Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Les maladies inflammatoires intestinales (MII) sont caractérisées par des périodes d'inflammation chronique entrecoupées de périodes de rémission. Elles mobilisent l'action de plusieurs molécules pour favoriser le retour à l'homéostasie. Il a été démontré que l'expression du récepteur P2Y[indice inférieur 2] (P2Y[indice inférieur 2]) est augmentée chez les patients atteints de MII et dans un modèle murin de colite chimique. Cette thèse s'intéresse aux mécanismes de régulation transcriptionnelle du gène de P2Y[indice inférieur 2] et à son rôle dans les MII. Premièrement, la disponibilité de la chromatine au promoteur de P2Y[indice inférieur 2] a été caractérisée par le statut d'acétylation des histones H3 et H4 par immunoprécipitation de la chromatine (ChIP). Le site d'initiation de la transcription du gène de P2Y[indice inférieur 2] a été identifié par 5' RLM-RACE. NF-[kappa]B et C/EBP[bêta] sont des candidats idéals pour réguler l'expression de P2Y[indice inférieur 2] puisqu'ils sont impliqués dans la régulation de gènes liés à l'inflammation. En utilisant le logiciel TRANSFAC, les sites de liaison potentielle (SLP) de NF-[kappa]B et C/EBP[bêta] ont été identifiés sur le promoteur du récepteur P2Y[indice inférieur 2]. Ensuite, des essais luciférase ont démontré que NF-[kappa]B et C/EBP[bêta] transactivent le promoteur de P2Y[indice inférieur 2] dans les cellules épithéliales intestinales (CEI) en condition inflammatoire ou non. Lorsque ces deux facteurs de transcription sont co-exprimés dans les CEI, on observe une synergie de la transactivation du promoteur de P2Y[indice inférieur 2]. Par des essais luciférase avec des constructions du promoteur mutées pour les SLP des facteurs de transcription à l'étude ainsi que par des gels de retardement et des essais de ChIP, nous avons montré que C/EBP[bêta] se lie en position -229 à -220pb du promoteur et que NF-[kappa]B se lie en position -181 à -172pb. Finalement, la stimulation du récepteur P2Y[indice inférieur 2] active la voie de signalisation PI-3K/Akt qui inactive GSK-3[bêta] favorisant la stabilisation des microtubules permettant à la cellule de migrer pour réparer une monocouche de CEI blessées. De plus, dans les CEI, l'expression de COX-2 et PGE[indice inférieur 2] qui sont des molécules importantes pour la réparation tissulaire, est augmentée par la stimulation de P2Y[indice inférieur 2]. In vivo, la stimulation du récepteur favorise la rémission de souris atteintes de colite chimique. Cette thèse démontre donc que l'expression du récepteur P2Y[indice inférieur 2] dans les MII est régulée par NF-[kappa]B et C/EBP[bêta] et que ce récepteur joue un rôle important dans les MII en favorisant la phase de rémission.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr.: f. 145-151. Publié aussi en version électronique.

Les gènes RUNX1 et CBFB codent pour les sous-unités du core binding factor (CBF), facteur de transcription hétérodimérique essentiel de l’hématopoïèse définitive. La dérégulation du CBF est l'une des anomalies les plus fréquemment rencontrées dans les hémopathies malignes. Puisque la perturbation seule du CBF est insuffisante au développement d’une leucémie aiguë myéloïde (LAM), les LAM impliquant le CBF sont considérées comme des modèles de leucémogénèse multi-étapes, nécessitant la coopération d’anomalies génétiques additionnelles.Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux LAM de type CBF, caractérisées soit par une t(8;21)/fusion RUNX1-RUNX1T1 soit par une inv(16)/fusion CBFB-MYH11, ainsi qu’aux LAM avec mutations germinales de RUNX1 (définissant la thrombopénie familiale avec prédisposition aux leucémies aiguës ou FPD/AML). Afin d’identifier des anomalies additionnelles, nous avons étudié les prélèvements de patients atteints de LAM CBF inclus dans les essais français ELAM02 (0-18 ans) et CBF2006 (18-60 ans) par séquençage à haut débit (n=215) et single nucleotide polymorphism-array (n=198). Les échantillons de 25 individus atteints de FPD/AML (issus de 15 familles), diagnostiqués entre 2005 et 2014, ont également été séquencés au stade thrombopénique et au moment de la transformation en leucémie aiguë.Dans les LAM CBF, les mutations activatrices des voies tyrosines kinases (TK) sont les événements les plus fré-quents quel que soit le sous-type de LAM CBF [t(8;21) ou inv(16)], comme cela a déjà été rapporté dans d’autres études. En revanche, les mutations affectant les gènes du remodelage chromatinien ou du complexe de la cohésine sont identifiées à des fréquences élevées (41% et 18% respectivement) dans les LAM avec t(8;21) tandis qu’elles sont pratiquement absentes dans les LAM avec inv(16). Dans les LAM avec t(8;21), la coexistence de ces mutations avec les mutations de type TK est associée à un pronostic défavorable suggérant une synergie entre ces événements. D'autres événements fréquemment retrouvés incluent les mutations de ZBTB7A et DHX15 dans les LAM avec t(8;21) (20% et 6% respectivement) et les délétions/mutations de FOXP1 dans les LAM avec inv(16) (7%). Enfin, nous avons décrit la perturbation de CCDC26 comme une possible lésion associée à une signalisation aberrante des TK dans les LAM CBF (4,5% des cas).Dans les FPD/AML, l'analyse mutationnelle a révélé l'acquisition d'un deuxième événement impliquant RUNX1 chez tous les patients ayant développé une LAM. Ce deuxième événement correspondait soit à une mutation somatique du second allèle de RUNX1 soit à la duplication de la mutation germinale de RUNX1 (par perte d'hétérozygotie sans anomalie du nombre de copies ou trisomie 21 acquise). En pratique clinique, cela suggère que la présence de deux mutations différentes de RUNX1 ou d'une seule mutation avec un ratio allélique supérieur à 50% chez un patient atteinte de LAM doit alerter sur la possibilité d’un syndrome FPD/AML sous-jacent. / RUNX1 and CBFB encode subunits of the core binding factor (CBF), a heterodimeric transcription factor required for the establishment of definitive hematopoiesis. Deregulation of the CBF is one of the most frequent aberrations in hematological malignancies. Since CBF disruption alone is insufficient to induce acute myeloid leukemia (AML) on its own, AML with CBF involvement is considered as a model of multistep leukemogenesis requiring additional genetic aberrations.Here, we focused on acute myeloid leukemia (AML) with t(8;21)/RUNX1-RUNX1T1 fusion and AML with inv(16)/CBFB-MYH11 fusion, reported together as CBF AML, as well as AML with germline RUNX1 mutation (defining the familial platelet disorder with propensity to develop leukemia or FPD/AML).In order to explore additional genomic aberrations, we performed comprehensive genetic profiling in CBF AML patients enrolled in the French trials ELAM02 (0-18 years) and CBF2006 (18-60 years) using both high-throughput sequencing (n=215) and single nucleotide polymorphism-array (n=198). In addition, we sequenced samples from 25 individuals with FPD/AML (15 pedigrees) diagnosed between 2005 and 2014 at thrombocyto-penic stage and during leukemic progression.In CBF AML, mutations in genes activating tyrosine kinase (TK) signaling were frequent in both subtypes as previously described by others. By contrast, we found mutations in genes encoding chromatin modifiers or members of the cohesin complex with high frequencies in t(8;21) AML (41% and 18% respectively) while they were nearly absent in inv(16) AML. Interestingly, such mutations were associated with a poor prognosis in patients with TK mutations suggesting synergic cooperation between these events. Other events included ZBTB7A and DHX15 mutations in t(8;21) AML (20% and 6% respectively) and FOXP1 deletions or truncating mutations in inv(16) AML (7%). Finally, we described CCDC26 disruption as a possible new lesion associated with aberrant TK signaling in this particular subtype of leukemia (4.5% of CBF AML).In FPD/AML, mutational analysis revealed the acquisition of a second event involving RUNX1 in all patients with AML including somatic mutation of the second allele or duplication of the germline RUNX1 mutation through copy-neutral loss of heterozygosity and trisomy 21. In clinical practice, we suggest that the occurrence of two different RUNX1 mutations or a single RUNX1 mutation with a variant allele frequency higher than 50% in a patient with AML should alert about the possibility of FPD/AML.

Le raisin (Vitis vinifera L.) est un fruit charnu non climactérique d’importance économique majeure. De nombreux paramètres, comme la taille, le métabolisme des acides organiques et des sucres, l’équilibre hydrique et la synthèse de métabolites secondaires, affectent la « qualité » de la baie. Les signaux affectant la reprogrammation du métabolisme cellulaire et l’expression des gènes codant des protéines clefs du développement et du mûrissement incluent les hormones et l’accumulation des sucres, présents à des taux variables au cours du développement de la baie. La régulation transcriptionnelle est l’élément essentiel qui contrôle ces modifications majeures. A ce jour, dans le contexte de la régulation du développement du raisin, très peu d’acteurs moléculaires ont pu être clairement caractérisés. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse ont donc eu pour objectif de mieux comprendre cette régulation par l’identification et la caractérisation de facteurs de transcription régulés transcriptionnellement par le saccharose et exprimés au cours du développement de la baie de raisin. Parmi les cinq facteurs de transcription identifiés, trois n’ont pu être étudiés que de manière préliminaire et deux, VvCEB1 et VvABF2, ont fait l’objet d’une caractérisation plus approfondie. VvCEB1 (Vitis vinifera Cell Elongation bHLH) est exprimé préférentiellement dans la baie de raisin au cours de la phase de maturation. Une approche par transgénèse chez la Vigne et la Tomate montre que la surexpression de ce facteur de transcription affecte à la fois le développement des embryons de Vigne et des fruits de Tomate, en modifiant notamment le nombre et la taille des cellules qui les constituent. Une analyse transcriptionnelle réalisée à partir de ce matériel biologique confirme le rôle de VvCEB1 dans la stimulation de l’expansion cellulaire et suggère l’implication de l’auxine. VvABF2 est régulé transcriptionnellement par l’ABA, une hormone clef impliquée dans les processus de maturation des fruits non climactériques. Les transcrits VvABF2 s’accumulent majoritairement pendant l’étape de maturation. Une approche transcriptomique sur génome complet de Vigne et réalisée à partir de suspensions cellulaires embryogènes surexprimant VvABF2, traitées ou non par l’ABA souligne la stimulation de l’expression des gènes codant les enzymes liées à la maturation du raisin. En effet, des gènes des voies de biosynthèse des composés phénoliques et du ramollissement sont affectés. Enfin, l’analyse phénotypique de plants de Tomate surexprimant VvABF2 renforce l’hypothèse liant ce facteur de transcription au ramollissement : à partir du stade "turning" un ramollissement accéléré du fruit est observé.Prise dans son ensemble cette thèse contribue à une meilleure compréhension des mécanismes de signalisation moléculaires impliqués dans le développement d’un fruit charnu non climactérique. / Grapevine (Vitis vinifera L.) is the most economically important fruit crop in the world. The quality of this non climacteric fruit depends on numerous parameters such as size, organic acids and sugar metabolisms, water balance, and secondary metabolism. During fruit development and ripening, hormones and sugars can act as signals affecting cellular metabolism and expression of key regulatory genes. Up to now, little is known about the gene networks involved in these processes and therefore very few of these regulatory genes have been characterized.The aim of this PhD work was to get a better insight in the mechanisms involved in grape berry development through the identification and characterization of sugar-dependent transcription factors (TFs) that were expressed during fruit development. We identified five TFs, and fully characterized two of them: VvCEB1 and VvABF2.VvCEB1 (Vitis vinifera Cell Elongation bHLH) is preferentially expressed in the berry at the onset of ripening and during the ripening stage. Overexpression of VvCEB1 in grapevine and tomato affected both grape embryo development and plant organ size by modifying their cell number and cell size. A transcriptional analysis performed on these transgenic lines confirmed that VvCEB1 stimulates cell expansion and suggests the involvement of the phytohormone auxin.VvABF2 is transcriptionally regulated by abscisic acid (ABA), a phytohormone known to play a crucial role in non-climacteric fruit ripening. VvABF2 transcripts accumulated more abundantly during the ripening stage. A whole-genome based transcriptomic approach performed on VvABF2-overexpressing grape cells treated or not with ABA emphasizes the up-regulation of genes linked to fruit ripening processes. Indeed, genes encoding enzymes involved in the biosynthesis of phenolic compounds and in softening were affected. Finally, phenotypic analysis of VvABF2-overexpressing tomato fruits reinforces the link between this transcription factor and fruit softening. Indeed, from the “turning” stage, an accelerated fruit softening was observed in the transgenic fruits.Taken together, this PhD work contributed to a better understanding of the molecular mechanisms involved in the ripening of non climacteric fleshy fruit.

Le sujet de cette thèse est l’étude de la régulation de l’expression du facteur de transcription LEAFY COTYLEDON 2 (LEC2), qui est un, régulateur clé du développement de la graine d’Arabidospsis thaliana. La graine offre un mode de propagation et de protection des espèces végétales à graines, indispensable à leur survie. La graine est l’élément de base de l’agriculture, en tant que semence, et de l’alimentation humaine, aussi bien sous forme brute que sous forme transformée (farines, huiles…). Elle a aussi de très nombreuses applications industrielles dans l’industrie et les biocarburants. Le développement de la graine, comme beaucoup d’étapes nécessaires à la vie de la plante, est controlé par des phénomènes complexes, incluant des facteurs de transcription. LEC2, ainsi que 2 autres facteurs de transcription de type B3 (FUSCA 3 et ABI3) et un facteur à domaine de fixation CAAT (LEAFY COTYLEDON 1), sont les quatre facteurs clés du développement de la graine d’Arabidospsis thaliana, appelés AFLs (ABI3, FUS3, LEC1, 2). Les gènes AFLs s’expriment spécifiquement dans l’embryon et sont fortement réprimés dans les parties végétatives, par de multiples mécanismes impliquant, entre autre, des facteurs de transcription et des acteurs plus généraux modifiant la structure de la chromatine. Bien que la régulation de LEC2 ait déjà été largement étudiée, les mécanismes précis de répression ainsi que l’activation de ce gène, sont encore méconnus.Le travail présenté est basé sur un travail de délétion de promoteurs, qui a révélé l’existence de 3 boîtes de régulation, essentielles à une activité correcte du promoteur de LEC2. Deux boîtes, dont une correspondrait à une boîte de fixation de facteurs MADS et une à une boîte GAGA dans la séquence transcrite non traduite de LEC2, sont essentielles à l’activité du promoteur. La 3ème séquence, d’une longueur de 50pb, est nécessaire à la répression de LEC2 dans les parties végétatives par des mécanismes épigénétiques. La corrélation de la présence de cette boîte avec un enrichissement dans la marque H3K27me3 au locus nous a permis de rapprocher cette séquence de répression d’une PRE (Polycomb response element) de type végétal. / The aim of this work is to study the regulation of the transcription factor LEAFY COTYLEDON 2, which is a key regulator of seed developpement in Arabidopsis thaliana.Seeds have essential functions in the environnement for plant propagation and as embryo protective tools. Furthermore, numerous products issued from the agriculture or involved in human food (e.g. cereals, oil, flour) are based on seeds. Several industrial apllications depend, as well, on this organ such as oil production for human consumption, additives for some industrial processes, or biofuel synthesis.Seed developemental phases are dependant of a complex regulatory network composed in major part with transcription factors, that were found to be central components of plant evolution and domestication.LEC2, FUS3, ABI3 (three B3 type factors) and LEC1 (a CATT binding factor) are named AFL (ABI3, FUS3, LEC1, 2) genes, and are key regulators of Arabidopsis seed development. AFL genes are specifically expressed in embryo and repressed in vegetatives tissues. This repression has been principally studied in germinating seedlings and was shown to be caused by a set of transcription factors and chromatin structure modifiers.Beside the fact that LEC2 regulation has been extensively studied within the past few years, it was known that other mechanisms of repression and activation were still to be discovered. The work carried out on LEC2 presented here, mainly based on an extensive promoter deletion analysis, has allowed the discovery of three essential nucleotidic sequences necessary for a proper LEC2 promoter activity. The two first regulatory sequences are similar to a MADS box binding element and a GAGA binding site, and were found to be essentials for LEC2 promoter activity. The third sequence (named RLE for Repression of LEC2 Element) is 50bp long and lead to the repression of LEC2 promoter activity after onset of seed germination. A very strong correlation between RLE and the enrichment of H3K27me3 mark deposition at specific loci, suggests this sequence is the first PRE-like (Polycomb response element) element identified in plants.

Botrytis cinerea est un champignon nécrotrophe et polyphage capable de provoquer la pourriture grise sur plusieurs centaines d’espèces végétales. Les pertes engendrées par cette maladie sont importantes à travers le monde notamment sur des espèces économiquement importantes comme la tomate, la fraise ou encore la vigne. Parmi les facteurs de virulence identifiés chez B. cinerea se trouvent deux toxines non-hôte spécifiques. Il s'agit du sesquiterpène botrydial et du polycétide acide botcinique. Même si leur rôle redondant dans la nécrotrophie a été démontré, les mécanismes qui gouvernent l’expression des clusters responsables de leur synthèse (respectivement BOT et BOA) restent inconnus. Dans ce contexte, l’objectif de mon projet de thèse était de caractériser les différents mécanismes qui régulent le métabolisme secondaire chez B. cinerea. Je me suis particulièrement intéressé aux clusters BOT et BOA ainsi qu’à un troisième cluster (PKS7) qui, d’après le phénotype d’un mutant d’insertion (ADN-T), pourrait être impliqué dans la nécrotrophie. Grâce à la disponibilité du nouvel assemblage du génome de la souche modèle B05.10, un gène candidat codant un facteur de transcription (FT) putatif a pu être identifié à proximité du cluster BOT. La caractérisation de ce gène a permis de démontrer le rôle majeur de la protéine (BcBot6) dans l’activation des gènes Bcbot et la production subséquente de botrydial. De même, la caractérisation de Bcboa13, un gène codant un FT putatif présent au sein du cluster BOA, a permis de démontrer le rôle de régulateur positif de BcBoa13 envers les gènes Bcboa. A la différence des clusters BOT et BOA, le cluster PKS7 ne contient pas de gène codant pour un potentiel FT spécifique. Afin de confirmer le rôle du métabolite putatif produit par ce cluster et d’identifier sa structure chimique, l’inactivation du gène clé codant une PKS-NRPS (Bcpks7) a été réalisée et des analyses métaboliques ont été initiées. Finalement, la présence au sein des clusters BOT et BOA de nombreux transposons ayant subi des mutations de type RIP (Repeat-Induced Point mutations) ainsi que la position sub-télomérique des clusters BOA et PKS7 nous a amené à nous intéresser au rôle de la structure chromatinienne dans la régulation de ces clusters. Dans ce cadre, trois mutants délétés dans des gènes codant des modificateurs chromatiniens putatifs (les histones méthyltransférases BcDim-5 et BcKmt6 et la protéine hétérochromatinienne BcHp1) ont été générés. L’expression des gènes clés des clusters BOT, BOA et PKS7 chez les mutants Bcdim-5, Bchp1 et Bckmt6 suggère que différents mécanismes chromatiniens interviennent pour le contrôle des clusters BOT et BOA d’une part et du cluster PKS7 d’autre part. L’ensemble des résultats obtenus pendant cette thèse apporte une contribution majeure à la compréhension des mécanismes de régulation spécifiques mais aussi de ceux en lien avec la structure chromatinienne de la production de métabolites phytotoxiques impliqués dans la nécrotrophie chez B. cinerea. / Botrytis cinerea is a necrotrophic polyphagous fungus able to induce the gray mold disease on hundreds of plant species. The resulting losses are important worldwide notably on economically important crops such as tomato, strawberry or grapevine. Among the virulence factors identified in B. cinerea stand two non-host specific toxins: the sesquiterpene botrydial and the polyketide botcinic acid. Although their redundant role in necrotrophy has been shown, the mechanisms governing the clusters responsible for their synthesis (respectively BOT and BOA) remain unknown. In this context, the aim of my PhD project was to characterize the different mechanisms that regulate secondary metabolism in B. cinerea. I particularly focused on BOT and BOA clusters as well as on a third one (PKS7) which, according to the phenotype of an insertion-based mutant (T-DNA), could be involved in necrotrophy. Thanks to the newly assembled genome of the B05.10 wild type strain, a candidate gene encoding a putative transcription factor (TF) could be identified near the BOT cluster. The characterization of this gene allowed pointing out the major role of the protein (BcBot6) in the activation of Bcbot genes and in the subsequent botrydial production. Similarly, the characterization of Bcboa13, a putative TF-encoding gene present into the BOA cluster, allowed demonstrating the positive regulatory role of BcBoa13 on Bcboa genes. Unlike the BOT and BOA clusters, the PKS7 one does not contain any putative TF-encoding gene. In order to confirm the role of the putative metabolite produced by this cluster and to identify its chemical structure, the inactivation of the PKS-NRPS key enzyme-encoding gene (Bcpks7) was conducted and metabolic analyses were initiated. Finally, the presence of many RIP(Repeat-Induced Point mutations)-inactivated transposons within BOT and BOA clusters as well as the subtelomeric location of BOA and PKS7 clusters raised our interest about the role of chromatin structure on those clusters regulation. In this context, three mutants inactivated into putative chromatin modifiers encoding-genes (the histone methyltransferases BcDim-5 and BcKmt6 and the heterochromatin protein BcHp1) were generated. The expression analysis of the key genes of the BOT, BOA and PKS clusters suggests different chromatin-based mechanisms that intervene for the BOT and BOA cluster on one side and on the PKS7 cluster on another. Altogether, the results generated during this PhD project are a major contribution to the comprehension of pathway-specific as well as chromatin-based mechanisms that regulate the production of necrotrophy-involved phytotoxins by B. cinerea.

L’hématopoïèse est initiée à partir de cellules souches hématopoïétiques et aboutit à la production continue et contrôlée des cellules sanguines matures. Runt-related transcription factor 1 (RUNX1) code pour un facteur de transcription qui joue un rôle clé dans l'hématopoïèse. Des dérégulations de RUNX1 sont fréquemment associées à des cancers hématologiques, en particulier dans les leucémies aiguës lymphoblastiques à précurseurs B chez l'enfant (LAL-B). De plus, son activité transcriptionnelle est contrôlée par le recrutement de cofacteurs. Pour comprendre le mécanisme impliqué dans le contrôle de l’activité transcriptionnelle de RUNX1 nous avons réalisé des immunoprécipitations de RUNX1 couplées à de la spectrométrie de masse et identifié Far Upstream Element binding protein 1 (FUBP1) comme un partenaire protéique potentiel de RUNX1. FUBP1 est un régulateur multifonctionnel impliqué dans divers processus cellulaires. Il a notamment été décrit récemment comme essentiel à l’expansion et à l’auto-renouvellement des cellules souches hématopoïétiques. Par ailleurs, une surexpression du gène et des mutations potentiellement oncogéniques ont été décrits dans des cas de leucémies lymphoblastiques. Nous avons montré, grâce à la technique de PLA (Proximity Ligation Assay) que nous avons optimisé sur cellules non-adhérentes, que FUBP1 est un nouveau cofacteur de RUNX1 et qu’ils peuvent faire partie d’un même complexe régulateur dans les lymphoblastes pré-B humains. Par des expériences de ChIP couplées à du séquençage, nous avons localisé les régions de la chromatine sur lesquelles étaient fixées RUNX1 et FUBP1 de façon commune. Nous avons identifié l’oncogène c-KIT comme un gène cible commun et nous avons caractérisé deux régions régulatrices fixées par RUNX1, FUBP1 et des marques d’activation de la chromatine, au niveau du premier intron de c-KIT : une à +700 pb et l’autre au niveau d’un enhancer à +30 kb. De plus, nous avons déterminé les motifs de liaison de RUNX1 et FUBP1 essentiels pour l'activation de l’enhancer. Enfin nous avons démontré que la surexpression de FUBP1 et RUNX1 conduit à une augmentation de l’expression de c-KIT en ARNm et en protéine, augmente une des voies activées par c-KIT en présence de son ligand, favorise la prolifération cellulaire in vitro et in vivo et rend les cellules moins sensibles à un inhibiteur de c-KIT. En conclusion, nous avons démontré que FUBP1 est un nouveau partenaire de RUNX1 et qu’ensembles, ils activent la transcription de l’oncogène c-KIT en se fixant sur un enhancer commun, favorisant ainsi la prolifération cellulaire. Par conséquent, puisque FUBP1 et RUNX1 sont surexprimés dans certains types de leucémie, des altérations de cette régulation pourraient participer à l'apparition ou au maintien de leucémies. Nos résultats ouvrent donc de nouvelles perspectives sur la compréhension du contrôle de l’activité transcriptionnelle de RUNX1 et sur les hémopathies malignes associées à des dérégulations de RUNX1, FUBP1 ou c-KIT. / Hematopoiesis is initiated from hematopoietic stem cells and results in the continuous and controlled production of mature blood cells. RUNX1 (Runt-related transcription factor 1) encodes a transcription factor playing a key role in hematopoiesis. Abnormal functions of this protein are implicated in blood cancer, notably in pediatric B-cell precursor acute lymphoblastic leukemia (BCP-ALL). Moreover, its transcriptional activity is controlled by the recruitment of cofactors. To unravel the mechanisms behind the regulation of RUNX1 transcriptional activity, we performed RUNX1 specific immunoprecipitation experiments followed by mass spectrometry and identified the Far Upstream Element Binding Protein 1 (FUBP1) as a potential cofactor of RUNX1. FUBP1 is a multifunctional regulator involved in diverse cellular processes. FUBP1 has recently been described to be essential for expansion and self-renewal of hematopoietic stem cells and to function as a potential cancer driver gene in lymphoblastic leukemia. We have shown, with a proximity ligation assay that we have optimized in non-adherent cells, that FUBP1 is a new cofactor of RUNX1 and that these two proteins can be part of the same regulatory complex in human pre-B lymphoblasts. By chromatin immunoprecipitation combined with sequencing, we have localized common chromatin regions bound by RUNX1 and FUBP1. We have identified the oncogene c-KIT as a common target gene, and characterized two regulatory regions bound by both RUNX1, FUBP1 and active histone marks, within the first c-KIT intron: one at +700 bp and the other on an enhancer at +30 kb. Moreover, we have determined RUNX1 and FUBP1 binding sites essential for the enhancer activation. Finally, we have demonstrated that RUNX1 and FUBP1 overexpression in a pre-B cell line increases the expression of c-KIT both at mRNA and protein levels, exacerbates one of the c-KIT downstream pathways, promotes cell proliferation in vitro and in vivo and renders cells more resistant to a c-KIT inhibitor. In conclusion, we have demonstrated that FUBP1 is a new cofactor of RUNX1 and that they activate the transcription of the c-KIT oncogene by binding on a common enhancer, thus promoting cell proliferation. Therefore, since FUBP1 and RUNX1 are overexpressed in some types of leukemia, alterations in this regulation may contribute to the onset or maintenance of leukemias. These new findings open new perspectives on understanding the control of RUNX1 transcriptional activity, and on leukemias related to RUNX1, FUBP1 or c-KIT deregulations.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Chez les mammifères, rétablissement de la circulation est critique pour la formation des différents organes et la programmation du développement embryonnaire. Ceci implique la formation du cœur et des vaisseaux et la différenciation des cellules hématopoïétiques. Malgré leur importance pour la formation des vaisseaux, les mécanismes cellulaires et moléculaires qui régulent la différenciation et la fonction des cellules endothéliales demeurent peu compris. L'identification de facteurs de transcription impliqués dans la régulation du programme génétique et ou de la différenciation endothéliale pourrait aider à élucider les diverse étapes du développement vasculaire. Au cours de cette étude, nous avons cherché à identifier de nouveaux gènes, potentiellement des facteurs de transcription qui seraient régulés durant les étapes précoces de la différenciation endothéliale. A cette fin, nous avons utilisé un modèle in vitro de différenciation endothéliale pour isoler des gènes dont l'expression est induite tôt durant ce processus. Ceci a permis le clonage et la caractérisation d'un nouveau gène qui code pour END01, une nouvelle protéine à domaine PHD finger régulée durant la différenciation précoce des cellules endothéliales. END01 est une protéine de 26.6 kd exprimée dans le cytoplasme et dans les corps nucléaires. Les analyses fonctionnelles indiquent qu'ENDOl est un activateur transcriptionel d'au moins un promoteur endothélial, l'endothélinel. L'expression d'ENDOl dans les cellules endothéliales des vaisseaux, dans l'endocarde, dans les cellules sanguines, dans différentes lignées hématopoïétiques et dans le foie fetal suggère un rôle d'ENDOl au cours du développement des cellules endothéliales et hématopoïétiques. L'expression d'ENDOl dans ces deux types cellulaires suggère qu'il s'agit d'un marqueur des hémangioblastes précurseurs communs des cellules endothéliales et hématopoïétiques. L'analyse de ce marqueur aidera à mieux comprendre le développement et la différenciation endothéliale dans le contexte du développement vasculaire normal et de l'angiogénèse.

L'acétylation des histones module la structure de la chromatine et joue un rôle critique dans les processus liés à l'ADN, notamment l'expression génique. Dans la levure bourgeonnante *Saccharomyces cerevisiae*, le complexe NuA4 acétyle les histones H4 et H2A, ainsi que la variante d'histone Htz1, pour réguler la transcription. La formation de ribosomes fonctionnels nécessite la transcription coordonnée de 138 gènes de protéines ribosomiques (RP) et de plus de 200 gènes de biogenèse des ribosomes (RiBi). NuA4 est recruté aux promoteurs de ces gènes et acétyle les nucléosomes proches du promoteur. Cette thèse de doctorat examine les fonctions biologiques de NuA4 en tant que coactivateur dans la régulation de l'expression des gènes RP et RiBi en réponse à divers signaux environnementaux. Nous explorons l'interaction fonctionnelle entre NuA4 et Sfp1, un facteur de transcription sensible aux nutriments et au stress, et détaillons les implications de l'acétylation des lysines dépendante de NuA4 sur Sfp1. Le **Chapitre I** présente la méthode Anchor Away (AA), un outil de déplétion conditionnelle des protéines. Nous décrivons des procédures expérimentales détaillées pour réaliser la déplétion des protéines nucléaires, accompagnées de conseils pratiques. En utilisant AA, nous démontrons la déplétion rapide de Sfp1 et d'Esa1 (la sous-unité catalytique de NuA4) du noyau, comme en témoigne la diminution de la liaison de Sfp1 aux promoteurs des gènes RP et la perte de l'acétylation des histones dépendante de NuA4. Le **Chapitre II** présente nos principales conclusions concernant les rôles de Sfp1 et NuA4 dans l'expression des gènes RP et RiBi. À l'aide d'approches biochimiques et génomiques, nous révélons que NuA4 interagit avec Sfp1 pour faciliter la transcription des gènes RiBi et RP par des mécanismes distincts. De plus, nous examinons les conséquences fonctionnelles de l'acétylation de Sfp1 dépendante de NuA4 dans diverses conditions de croissance. Cette thèse enrichit notre compréhension des mécanismes moléculaires par lesquels l'acétylation dépendante de NuA4 influence la transcription génique. / Histone acetylation modulates chromatin structure and plays a critical role in DNA-templated processes, including gene expression. In the budding yeast *Saccharomyces cerevisiae*, the NuA4 complex acetylates histones H4 and H2A, as well as the histone variant Htz1, to regulate transcription. The formation of functional ribosomes requires the coordinated transcription of 138 ribosomal protein (RP) genes and over 200 ribosome biogenesis (RiBi) genes. NuA4 is recruited to the promoter of these genes and acetylates the promoter-proximal nucleosomes. This doctoral thesis investigates the biological functions of NuA4 as a coactivator in regulating RP and RiBi gene expression in response to various environmental cues. We explore the functional interaction between NuA4 and Sfp1, a transcription factor sensitive to nutrients and stress, and detail NuA4-dependent lysine acetylation of Sfp1 and its implications. **Chapter I** introduces the Anchor Away (AA) method, a conditional protein depletion tool. We describe detailed experimental procedures to complete nuclear protein depletion in a step-by-step fashion, accompanied by troubleshooting tips. Using AA, we demonstrate rapid depletion of Sfp1 and Esa1 (the NuA4 catalytic subunit) from the nucleus, evidenced by reduced Sfp1 binding at RP gene promoters and loss of NuA4-dependent histone acetylation. **Chapter II** presents the main findings regarding the roles of Sfp1 and NuA4 in RP and RiBI gene expression. Using biochemical and genomic approaches, we reveal that NuA4 interacts with Sfp1 to facilitate transcription of RiBi and RP genes via distinct mechanisms. Additionally, we explore the functional consequences of NuA4-dependent acetylation of Sfp1 under various growth conditions. This thesis extends our understanding of the molecular mechanisms of NuA4-dependent acetylation on gene transcription.