se caractérisent par une hypotonie musculaire squelettique et une faiblesse musculaire squelettique non progressive ou lentement progressive. Les myopathies liées à *RYR1* sont causées par des mutations dans le gène *RYR1*. L'édition Prime a le potentiel d'atteindre une efficacité élevée dans le traitement des myopathies liées à *RYR1* en ciblant les mécanismes physiopathologiques en amont. L'édition Prime utilise le même mécanisme que les systèmes CRISPR/Cas conventionnels, permettant toutes les conversions possibles de base à base et leurs combinaisons, mais n'exploite pas de modèle d'ADN double brin (dADN) ni ne confère de cassures double-brin (DSB) dans la séquence cible. La correction de la mutation T4709M est un exemple important pour le traitement potentiel des maladies liées à *RYR1*. Le maintien d'une homéostasie calcique adéquate pourrait réduire l'incidence de la faiblesse musculaire, améliorer la contraction musculaire et renforcer la fonction motrice globale. La correction des mutations du gène *RYR1* en utilisant l'édition Prime offre également la possibilité de prévenir l'apparition de complications associées aux maladies liées à *RYR1*. La correction précoce de la mutation T4709M pourrait améliorer le pronostic à long terme des personnes atteintes en fonction de l'évolution observée de la faiblesse musculaire et de l'incapacité. Cette approche offre la possibilité d'établir des schémas thérapeutiques plus efficaces et individualisés afin d'optimiser les avantages thérapeutiques et de minimiser simultanément les effets indésirables. Ainsi, cette étude vise à explorer l'application de l'édition Prime pour le traitement des myopathies liées à *RYR1*. Les myopathies liées à *RYR1* sont causées par des mutations dans le gène *RYR1*. L'efficacité de l'édition Prime dans la correction de T4709M, une mutation faux-sens de *RYR1*, a été évaluée à la fois *in vitro* et *in vivo*. Pour les expériences *in vitro*, les plasmides d'édition Prime ont été transfecté dans des cellules HEK293T, des cellules primaires de fibroblastes humains, une lignée de cellules de myoblastes humains, des cellules primaires de fibroblastes *RYR1ᵀᴹ/ᵀᴹ* de souris et des cellules C2C12 par électroporation. Pour les expériences *in vivo*, les plasmides d'édition Prime ont été injectés dans le modèle de souris *RYR1ᵀᴹ/ᵀᴹ*, suivi d'une électroporation. Plusieurs pegARN ont été testés. Les résultats des expériences *in vitro* montrent que l'efficacité de correction varie selon les pegARN. PE3 est l'un des dispositifs incrémentiels de l'édition Prime. PE3b est une version ajustée de PE3 avec une efficacité de correction améliorée et une gamme étendue de modifications génétiques ciblées. La stratégie PE3 s'est révélée plus efficace que la stratégie PE3b pour corriger la mutation ponctuelle. L'efficacité de correction de l'édition Prime peut être améliorée en effectuant plusieurs transfections ou en ajoutant une séquence ARN formant des doubles brins (appelée TevopreQ1) au pegARN. L'efficacité de correction de la mutation *RYR1* T4706M par l'édition Prime *in vivo* ne peut être confirmée. / *RYR1*-related myopathies, the most frequently diagnosed congenital myopathies, are characterized by skeletal muscle hypotonia and non-progressive or slowly progressive skeletal muscle weakness. *RYR1*-related myopathies are caused by mutations in the *RYR1* gene. Prime editing has the potential to achieve a high efficiency in the treatment of *RYR1*-related myopathies by targeting the upstream of the pathophysiological mechanisms. Prime editing employs the same mechanism as conventional CRISPR/Cas systems mediating all 12 possible base-to-base conversions and combinations but does not exploit a dDNA template or confer DSBs in the target sequence. Correction of the T4709M mutation is important example for the potential treatment of *RYR1*-related diseases. Maintenance of proper calcium homeostasis could ameliorate muscle weakness, improve muscle contractility, and enhance overall motor function. Correcting mutations of the *RYR1* gene using Prime editing also offers the potential to prevent the occurrence of complications associated with *RYR1*-related diseases. Early correction of the T4709M mutation may improve the long-term prognosis for affected individuals based on observed progression of muscle weakness and disability. This approach offers the potential for establish more effective and individualized treatment regimens to optimize therapeutic benefits and to simultaneously minimize adverse effects. Thus, this study aims to explore the application of Prime editing for treating *RYR1*-related myopathies. *RYR1*-related myopathies are caused by mutations in the *RYR1* gene. The efficiency of Prime editing in correcting T4709M, a missense mutation of *RYR1*, was evaluated both *in vitro* and *in vivo*. For *in vitro* experiments, the Prime editing plasmids were transfected into HEK293T cells, human fibroblast primary cells, human myoblast cell line, mouse *RYR1ᵀᴹ/ᵀᴹ* fibroblast primary cells, and C2C12 cells through electroporation. For *in vivo* experiments, the Prime editing plasmids were injected into *RYR1ᵀᴹ/ᵀᴹ* mouse model followed by electroporation. Multiple pegRNAs were tested. The results of *in vitro* experiments show that correction efficiency varies across pegRNAs. PE3 is one of the incremental devices in Prime editing. PE3b is an adjusted version of PE3 with improved editing efficiency and expanded range of targeted genetic modifications. The PE3 strategy was found to be a more effective than PE3b strategy for correcting the point mutation. The correction efficiency of Prime editing can be improved by conducting multiple transfections or by adding a RNA sequence forming double strands (called TevopreQ1) to pegRNA. The efficiency of correcting *RYR1* T4706M mutation by Prime editing *in vivo* cannot be confirmed.

L'orme d'Amérique (*Ulmus americana*) est un arbre d'Amérique du Nord qui joue un rôle écologique crucial en étant l'un des premiers arbres à fleurir au printemps. Il constitue un habitat pour diverses espèces d'insectes et de pollinisateurs, ainsi que pour les oiseaux migrateurs au début de la saison. L'espèce est également utilisée dans l'agriculture et la construction depuis l'arrivée des premiers peuples indigènes américains et des colons européens et aussi très prisé pour sa valeur ornementale. Le XXe siècle a marqué un tournant dans l'histoire de l'orme américain en raison de deux épidémies consécutives de maladie hollandaise de l'orme (MHO) causées par les champignons ascomycètes *Ophiostoma ulmi* (OU) et *O. novo-ulmi* (ONU) qui ont provoqué des pertes catastrophiques dans toute l'aire de répartition de l'orme américain. Afin de mieux comprendre les mécanismes d'action des agents de la MHO, nous avons réalisé la première étude de transcriptomique comparative incluant des souches représentatives des trois espèces causant la MHO, ainsi que de l'espèce apparentée *O. quercus*, un saprotrophe. Les analyses statistiques des transcriptomes fongiques récupérés 3 et 10 jours après l'infection de jeunes plants d'*Ulmus americana* ont mis en évidence plusieurs gènes candidats associés à la virulence et aux interactions hôte-pathogène, chaque souche présentant un transcriptome distinct. Les données obtenues confirment l'importance d'étudier le comportement transcriptionnel de taxons fongiques distincts afin de comprendre leur pathogénicité et leur virulence en relation avec la progression temporelle de l'interaction hôte-pathogène. Les données massives de séquences d'ARN total de l'infection *in planta* développées pour cette première étude nous ont également permis d'investiguer le comportement transcriptionnel d'*U. americana* en réponse à l'infection. Les analyses ont démontré que les transcriptomes d'orme varient selon l'espèce et la lignée d'*Ophiostoma* inoculée. Nous avons notamment observé que l'inoculation d'une souche d'ONU sauvage ou d'un mutant (*∆ogf1*) pour un seul gène nucléaire engendrait des différences majeures chez les transcriptomes d'orme, notamment l'expression différentielle d'un orthologue du gène de la MAP kinase 3 (MAPK3) chez les individus auxquels on avait inoculé le mutant ∆*ogf1*. Nous avons en outre utilisé pour la première fois l'outil informatique *CoNet* du logiciel *Cytoscape* pour déduire des réseaux d'association biologique et détecter des schémas non aléatoires significatifs de cooccurrence entre les plantes et les champignons. Cette approche a révélé une corrélation significative entre l'expression de plusieurs gènes chez l'hôte et chez l'agent pathogène, 3 jours après l'inoculation. Bien que moins nombreuses, les cooccurrences détectées 10 jours après inoculation incluaient des corrélations significatives entre l'expression d'un gène impliqué dans la photosynthèse chez l'orme et l'expression de gènes d'ONU codant pour des métabolites secondaires. Finalement, afin de mieux comprendre les mécanismes de virulence d'*Ophiostoma novo-ulmi* et la base moléculaire de l'interaction entre *O. novo-ulmi* et *U. americana*, nous avons réalisé une analyse fonctionnelle en inactivant deux gènes fongiques à l'aide de l'édition du génome CRISPR-Cas9. Les mutants ont ensuite été inoculés à de jeunes plants d'orme en serre. Cette étude fonctionnelle met en évidence le gène codant pour le régulateur transcriptionnel Zap1 qui contrôle l'expression des gènes responsables de la captation de zinc, ainsi que le gène codant pour le facteur de transcription Ste12 présent exclusivement dans le règne fongique. Le mutant ∆*zap1* s'est avéré plus virulent que la souche *O. novo-ulmi* H327 de type sauvage dont il est issu, tandis que le mutant ∆*ste12* s'est avéré avirulent. En outre, des gaules d'orme d'abord infectées par le mutant ∆*ste12* ont montré une plus grande résistance lorsque confrontées à la souche de type sauvage. Cette thèse permet de mieux comprendre le développement de l'interaction entre l'orme d'Amérique et les agents pathogènes responsables de la MHO, grâce à l'obtention et l'analyse statistique de données massives. Finalement, la production de souches d'*Ophiostoma* mutantes ouvre également la possibilité de réaliser de futures études transcriptionnelles pour amener de nouvelles connaissances dans la compréhension de la MHO. / The American elm (*Ulmus americana*) is a North American tree that plays a crucial ecological role as one of the first trees to flower in spring. It provides a habitat for various species of insects and pollinators, as well as for migratory birds at the start of the season. The species has also been used in agriculture and construction since the arrival of the first indigenous American peoples and European settlers and is highly prized for its ornamental value. The 20th century marked a turning point in the history of the American elm due to two consecutive epidemics of dutch elm disease (DED) caused by the ascomycete fungi *Ophiostoma ulmi* (OU) and *O. novo-ulmi* (ONU), which led to catastrophic losses throughout the range of the American elm. To better understand the mechanisms of action of DED agents, we carried out the first comparative transcriptomics study including representative strains of the three DED-causing species, as well as the related saprotrophic species *O. quercus*. Statistical analyses of fungal transcriptomes recovered 3 and 10 days after infection of Ulmus americana seedlings revealed several candidate genes associated with virulence and host-pathogen interactions, with each strain presenting a distinct transcriptome. The data obtained confirm the importance of studying the transcriptional behavior of distinct fungal taxa to understand their pathogenicity and virulence in relation to the temporal progression of host-pathogen interaction. The massive total RNA-seq data from in planta infection developed for this first study also enabled us to investigate the transcriptional behavior of *U. americana* in response to infection. Analyses showed that elm transcriptomes varied according to the species and lineage of *Ophiostoma* inoculated. We observed that inoculation with either a wild-type ONU strain or a mutant (∆ogf1) for a single nuclear gene resulted in major differences in elm transcriptomes, including differential expression of an ortholog of the MAP kinase 3 (MAPK3) gene in individuals inoculated with the ∆*ogf1* mutant. We also used the Cytoscape software tool CoNet for the first time to infer biological association networks and detect significant non-random patterns of co-occurrence between plants and fungi. This approach revealed a significant correlation between the expression of several genes in the host and in the pathogen, 3 days after inoculation. Although fewer in number, the co-occurrences detected 10 days after inoculation included significant correlations between the expression of a gene involved in photosynthesis in elm and the expression of ONU genes encoding secondary metabolites. Finally, to better understand the virulence mechanisms of *Ophiostoma novo-ulmi* and the molecular basis of the interaction between *O. novo-ulmi* and *U. americana*, we carried out a functional analysis by inactivating two fungal genes using CRISPR-Cas9 genome editing. The mutants were then inoculated into elm seedlings in the greenhouse. This functional study highlighted the gene encoding the transcriptional regulator Zap1, which controls the expression of genes responsible for zinc uptake, as well as the gene encoding the transcription factor Ste12 found exclusively in the fungal kingdom. The ∆zap1 mutant proved more virulent than the wild-type *O. novo-ulmi* H327 strain from which it was derived, while the ∆ste12 mutant proved avirulent. In addition, elm saplings first infected with the ∆ste12 mutant showed greater resistance when confronted with the wild-type strain. This thesis provides a better understanding of the development of the interaction between American elm and the pathogens responsible for DED, by obtaining and statistically analyzing massive data. Finally, the production of mutant *Ophiostoma* strains also opens the possibility of future transcriptional studies to provide new insights into the understanding of DED.

Ce mémoire est le fruit d’un travail de deux ans dans le laboratoire de Génomique des Cancer du Dr Simard. La première partie du mémoire est une mise en contexte sur le cancer du sein et sur les deux principales voies de réparation des cassures doubles brins de l’ADN, puis se poursuit par la problématique ayant menée à l’élaboration de mon projet. Cette partie s’achève par le descriptif des techniques de laboratoire et des outils d’analyse utilisés pour ce projet. En deuxième partie se trouve l’article scientifique rédigé à partir des résultats obtenus pendant mes recherches, avant de se terminer par une conclusion.