La famille ETS comprend une trentaine de gènes codant des facteurs de transcription impliqués dans de nombreux processus physiologiques et néoplasiques. Le gène Erg (ETS Related Gene) appartient à cette famille. Il est exprimé de manière précoce et transitoire au cours du développement embryonnaire dans la mise en place du cartilage. Afin d’étudier la fonction du gène Erg, des souris transgéniques ont été établies au laboratoire. Elles expriment une protéine Erg tronquée à effet trans-dominant négatif de manière spécifique dans les chondrocytes embryonnaires. Le phénotype des souris obtenues s’apparente à un vieillissement précoce du squelette. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l’identification de nouvelles cibles des protéines Erg par l’étude transcriptomique des chondrocytes sauvages et transgéniques. Certains gènes dont l’expression est modifiée chez les souris transgéniques codent des protéines de la matrice extracellulaire du cartilage suggérant une composition anormale de la matrice chez l’embryon. Par ailleurs, la recherche de gènes-cibles des protéines Erg a permis de mettre en évidence un nouveau gène exprimé dans les structures cartilagineuses chez l’embryon. La protéine correspondante possède de nombreux résidus Gla, la rattachant ainsi à la famille des protéines dépendantes de la vitamine K (VKD). Ce gène se nomme maintenant Ucma/GRP (Upper zone of Cartilage Matrix Associated/Gla Rich Protein). Nous avons mis en évidence l’existence de quatre types de transcrits suite à l’épissage alternatif des exons 2 et/ou 4. Enfin, nos premières expériences in vitro ont montré que les protéines Erg pourraient réprimer l’expression d’Ucma/GRP. / The Ets family includes more than thirty nuclear transcription factors involved in many physiological and neoplasic processes. The Ets related Gene (Erg) belongs to this family. It is expressed during embryogenesis and involved in chondrogenesis. In order to study the Erg gene functions, a transgenic mouse model, which expressed in embryo chondrocytes a truncated Erg protein with transdominant effects, has been developed in our laboratory. These transgenic mice develop early-ageing associated phenotype.In this context, we focused on the identification of new targets of the Erg protein in embryo chondrocytes using the transcriptomic screening approach. We found out a set of modulated genes, most of which encode extracellular matrix proteins. This suggests a disturbed composition of the extracellular matrix during embryogenesis.Moreover, the research of the Erg target genes highlights a new gene expressed in mouse embryo cartilaginous structure. This gene named Ucma/GRP (Upper zone of cartilage matrix associated/Gla Rich Protein). The encoded proteins contain many Gla residues and therefore belong to the vitamin K-dependent (VKD) protein family. Further research works led us to identify four new alternatively spliced transcript variants of Ucma/GRP in mouse chondrocytes. Finally, our preliminary results of Ucma/GRP promoter regulation showed that Erg protein represses Ucma/GRP expression.

La rouille foliaire causée par le champignon Melampsora larici-populina (Mlp) est l’une des principales maladies affectant les peupleraies cultivées en Europe. Dans une population en ségrégation Populus deltoides x P. trichocarpa, un QTL majeur (RUS) a été caractérisé. Ce locus, hérité de P. trichocarpa, contrôle la taille des sores lors de l’infection, paramètre quantitatif de la résistance à Mlp. Ce locus avait été cartographié sur l’extrémité du chromosome 19. Cette région génomique regroupe plusieurs dizaines de gènes (cluster) qui codent des protéines avec les domaines Nucleotide Binding Site (NBS) et Leucine Rich Repeats (LRR). Cette étude porte sur la cartographie génétique et physique du locus RUS, avec l’aide du génome de P. trichocarpa. La première tâche a été d’ordonner correctement les séquences de l’extrémité du chromosome 19. Les cartes physiques locales pour chacun des haplotypes autour du locus RUS ont été construites à partir d’une banque d’ADN de grand fragment (BAC) de l’individu parent P. trichocarpa. Elles regroupent la plus grande partie du cluster de gènes NBS-LRR. La carte génétique fine a été construite avec une population en ségrégation de 2 144 individus. Le locus RUS a été cartographié sur une dans un intervalle de 0,14 cM. Le séquençage de clones BAC a permis d’identifier un seul gène NBS-LRR candidat. Dans la même population, un second locus (R1) de résistance à Mlp, a été caractérisé sur la même extrémité du chromosome 19. Il contrôle une résistance qualitative, hérité de P. deltoides. La microsynthénie entre les deux espèces a été utilisée pour cartographier finement ce locus dans un intervalle de 0,66 cM. Cette cartographie comparée a permis aussi de déterminer que R1 et RUS sont deux loci indépendants. / Leaf rust caused by the fungus Melampsora larici-populina (Mlp) is one of the major diseases affecting poplar cultivation in Europe. In a segregating population Populus deltoides x P. trichocarpa, a major QTL (RUS) has been characterized. This locus inherited from P. trichocarpa, controls the size of uredinia during the infection, a parameter of quantitative resistance to Mlp. This locus was mapped on the top of chromosome 19. This genomic region contains several tens of genes arranged in cluster that encode proteins with domains Nucleotide Binding Site (NBS) and Leucine Rich Repeats (LRR). This study focuses on genetic and physical mapping of the RUS locus, with the help of the genome of P. trichocarpa. The first task was to order the correct sequence of the top of chromosome 19. Local physical maps for each haplotypes around the RUS locus were constructed from a DNA library of large fragment (BAC) of the individual parent P. trichocarpa. They comprise the largest part of the cluster of NBS-LRR genes. The fine genetic map was constructed with a segregating population of 2 144 individuals. The locus was mapped on RUS in an interval of 0.14 cM. The sequencing of BAC clones identified a single NBS-LRR candidate gene. In the same population, a second locus (R1) of Mlp resistance was characterized at the same extremity of chromosome 19. It controls a qualitative resistance inherited from P. deltoides. Microsynteny between the two species was used to finely map this locus in an interval of 0.66 cM. This comparative mapping has also determined that R1 and RUS are two independent loci.

Les polyphénols, dont le pouvoir antioxydant a été largement démontré, font partie du métabolisme secondaire, permettant aux plantes de réagir dans un environnement donné. Pour comprendre le contrôle génétique de la biosynthèse des polyphénols synthétisés dans les feuilles de chicorée, une approche QTL (Quantitative Trait Loci) a été effectuée. Dans un premier temps, le protocole d’extraction miniaturisé mis en place a permis d’identifier l’acide caftarique, chlorogénique et chicorique. Une descendance F1’ de 201 individus (K28xK59) a été phénotypée pour la quantité d’acide caftarique (ACAFT), chlorogénique (ACHLO), chicorique (ACHIC), la somme de ces trois molécules (ATOT), l’activité antiradicalaire (AAR) ainsi que le ratio de la quantité d’acide caftarique et d’acide chlorogénique par rapport à l’ensemble des acides phénols détectés en CLHP, soit PCAFT et PCHLO, respectivement. A partir d’une carte de référence, une carte génétique spécifique a été établie : sur les 9 groupes de liaison, 142 marqueurs moléculaires (SSR, AFLP, SSCP et HRM), dont 16 gènes candidats, ont été cartographiés. Vingt QTL ont alors été détectés : 1 pour ACAFT (R² = 16,4%), 3 pour ACHLO (R² = 50%), 2 pour ACHIC (R² = 13,9%), 4 pour AAR (R² = 31%) et 5 pour PACFT (R² = 44%) et PCHLO (R² = 61%). Parmi eux, 8 QTL co-localisent avec 7 gènes candidats codant des enzymes impliquées dans le métabolisme des phénylpropanoïdes. Les résultats de cette étude nous ont permis de fournir pour la première fois des éléments sur le contrôle génétique des acides phénols majeurs détectés sans les feuilles de chicorée, notamment l’acide chicorique et caftarique qui ne sont accumulés que chez quelques espèces. / Secondary metabolism corresponds to a class of compounds allowing plants to survive in their environment. Among these molecules, polyphenols display widely studied antioxidant properties. The aim of this work was to study the genetic control of biosynthesis of polyphenols detected in chicory leaf tissue, using a QTL (Quantitative Trait Loci) analysis approach based on a F1’ progeny. First, a high-throughput protocol was set up and permit us to identify caftaric acid, chlorogenic acid and chicoric acid. In this context, 201 individuals from the F1’ progeny were phenotyped for caftaric, chlorogenic and chicoric acid amounts (respectively ACAFT, ACHLO, ACHIC), the total amount for these three molecules (ATOT), the radical scavenging ability (AAR), the ratio between the caftaric acid or chlorogenic acid and the entire phenolic acids detected (PCAFT and PCHLO, respectively). A specific genetic map was established from a previous map already published. Using SSR, AFLP, SSCP, HRM polymorphism, 142 markers covered the nine linkage groups of this map and among them, 16 candidate genes. Altogether, 20 QTLs were then detected: 1 for ACAFT (R² = 16,4%), 3 for ACHLO (R² = 50%), 2 for ACHIC (R² = 13,9%), 4 for AAR (R² = 31%) et 5 for PACFT (R² = 44%) and PCHLO (R² = 61%). Eight QTLs co-localised with 7 encoding-enzymes genes involved in the phenylpropanoid pathway. This study is the first step toward understanding the genetic control of the main phenolic acids in chicory leaves, particularly caftaric and chicoric acid, only synthesised in few species.

L'embryogenèse somatique (ES) est une voie asexuée aboutissant à la formation d'embryons à partir de cellules somatiques qui ressemble à l'embryogenèse zygotique. Chez la chicorée, une variabilité génétique pour ia capacité à former des embryons somatiques in vitro a été mise en évidence et un génotype K59. embryogène et K28. peu embryogène ont été sélectionnés pour obtenir une descendance F1' Cette variabilité a été exploitée afin d'identifier les régions chromosomiques ou QTL et les gènes Impliqués dans l'ES. Après 7 jours d'induction des explants racinaires en condition d'embryogenèse et 30 jours de développement, les plantules issues (PL) du développement des embryons somatiques et les structures chlorophylliennes unipolaires (SH) ont été comptabilisées. Les caractères PL et SH présentent une distribution normale et continue et une héritabilité supérieure à 63%. Une carte génétique issue du croisement K28*K59 a été construite pour la recherche de QTL liée à J'ES. Six QTL ont été identifiés. expliquant plus de 23% et 44% de variation phénotypique totale pour les caractères PL et SH respectivement. Parmi les 63 gènes candidats cartographiés, 16 co-localisent avec les QTL pour PL et SH. La co-localisation de gènes homologues à SHOOT MERISTEMLESS (STM) et ARGONAUTE (AGO) d'Arabidopsis avec les QTL6 et QTL2, respectivement. est particulièrement intéressante. En effet. ces gènes sont connus pour leur implication dans la maintenance de l'état dédifférencié des cellules souches dans le méristème caulinaire. Avec la détection des QTL pour l'ES. les résultats de cette étude ont fourni pour la première fois des éléments sur le contrôle génétique de l'ES chez la chicorée. / Somatic embryogenesis (SE) Is an asexual re-production pathway in which somatic cells form embryos in a process that resembles zygotic embryogenesis. ln chicory a genetic variability in the capacity of somatic embryo formation was found, and two contrasting genotypes were selected K59, embryogenic. and K28, hardly embryogenic were selected for obtain a F1' progeny. Vanabllity for somatic embryo formation was exploited to identify chromosomal regions (QTL) and candidate genes implicated in ES. After 7 days of culture of root explants under SE-inducing conditions and 30 days of development the number of plantlets (PL) and shoot-like structures (SH) obtained were counted. The traits PL and SH showed continuous and normal distributions after log10 transformation, and heritabilities superior to 63%. A genetic map for the K28*K59 progenies was built for a QTL analysis related to ES. Six QTL were detected for both PL and SH that together explained more than 23% and 44% of the phenotypic variation for these traits. respectively. Amongst the 63 mapped candidate genes, 16 co-Iocalised with QTL for PL and SH. ln view of their implication in the maintenance of the undifferentiated state of the stem ceIls in shoot apical meristems. the co-localisation of genes homologous to SHOOT MERISTEMLESS (STM) and ARGONAUTE (AGO) in Arabidopsis wlth QTL6 and QTL2. respectively. is a particular interesting result. With the detection of QTL for SE. the results of this study have for the first time revealed elements in the genetic control of SE in chicory.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La fonction des gènes Hox est étroitement liée à leur expression durant le développement embryonnaire. Ainsi l'analyse de souris mutantes pour la fonction Hoxa5 a révélé que ce gène joue un rôle crucial dans la spécification du squelette ainsi que dans l'ontogénie de plusieurs organes. Par transgenèse, nous avons défini des séquences régulatrices incriminées dans le contrôle de l'expression spatio-temporelle développementale du gène Hoxa5. Un fragment de 2.1 kb situé en aval du gène Hoxa5 (nommé MES) possédant une activité "enhancer" dans les dérivés mésodermiques de la région cervicale avait précédemment été identifié. Par délétions successives de cette région, nous avons mis en évidence la présence de plusieurs éléments régulateurs. Parmi ces derniers, nous avons isolé deux séquences, les fragments AvEc-164 pb et PsHi-331 pb. Le fragment AvEc-164 pb apparaît essentiel au positionnement de la limite postérieure d'expression du gène Hoxa.5 au niveau de la dixième prévertèbre. Cette limite d'expression correspond à la limite postérieure de l'expression du transcrit fonctionnel de 1.8 kb du gène Hoxa5. Nous avons montré que la liaison spécifique de protéines Cdx et/ou Hox sur le fragment AvEc-164 pb était essentielle à son activité régulatrice. Contrairement au fragment AvEc-164 pb, le fragment PsHi-331 pb possède une activité "enhancer" et participe aux propriétés activatrices du MES. Des expériences de retard de migration (EMSA) montrent que des protéines présentes dans des extraits d'embryons de souris peuvent lier le fragment PsHi-331 pb. Les résultats de ces études sur la régulation du gène Hoxa5 et leur impact sur la régionalisation de l'expression du gène seront présentés. Enfin, dans le but de mieux appréhender les diverses fonctions du gène Hoxa5 tout au long du développement, nous avons généré un mutant conditionnel par recombinaison homologue dans des cellules ES. Les phénotypes associés aux différents variants alléliques obtenus ont été caractérisés et comparés à ceux préalablement décrits chez les individus Hoxa5~ '.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L’identification des bases moléculaires de la tolérance au gel présente une grande importance tant sur le plan fondamental qu’appliqué. Medicago truncatula est une légumineuse modèle pour les espèces tempérées. Un QTL majeur de tolérance au gel après acclimatation au froid (Mt-FTQTL6), expliquant 40% de la variation phénotypique, a été détecté sur le chromosome 6 de cette espèce. En parallèle, un QTL pour le même caractère (WFD 6.1/FD164.c) a été identifié sur le groupe de liaison équivalent chez Pisum sativum. Cette thèse a pour objectifs de confirmer la synténie des régions chromosomiques contenant Mt-FTQTL6 et WFD 6.1/FD164.c et d’identifier des gènes candidats positionnels pour Mt-FTQTL6. Les premiers efforts ont permis de localiser Mt-FTQTL6 dans un intervalle de 3,7 cM qui coïncide avec une zone du génome de Medicago truncatula dont l’assemblage reste incomplet. Les ressources génomiques de Glycine max ont été ensuite exploitées. Cinq marqueurs géniques ont permis d'ancrer les régions chromosomiques de Mt-FTQTL6 et WFD 6.1/FD164.c. Des clones BAC correspondant à 15 marqueurs (sondes) ont été assemblés en 6 contigs couvrant l’intervalle de confiance de Mt-FTQTL6. Des lignées F7 ou F8, recombinantes au niveau de cet intervalle, ont été identifiées et phénotypées pour la tolérance au gel en conditions contrôlées. L'intervalle de confiance de Mt-FTQTL6 a ainsi été réduit à une région de 0,4 cM contenant 20 gènes parmi lesquels 12 gènes CBF/DREB1 en tandem. La variation allélique pour 11 gènes CBF/DREB1 a été mise en évidence chez les parents de la population de cartographie.La validation fonctionnelle est maintenant envisageable chez Medicago truncatula et Pisum sativum. / Unraveling the molecular bases of freezing tolerance is of great importance both at the fundamental and applied levels. Medicago truncatula is a model legume for studies concerning cool-season species. A major freezing tolerance QTL after cold acclimation (Mt-FTQTL6), accounting for 40% of the phenotypic variation, has been identified on chromosome 6 of this species. Interestingly, a QTL for the same trait has been mapped on the corresponding linkage group in Pisum sativum (WFD 6.1/FD164.c). The present thesis aimed to confirm synteny between Mt-FTQTL6 and WFD 6.1/FD164.c harboring regions and to subsequently identify positional candidate genes for Mt-FTQTL6. Using BAC-derived markers, Mt-FTQTL6 has been first located in a 3.7-cM interval, coinciding with an assembly physical gap. Mt-FTQTL6 co-orthologous blocks in Glycine max were identified and exploited to develop additional markers. Five common gene-based markers were obtained between Mt-FTQTL6 and WFD 6.1/FD164.c chromosomal regions. Positive BAC clones for 15 different markers (probes) were assembled in 6 BAC contigs linked to Mt-FTQTL6. Homozygous F7 or F8 recombinant lines at Mt-FTQTL6 were identified and evaluated for freezing tolerance under controlled conditions. The QTL confidence interval was subsequently delimited to a 0.4 cM-region that contains 20 protein-coding genes including 12 tandemly-arrayed CBF/DREB1 genes. Isolation of 11 out of the 12 CBF/DREB1 genes from both parents of the mapping population was successfully achieved. Efforts will be next needed for functional validation in Medicago truncatula and Pisum sativum.

Nous nous sommes intéressés à l’étude génétique de la PR, maladie auto-immune, chronique et inflammatoire affectant principalement les articulations et entraînant leur destruction. La PR est une pathologie multifactorielle où le système HLA semble être le principal, mais non unique, facteur de prédisposition génétique.Pour la première partie de notre étude, nous nous sommes intéressés à la recherche d’association avec la PR, dans la population Algérienne, pour des polymorphismes de gènes déjà confirmés dans d’autres populations. Cette approche a permis d’établir une preuve solide d’association pour les deux SNPs les plus importants PTPN22rs2476601 et STAT4rs7574865. De plus amples études avec des échantillons élargis et l’inclusion de nouveaux polymorphismes de gènes candidats permettraient d’établir de nouvelles preuves d’association génétique avec la PR dans la population Algérienne.Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à l’analyse familiale d’association génétique de polymorphismes de gènes présentant un différentiel d’expression dans la PR. Cette partie de l’étude représente un complément d’information pour la compréhension du fonctionnement de ces gènes et de leur implication dans la PR. Ce travail d’analyse d’association génétique a été complété par l’étude de la relation entre les génotypes des SNPs étudiés et le taux d’expression des gènes considérés.Les polymorphismes d’intérêts mis en évidence au cours de cette thèse représentent des cibles de choix pour l’analyse conjointe de la PR dans les deux populations algérienne et française en vu d’une comparaison ethnique des différents facteurs de prédisposition génétique à la PR. / We are interested in genetic study of rheumatoid arthritis “ra”, an autoimmune and chronic inflammatory disease affecting mainly joints and involving their destruction.“ra” is a multi-factor pathology in which the hla region seems to be the main but not unique genetic factor predisposition.for the first part of our study, we are interested in search of association with “ra” in the algerian population for genes polymorphisms already confirmed in other populations. this approach has allowed us establishing an association with solid evidence for the two most important snps ptpn22rs2476601 and stat4rs7574865. further studies with expanded samples and the inclusion of new genes polymorphisms candidates could establish new evidence of genetic association with pr population in algeria.in a second time, we are interested to family association analysis of genetic polymorphism gene having differential expression in pr. this part of the study represents supplementary information for understanding genes these operating and their involvement in pr. this work analysis genetics association was supplemented by the study of relationship between genotypes of snps studied and the rate of gene expression considered.polymorphisms of interest shown during this study represent good targets for a combined analysis of “ra” in both french and algerian populations to establish an ethnic comparison of various factors for genetic predisposition to “ra”.

HIC1 (Hypermethylated in Cancer 1) est un gène suppresseur de tumeursinactivé dans de nombreux cancers par hyperméthylation de son promoteur ou pardélétion chromosomique. HIC1 joue également un rôle au cours du développement.En son absence, les souris meurent autour de la naissance et présentent desdéfauts de développement observés chez l’Homme dans le Syndrôme de Miller-Dieker. La protéine HIC1 est un facteur de transcription possédant deux domainesde répression transcriptionnelle autonomes, son BTB/POZ N-terminal et sa régioncentrale, suivis de 5 doigts de zinc de type Krüppel C2H2 permettant sa fixation à uneséquence d’ADN spécifique centrée sur un motif GGCA. Au cours de ma thèse, je me suis intéréssé aux mécanismes transcriptionnels mis en place par HIC1 afin de réprimer la transcription de ses gènes cibles. Dans cecadre, nous avons étudié son interaction fonctionnelle avec les protéines de lafamille Polycomb. HIC1 interagit avec hPCL3 et PHF1, deux protéines de la famillePolycomb-like, qui favorisent alors la formation d’un complexe avec les membres duPRC2. Les Polycomb sont retrouvés sur une partie des gènes cibles cibles de HIC1et l’inhibition de HIC1 dans des fibroblastes embryonnaires entraîne la délocalisationpartielle du PRC2 sur au moins un gène cible commun ATOH1. HIC1 est donc le premier facteur de transcription chez l’Homme capable de recruter les Polycomb-like. En parallèle de ce travail, nous avons étudié les caractéristiques de l’interaction entreles deux isoformes de hPCL3 et l’histone méthyl-transférase EZH2. Dans une dernière partie, nous avons mis en évidence de nouveaux gènes cibles de HIC1 impliqués dans la migration et l’invasion des cellules mammaires, deuxmécanismes dérégulés dans les carcinomes en absence de HIC1. ADRB2 code un récepteur membranaire dont l’activation par l’adrénaline en conditions de stress est fortement impliqué dans la croissance tumorale et le processus de métastase dansles cancers du sein. En tant que gène suppresseur de tumeurs, la réexpression de HIC1 inhibe celle d’ADRB2 et impacte fortement la migration et l’invasion de cellules mammaires malignes. / HIC1 (Hypermethylated in Cancer 1) is a tumor suppressor geneepigenetically silenced or deleted in many human cancers. HIC1 is also essential fornormal development since Hic1 deficient mice die perinatally and exhibit grossdevelopmental defects observed in human Miller-Dieker Syndrome.HIC1 encodes a transcriptional repressor with five C2H2 zinc fingers mediatingsequence-specific DNA binding and two autonomous repression domains : an NterminalBTB/POZ and a central region.In the first part of my work, we were interested in the transcription mechanismsused by HIC1 to repress its target genes. We characterized the functional interactionbetween HIC1 and Polycomb repression complexes. We demonstrated that HIC1interacts with hPCL3 and its paralog PHF1 to form a stable complex with the PRC2members. HIC1 shares some of its target genes with Polycomb. Furthermore,depletion of HIC1 leads to a partial displacement of PRC2 from the ATOH1 promoter.Thus, our results identify HIC1 as the first transcription factor able to recruit PRC2 tosome target promoters in human through its interaction with Polycomb-like proteins.In parallel to this work, we better characterized the modalities of the interactionsbetween both isoforms of hPCL3 and the Polycomb histone methyltransferase EZH2.In the last part of this work, we investigated new HIC1 target genes involved inmigration and invasion of breast carcinomas. ADRB2 encodes a membrane receptoractivated by adrenaline, which is released in vivo under stress conditions and isinvolved in tumor growth and metastasis in breast carcinomas. Agonist-mediatedstimulation of ADRB2 increases the migration and invasion of malignant breastcancer cells but the effect is abolished following re-expression of the tumorsuppressor gene HIC1.