Les checkpoints de l'ADN coordonnent les réponses cellulaires aux dommages de l'ADN et au blocage de la réplication des cellules eucaryotes. Chez Saccharomyces cerevisiae, la protéine kinase Rad53 occupe une place centrale au sein des checkpoints de l'ADN. Afin d'identifier de nouveaux partenaires de Rad53, une approche génétique a été développée, utilisant l'allèle dominant létal RAD53-DL qui déclenche constitutivement des réponses cellulaires normalement induites par des lésions de l'ADN. Notre hypothèse est que l'absence des activateurs ou des substrats de Rad53 pourrait rétablir la croissance. Nous avons donc recherché, à l'échelle du génome de S. cerevisiae, les gènes qui suppriment la toxicité de RAD53-DL lorsqu'ils sont inactivés. 110 gènes ont été isolés et classés en groupes fonctionnels. Un groupe a particulièrement retenu notre attention. Il est composé de huit gènes dont l'inactivation confère à la cellule une hyper-résistance à plusieurs stress génotoxiques. Trois de ces gènes codent des composants du protéasome 26S, l'enzyme central du système de dégradation ubiquitine-dépendante des protéines qui joue un rôle crucial dans la plupart des processus cellulaires. Le protéasome est une structure macromoléculaire très sophistiquée composée d'une partie catalytique, la particule 20S, associée au complexe régulateur 19S, lui même formé de 2 sous-complexes, la base et le couvercle. Son assemblage comprend de nombreuses étapes ordonnées. Au moment du crible, un seul chaperon du protéasome était connu chez la levure, la protéine Ump1, impliquée dans les étapes finales de maturation du protéasome 20S. Par des analyses génétiques et biochimiques, nous avons caractérisé les cinq autres membres du groupe fonctionnel « protéasome », dont la fonction était jusqu'alors inconnue. Les gènes YLR021W, YPL144W, YLR199C et YKL206C, que nous avons baptisés POC1-4 (Proteasome Chaperone), codent 4 protéines formant deux paires de chaperons du protéasome 20S (Poc1-Poc2 et Poc3-Poc4) agissant en amont de Ump1. HSM3 code la première protéine chaperonne de la particule régulatrice du protéasome. Hsm3 s'associe avec la base du 19S et assiste son assemblage. Son rôle est également de réguler l'association du 19S en formation avec le protéasome 20S. Nous avons identifié les homologues mammifères de Poc1-4 (PAC1-4) et Hsm3 (S5b), mettant ainsi en lumière une conservation remarquable des facteurs d'assemblage du protéasome au cours de l'évolution

<p>In the case of injury to the CNS, different proteins act to repair and protect cells in the brain and spinal cord. In the present study, we looked at dorsal root injury and hypoglossal nerve avulsion and transection. Here we studied for the first time the expression of Parkin in these types of injuries. However the antibodies against Parkin used here have not been able to detect Parkin in the injuries examined, neither with fluorescence or using DAB. The roles of Mts1, GFAP, and clusterin after injury have been investigated earlier, but their co-localization in the same cells was first shown in this study in the hypoglossal nucleus with immunohisto-chemical methods. These results may also be of value in the process of finding an effective treatment for neurodegenerative disorders such as ALS.</p>

Molecular chaperones help many proteins in the cell reach their native conformation. The mechanism with which they do this has been studied extensively, but has not been entirely elucidated. This work is a continuation of the study done by Laila Villebeck et al. (2007) on the conformational rearrangements in the eukaryotic protein actin in interaction with the eukaryotic chaperone TRiC. In this study the intentions were to analyze the protein MreB, a prokaryotic homologue to actin, when interacting with the prokaryotic chaperone GroEL. The purpose was to investigate if the mechanisms of GroEL and TRiC are similar. The analysis of the conformation of MreB was to be made through calculations of fluorescence resonance energy transfer (FRET) between two positions in MreB labeled with fluorescein. A MreB mutant was made through site-specific mutagenesis to enable labeling at a specific position. Another single mutant and a corresponding double mutant needed for these measurements were avaliable from earlier studies. The results from fluorescence measurements on these mutants indicated that the degree of labeling was insufficient for accurate determination of FRET. Suggestions are made on improvements of the experimental approach for future studies.

In the case of injury to the CNS, different proteins act to repair and protect cells in the brain and spinal cord. In the present study, we looked at dorsal root injury and hypoglossal nerve avulsion and transection. Here we studied for the first time the expression of Parkin in these types of injuries. However the antibodies against Parkin used here have not been able to detect Parkin in the injuries examined, neither with fluorescence or using DAB. The roles of Mts1, GFAP, and clusterin after injury have been investigated earlier, but their co-localization in the same cells was first shown in this study in the hypoglossal nucleus with immunohisto-chemical methods. These results may also be of value in the process of finding an effective treatment for neurodegenerative disorders such as ALS.

La chromatine chez les eucaryotes, porte des informations génétiques et épigénétiques. Les mécanismes garantissant le maintien de ces informations lors de la division cellulaire ou la réparation de l’ADN sont encore mal connus et ils constituent l’enjeu principal du projet de thèse. Plus particulièrement, l’objectif du projet de thèse est de chercher à comprendre comment les chaperons d’histones coordonnent leur action avec des partenaires associés à la fourche de réplication pour conserver les marques épigénétiques portées par les histones parentales et les reporter sur les histones nouvellement synthétisées. Cette thèse décrit précisément comment ASF1 (Anti Silencing Function 1) coopère avec le complexe CAF-1 (Chromatin Assembly Factor 1) et la sous-unité de l’hélicase réplicative MCM2 (Mini Chromosome Maintenance 2), pour la prise en charge des H3-H4 dans la réplication et la réparation de l’ADN.La thèse s’intéresse également à la régulation de l’activité de ces chaperons d’histones par des kinases activées suite à des stress réplicatifs ou des dommages de l’ADN. En particulier nous avons cherché à mieux comprendre comment l’ajout de groupements phosphate sur ASF1 par une enzyme appelée TLK (Tousled Like Kinase) module son activité au cours du cycle cellulaire et en réponse aux dommages de l’ADN. La caractérisation de l'importance des sites phosphorylés sur les propriétés de liaison du chaperon, permet de mieux comprendre le rôle joué par différent forme d’ASF1 dans l’assemblage des histones sur l’ADN et le maintien des informations épigénétiques. Le travail de thèse contient d’analyses biochimiques et structurales par une combinaison de techniques (SEC-MALS, AUC, ITC, RMN, cristallographie des rayons X) et d’analyses fonctionnelles sur des modèles cellulaires. / In eukaryotes, chromatin carries both, the genetic and epigenetic information. Mechanisms implicated in maintenance of these information during cell division or DNA repair remain poorly understood and they constitute the main issue of this thesis project. More specifically, the goal of the project is to understand how histone chaperones coordinate their action with partners associated with the replication fork to recognize and preserve the epigenetic marks carried by parental histones and to copy on the newly synthesized histones. The work unravels how ASF1 (Anti-Silencing Function 1) cooperates with the CAF-1 complex (Chromatin Assembly Factor 1) and with the replicative helicase subunit MCM2 (Mini Chromosome Maintenance 2), for the management of H3-H4 histones in DNA replication and repair.Moreover, this thesis investigates the regulation of histone chaperones activities by kinases activated after a replicative stress or DNA damage. In particular, we analyzed the consequences of ASF1 phosphorylation by the enzyme called TLK (Tousled like kinase). The activity of TLK is modulated during the cell cycle and after DNA damage. Characterization of the importance of phosphorylated sites on the chaperone binding properties, allows a better understanding of the role played by different forms of ASF1 in the assembly of histones on DNA and maintenance of epigenetic information. The thesis work included biochemical and structural analysis with a combination of different techniques (SEC-MALS, AUC, ITC, NMR, X-ray crystallography) and functional analysis in cellular models.

Salmonella enterica sérovar Typhi est une bactérie pathogène humain-spécifique et l’agent étiologique de la fièvre typhoïde. Parmi ses facteurs de virulence, il y a 14 systèmes d’adhésion putatifs nommés fimbriae qui ont été identifiés dans le génome de S. Typhi. Les fimbriae sont regroupés en opérons qui codent pour des structures protéiques extracellulaires, pour une machinerie de sécrétion et d’assemblage et parfois pour des régulateurs. Ceux-ci sont peu exprimés en conditions de laboratoire et peu étudiés chez S. Typhi. Parmi les 14 fimbriae de S. Typhi, 12 appartiennent à la classe des chaperon-placier, c’est-à-dire qu’ils possèdent un chaperon et un placier qui leur sont dédiés pour la formation de la structure fimbriaire. Je crois que ces fimbriae sont importants pour la pathogenèse de S. Typhi. Le but de ce projet est l’analyse fonctionnelle des fimbriae de type chaperon-placier chez S. Typhi. Pour ce faire, j’ai voulu établir une caractérisation générale des 12 fimbriae de type chaperon-placier, puis j’ai concentré l’étude sur la régulation de 2 de ces fimbriae, c’est-à-dire Fim et Std. La caractérisation générale des fimbriae de type chaperon-placier consistait à déterminer l’expression des promoteurs fimbriaires lors de la croissance en différentes conditions de culture mimant l’infection, à déterminer la présence et la morphologie des fimbriae à la surface de la bactérie et à évaluer l’effet des fimbriae sur la pathogenèse de S. Typhi (formation de biofilm, interactions avec les cellules de l’hôte et motilité bactérienne). L’expression maximale des fimbriae a été obtenue principalement en milieu minimal. J’ai observé pour la première fois 6 des 12 fimbriae par microscopie électronique à transmission. Chaque fimbria présentait des effets sur au moins une étape testée sur la pathogénèse. La régulation de std et fim a été étudiée en déterminant le rôle de régulateurs globaux et par criblage d’une banque de mutants par insertion de transposon. Principalement, j’ai découvert que le promoteur std était activé par Crp, responsable de la répression catabolique, tandis que fim voit son expression modulée par la chaîne de transport d’électrons (Ndh) et des perturbations de l’enveloppe (OmpR). Finalement, nos résultats démontrent que les fimbriae de type chaperon-placier sont importants pour la 6 pathogenèse de S. Typhi et que deux de ceux-ci sont régulés par des signaux environnementaux importants rencontrés par la bactérie lors de l’infection. / Salmonella enterica serovar Typhi is a human-specific pathogenic bacteria and the etiologic agent of typhoid fever. Among its virulence factors, there are 14 putative adhesion systems named fimbriae identified in the S. Typhi genome. Each fimbria is clustered in an operon that encodes for extracellular proteinaceous structures, for the secretion and assembly machinery and sometime for regulators. Fimbrial genes are poorly expressed under laboratory conditions, with few studied in S. Typhi. Among the 14 fimbriae, 12 belong to the chaperone-usher class, where each one encodes a dedicated chaperone and usher that form the fimbrial structure. I propose that fimbriae are important for S. Typhi pathogenesis. The aim of this project is the functional analysis of all the chaperone-usher fimbriae of S. Typhi. My goals were to establish a general characterization of the 12 chaperone-usher fimbriae, and to study specifically the regulation of 2 fimbriae, Fim and Std. The general characterization of chaperone-usher fimbriae includes the determination of the expression of fimbrial promoters in different growth conditions mimicking infection, the observation of the presence and morphology of fimbriae at the bacterial surface, and the evaluation of the role of fimbriae on S. Typhi pathogenesis (biofilm formation, host-cells interactions and motility). Fimbrial expression was generally higher when cells were grown in minimal medium. I was able to observe for the first time the presence of 6 out of 12 fimbriae by transmission electron microscopy. Regarding the role of fimbriae in pathogenesis, each fimbria was involved in at least one step. Regulation of std and fim was studied by evaluating the implication of several general regulators and by screening a transposon-based library. Overall, I discovered that the std promoter was activated by Crp, responsible of catabolic repression, and that fim was modulated by the activity of the electron transport chain and by envelope perturbations. Finally, my results demonstrated that the chaperone-usher fimbriae are important for S. Typhi pathogenesis and two of them are regulated by important environmental signals encountered during bacterial infection.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le cancer de la prostate représente la deuxième cause de décès liée au cancer. Des stratégies thérapeutiques ciblant des mécanismes moléculaires conduisant à la résistance doivent donc être développées. Une stratégie visant à améliorer les traitements du cancer de la prostate consiste à cibler les gènes qui sont activés lors de la disparition des androgènes, soit pour retarder ou empêcher l'émergence du phénotype de résistance à la castration. Le but de cette thèse est d'identifier et de développer des petites molécules inhibitrices ciblant des interactions protéine-protéine impliquées dans le cancer de la prostate. Cette thèse porte sur l'étude de deux protéines cruciales liées au cancer de la prostate, à savoir, la protéine de choc thermique de bas poids moléculaire (Hsp27) et la protéine TCTP. Nous avons validé deux composés ciblant TCTP en utilisant une chimiothèque dédiée à l'inhibition d'interaction protéine-protéine. Des tests fonctionnels sont actuellement mis au point pour évaluer la capacité de ces molécules à être proposées comme composés potentiels contre le cancer de la prostate. / Prostate Cancer (PCa) is one of most common malignancies, being the second leading cause among cancer-related death. Additional therapeutic strategies targeting molecular mechanisms mediating resistance must be developed because of the defects of docetaxel-based treatments. One strategy to improve therapies in advanced PCa involves targeting genes that are activated by androgen withdrawal, either to delay or prevent the emergence of the CR phenotype. The purpose of my thesis is to identify & develop small molecules inhibitors targeting PPIs involved in prostate cancer. we focuses on 2 crucial prostate cancer related proteins, namely, the small molecular weight Heat shock protein 27 (Hsp27) and the Translationally Controlled Tumor Protein (TCTP). We have validated 2 compounds targeting TCTP by using a "PPI Inhibitor-like" dedicated chemical library. Functional tests are now being developed to evaluate the capacity of such molecules to be proposed as potential compounds against prostate cancer.

Informe de Seminario para optar al grado de Licenciado en Lengua y Literatura Hispánica mención Literatura

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