Pendant plusieurs décennies, la communauté scientifique a supposé que pratiquement tous les gènes émergeaient par la duplication et la divergence de gènes préexistants. Récemment, les scientifiques ont découvert un nouveau mécanisme d'émergence des gènes, l'évolution de novo. Les gènes de novo émergent de séquences non codantes du génome et pourraient ainsi acquérir de nouvelles fonctions, à condition que leurs effets initiaux sur la valeur adaptative ne soient pas délétères. L'objectif de cette étude est d'identifier les propriétés structurales des gènes de novo qui ont un impact sur leur émergence. Nous nous intéressons aux très jeunes gènes de novo apparus au cours des 200 000 dernières années en utilisant des levures bourgeonnantes sauvages comme espèces modèles. Pour évaluer l'impact des gènes de novo sur la valeur adaptative, nous avons effectué un test de compétition de masse et une analyse de croissance différentielle avec des souches exprimant artificiellement 396 gènes de novo insérés sur un plasmide dans la levure bourgeonnante. Nous avons également analysé les propriétés structurales de ces séquences. Nous avons constaté que les gènes plus longs ont plus d'impact sur le taux de croissance. Nous avons également observé que les gènes de novo ayant un effet délétère ont tendance à être moins intrinsèquement désordonnés et ont un plus grand potentiel de formation d'agrégats. Enfin, nous avons découvert que les gènes de novo ayant un effet positif sur la valeur adaptative ont une propension plus élevée pour les domaines transmembranaires. Nous concluons qu'il existe une variation substantielle dans les propriétés structurelles des protéines codées par les gènes de novo et, par leur effet sur la valeur adaptative, ces propriétés pourraient déterminer quels gènes sont les plus susceptibles d'être maintenus sur une longue période et ainsi contribuer à la diversité du protéome. / For several decades, the scientific community assumed that virtually all genes emerged through the duplication and divergence of pre-existing genes. Recently, scientists have discovered a new mechanism of gene emergence, de novo evolution. De novo genes emerge from non-coding sequences of the genome and could thus acquire novel functions, provided their initial effects on fitness are not deleterious. The objective of this study is to identify structural properties of de novo genes that have an impact on their emergence. We are interested in very young de novo genes that appeared in the last 200 thousand years using wild budding yeasts as model species. To assess the impact of de novo genes on fitness, we performed a bulk competition assay and differential growth analysis with strains overexpressing 396 de novo genes inserted on a plasmid in budding yeast. We also analyzed the structural properties of these sequences. We found that longer genes have more impact on fitness. We also observed that de novo genes with a deleterious effect tend to be less intrinsically disordered and are predicted to have a greater potential to form aggregates. Finally, we discovered that de novo genes with a positive effect on fitness have a higher propensity for transmembrane domains. We conclude that there is substantial variation in the structural properties of the proteins encoded by de novo genes and, through their effect on fitness, these properties could determine which genes are more likely to be maintained and thus contribute to proteome diversity.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2009-2010 / Les leishmanioses se caractérisent par divers symptômes allant de lésions cutanées guérissant spontanément, causées surtout par L. major, . à des infections viscérales potentiellement mortelles causées par le complexe L. donovani/L. infantum. Malgré des génomes presque identiques, des analyses comparatives sur biopuces ont révélé d'importantes différences d'expression génique entre l~s deux stades de vie, promastigotes et amastigotes chez ces deux espèces, ce qui pourrait contribuer aux différences dans les manifestations cliniques. Chez Leishmania, le contrôle de l'expression génique s' effectue au niveau posttranscriptionnel et implique surtout des séquences cis régulatrices situées dans les séquences 3' non-traduites (3 'UTRs) des transcrits. Jusqu'à maintenant, quelques séquences régulatrices seulement ont été caractérisées et les mécanismes contrôlant l'expression génique entre les différents stades et différentes espèces de Leishmania sont peu connus. Ce projet visait à mieux comprendre les voies exploitées par Leishmania pour pallier au manque .de contrôle transcriptionnel et contrôler globalement l'expression génique afin de s'adapter à ses différents environnements. Nous avons identifié deux nouvelles grandes familles de courts rétroposons éteints nommées SIDER1 (Short Interspersed DEgenerated Retroposons; 785 copies) et SIDER2 (1 073 copies), situés presqu'exclusivement dans les régions 3'UTRs. Nous avons caractérisé la famille SIDER2 et démontré qu'elle réprime l'expression génique en déstabilisant spécifiquement les transcrits portant ces éléments. La dégradation rapide des transcrits instables contenant un élément SIDER2 est amorcée par un clivage endonucléolytique séquence-spécifique sans raccourcissement préalable de la séquence poly(A). Le clivage se produit dans une région riche en C d'environ 20 nt) au début de la seconde séquence signature de 79 nt, qui est hautement conservée parmi les SIDER2 et essentielle pour l'instabilité de l'ARNm. Nous suggérons -l'hypothèse que Leishmania exploite les SIDER2 pour réprimer de manière coordonnée l'expression des transcrits devant être faiblement exprimés. L'effet répressif de SIDER2 est bloqué chez les amastigotes de L. infantum, possiblement pour produire une quantité suffisante de certains ARNm ou protéines. Cette inactivation sélective des SIDER2 chez L. infantum contribue aux différences d'expression génique chez les différentes espèces et différents stades de Leishmania. À notre connaissance, ceci est le premier exemple chez les eucaryotes d'une famille entière d' éléments mobiles domestiqués pour participer au contrôle posttranscriptionnel de l'expression génique.

Distinguer la variation génétique neutre de la variation adaptative est l’un des principaux défis dans l’étude des processus qui façonnent la structure des populations sauvages. Bien que les environnements marins soient des habitats clés pour la croissance des poissons anadromes, les études de génomique du paysage sur les salmonidés se sont généralement concentrées sur l’identification des signatures d’adaptation aux habitats d’eau douce. Contrairement à la plupart des autres salmonidés anadromes, l’omble chevalier (Salvelinus alpinus) occupe pendant sa phase marine des habitats côtiers près de sa rivière d’hivernage, rendant ainsi possible l’adaptation aux habitats marins. L’objectif de cette étude était de documenter la variation neutre et adaptative des populations d’ombles chevaliers anadromes du Nunavik et des régions limitrophes. Nous avons utilisé la technique de génotypage par séquençage (GBS) pour génotyper 20 327 marqueurs mononucléotidiques (SNP) pour 650 individus échantillonnés en 23 endroits le long de 2 000 km de côtes. Nos résultats révèlent une structure génétique hiérarchique, selon laquelle les systèmes hydrographiques voisins abritent des populations distinctes regroupées au sein de grands bassins océanographiques, à savoir la baie d’Hudson, le détroit d’Hudson, la baie d’Ungava et la mer du Labrador. Nous avons constaté que la diversité et la différenciation génétiques sont influencées à la fois par l’histoire de la recolonisation postglaciaire et par des patrons d’isolement par la distance reflétant le flux génique contemporain. De plus, en utilisant trois méthodes d’association gènes-environnement (GEA), nous fournissons des indices génomiques de l’adaptation locale aux habitats d’eau douce et marins, notamment en ce qui concerne les températures de la surface de la mer et de l’air en été, les précipitations et la salinité. Cette étude est l’une des premières à explorer explicitement la base génétique des adaptations marines chez les salmonidés et met en évidence les interactions complexes dans les pressions sélectives sur toute la durée de vie des poissons anadromes. / Distinguishing neutral and adaptive genetic variation is one of the main challenges in investigating processes shaping population structure in the wild. Despite marine environments being key habitats for the growth of anadromous fishes, landscape genomics studies on salmonids have generally focused on identifying signatures of adaptation to freshwater habitats. Unlike most other anadromous salmonids, Arctic Char (Salvelinus alpinus) occupy coastal habitats near their overwintering rivers during their marine phase, thus making adaptation to marine habitats possible. The aim of this study was to document the neutral and adaptive variation of populations among anadromous Arctic Char in Nunavik and bordering regions. We used GBS to genotype 20,327 filtered single nucleotide polymorphisms (SNPs) for 650 individuals sampled in 23 locations along >2,000 km of coastline. Our results reveal a hierarchical genetic structure, whereby neighboring hydrographic systems harbour distinct populations grouping within major oceanographic basins, namely the Hudson Bay, Hudson Strait, Ungava Bay and Labrador Sea. We found genetic diversity and differentiation to be influenced by both post-glacial recolonization history and by patterns of isolation-by-distance reflecting contemporary gene flow. Furthermore, using three gene-environment association (GEA) methods we found genomic evidence for local adaptation to both freshwater and marine habitats, especially in relation to sea-surface and air temperatures during summer, precipitation, and salinity. This study is among the first to explicitly explore the genetic basis of marine adaptations in salmonids and highlights the complex interactions in selective pressures over the lifespan of anadromous fishes.

Note sur les annexes : 1 document de format excel regroupant les tableaux supplémentaires accompagnant le mémoire / Le genre *Flavobacterium* comprend plusieurs espèces diversifiées. Certaines se retrouvent chez les poissons, dont quelques-unes sont pathogènes. La diversité génétique des flavobactéries est peu étudiée, malgré la présence de certains arbres phylogénétiques produits sur la base des séquences d'ARNr 16S. Bien que ces arbres soient suffisants pour une classification initiale, ils ne permettent pas de capturer l'évolution détaillée de ce genre. Ainsi, l'évolution des flavobactéries colonisant les poissons et les déterminants génétiques ayant favorisés cette sélection ne sont pas connus. Également, la taxonomie des isolats de flavobactéries se base généralement sur les séquences d'ARNr 16S, en complément avec d'autres méthodologies. Ces analyses portent certaines limitations, notamment au niveau de la précision. Ainsi, deux hypothèses ont été émises. Il existe une spécificité génétique aux flavobactéries colonisant les poissons. Également, une approche génomique constitue une taxonomie plus précise. Pour la première hypothèse, un arbre phylogénétique avec des génomes complets correspondant à une majorité des espèces du genre a été construit. Puis, le pangénome et le génome cœur ont été analysés pour trouver des caractères génétiques spécifiques à un clade d'intérêt, CII. Ces déterminants ne proviennent pas de gène uniquement présent ou absent à ce clade, mais précisément de 13 changements d'acides aminés communs sur 10 protéines, Pour la deuxième hypothèse, 16 isolats de collections et de laboratoires de recherche ont été récoltés, tous identifiés par des méthodes diverses. La taxonomie proposée, basée sur du génotypage avec les gènes *gyrA* et *gyrB*, et les *Average Nucleotide Identity*, a été testée. Cette approche taxonomique représente une alternative plus précise démontrant que certains isolats, au nombre de six, avaient une mauvaise classification initiale.L'étude montre que l'utilisation des génomes complets en phylogénie permet d'élucider l'évolution d'espèces clefs. De plus, le développement de la nouvelle taxonomie permet une identification améliorée d'isolats, notamment ceux en piscicultures québécoises. / The *Flavobacterium* genus contains diverse species, including a few colonizing the fish environment. Some of these are pathogens. The genetic diversity of flavobacteria is not well studied, even though there are some phylogenetic trees constructed with 16S rRNA sequences. Although these trees are very useful for first classification, it does not accurately capture the molecular evolution of flavobacteria. Thus, the evolution of flavobacteria colonizing the fish microbiota and the genetic characteristics favorizing this selection are yet to be determined. Likewise, the taxonomy of isolates is based upon 16S rRNA sequences, complemented by other methodologies. These analyses carry certain limitations, especially on precision. To address these issues, two research hypotheses were formed. A genetic specificity should exist among the flavobacteria colonizing the fish environment. Furthermore, a genomic approach can constitute a more precise taxonomic alternative. For the first hypothesis, a phylogenetic tree was constructed using whole-genome sequences of a majority of flavobacteria species. Then, the pangenome and the core genome were analyzed to find genetic markers to a clade of interest, CII. These markers are not gene uniquely present or absent of said clade, but precisely on 13 amino acid changes on 10 common proteins, which were further discussed to find enrichments that could explain their selection throughout CII. For the second hypothesis, 16 isolates from collections and research laboratories were collected, all identified using diverse methodologies. A proposed taxonomy was tested based on genotyping using *gyrA* and *gyrB* genes, and Average Nucleotide Identity. Although this taxonomy represents a strong alternative, the results also show that six isolates were misclassified. This study shows that whole-genome phylogeny can help in detailing the evolution of certain key species, in this case flavobacteria colonizing the fish microbiome. Furthermore, the new proposed taxonomy should be able to identify new isolates, notably in Québec aquacultures.

Aeromonas salmonicida sous-espèce salmonicida est un agent pathogène opportuniste responsable chaque année d’importantes pertes économiques pour les aquaculteurs de Salmonidés. Dans cette étude, plusieurs analyses ont été effectuées dans l’objectif de trouver une méthode pour distinguer entre différents isolats de cette bactérie au niveau génomique. Suite à l’alignement chromosomique des souches A449 et 01-B526, trente-deux altérations génomiques ont été répertoriées et elles peuvent être classées en cinq groupes : séquences d’insertions (13), séquences répétées en tandem (12), séquences insérées dans des gènes (5), site de polymorphisme multi-évènementiel (1) et îlot génomique (AsaGEI1a) (1). Des criblages PCR et des séquençages génomiques ont révélé l’existence de trois autres îlots génomiques (AsaGEI1b; AsaGEI2a; AsaGEI2b). Chaque AsaGEI est hautement spécifique à une région géographique. Les AsaGEI(1a; 2a) sont seulement observés en Amérique du Nord et les AsaGEI(1b; 2b) en Europe. Dans ces travaux, plusieurs marqueurs pouvant permettre d’identifier l’origine géographique des souches pathogènes ont été découverts. / Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida is an opportunistic pathogen, which causes significant economic loss in salmonid aquaculture. In this work, analyses were conducted with the objective to find a way to distinguish between different isolates of the bacterium at the genomic level. Following the chromosomal alignment between A449 and 01-B526 strains, thirty-two genomic alterations were found and were classified in five groups: insertion sequences (13), tandem repeat sequences (12), CDS-modeling sequences (5), multi-event polymorphism site (1) and genomic island (AsaGEI1a) (1). PCR assays and genomic sequencing revealed the existence of four forms (AsaGEI(1a; 1b; 2a; 2b)) of the genomic island. Each GEI appeared to be strongly associated with a specific geographic region. AsaGEI(1a; 2a) were exclusively found in North American isolates and AsaGEI(1b; 2b) in those from Europe. In this study, several indicators useful to identify the geographical origin of pathogenic strains of this bacterium were discovered.

Présents chez tous les métazoaires, les microARNs jouent un rôle critique dans la régulation de gènes impliqués dans la prolifération et la différenciation cellulaire. Ces courtes molécules d'ARN altèrent la production protéique en liant spécifiquement les régions non codantes des ARNm. Les microARNs sont transcrits par l'ARN polymérase II (Pol II) sous forme d'un long transcrit primaire et vont passer par deux étapes de clivage successives pour former le microARN mature. Le microARN mature est pris en charge par une protéine Argonaute pour former le complexe effecteur de la voie, le miRISC. Chacune des étapes de la biogenèse des microARNs peut être régulée pour modifier la production globale ou spécifique des microARNs. Des études récentes ont démontré que la maturation et la stabilité des microARNs sont des facteurs importants pour conserver l'homéostasie cellulaire. De nombreuses évidences supportent qu'une altération du niveau cellulaire de ces petites molécules régulatrices contribue au développement et au maintien de diverses maladies, dont le cancer. À ce jour, il existe peu de connaissance sur le contrôle de la maturation et de la stabilité de ces courts ARNs non codants. Les deux Argonautes, alg-1 et alg-2 impliqués dans la voie des microARNs chez le nématode C. elegans sont synthétiques létaux. Un criblage génétique chez C. elegans visant à identifier de nouveaux gènes synthétiques létaux avec alg-2, a permis d'identifier la protéine DCS-1 comme étant impliqué dans la voie des microARNs. Chez C. elegans, la perte de dcs-1 affecte le niveau de plusieurs microARNs, affectant l'expression génique chez ces animaux. Des analyses biochimiques supportent que DCS-1 affecte l'activité d'une enzyme responsable de la dégradation des microARNs chez le nématode, et ce, de façon indépendante de son activité de dégradation de la coiffe des ARNm. De plus, dans l'optique d'identifier les membres du complexe de dégradation, une analyse par spectrométrie de masse a permis d'identifier plusieurs candidats potentiels. Une analyse préliminaire de l'un de ces candidats a permis de démontrer que sa perte de fonction entraîne l'apparition de phénotype associé à une diminution de l'activité de la voie des microARNs et affecte le niveau de certains microARNs. Cette protéine, PPM-2, est une phosphatase et pourrait affecter le statut de phosphorylation d'une protéine importante pour la stabilité ou la dégradation des microARNs. En conclusion, DCS-1 fait partie d'un complexe de dégradation des microARNs avec la protéine XRN-1. L'identification de ce nouveau complexe de dégradation permet de mieux comprendre les mécanismes responsables du contrôle de ces ARNs. Une meilleure connaissance des mécanismes régulant la production et la stabilité des microARNs pourrait mener au développement de nouvelles avenues thérapeutiques. / In all metazoans, microRNAs play a critical role in the regulation of genes implicated in cell proliferation and differentiation. These small non-coding RNAs form a silencing complex called miRISC and alter protein synthesis upon binding mRNA untranslated regions (UTRs). miRNAs are transcribed by RNA Pol II as a long transcript call the pri-miRNA. The pri-miRNA will go through two steps of cleavage to form the mature miRNA. This mature miRNA is then loaded onto an Argonaute protein to form the effector complex; the miRISC. Each step of miRNA biogenesis is tightly regulated. Recently, miRNA production and stability have been shown to be an important step in this pathway. Several proteins, such as p53, can modulate microRNA biogenesis and many other proteins are implicated in miRNA stabilization and degradation. A tight control of these regulatory RNA is essential since miRNA misregulation is associated with several diseases. Here we identified the ortholog of human decapping enzyme DcpS (DCS-1) as an important regulator of miRNA level in C. elegans by forming a degradation complex with XRN-1, idependantly of its catalytic activity. In C. elegans, the loss of dcs-1 affects the level of several microRNAs leading to a misregulation of their mRNA targets. Biochemical analysis, support that DCS-1 contributes to degradation of unbound microRNA, which is dependent on the 5' to 3' exonuclease XRN-1. In order to better understand the regulation of miRNAs, we sought to identify other members of this complex. An initial study of proteins identified by mass spectrometry revealed that the loss of ppm-2 induces several developmental defects associated with the loss of miRNAs. As PPM-2 is a phosphatase, our results suggest that it could affect the stability of the degradation complex by targeting one of its components or the miRNA loading on the Argonaute protein. In conclusion, our data support that DCS-1 is part of a degradation complex. Importantly, this study identified the first modulators of microRNA degradation in animals and proteins forming this complex are conserved in human suggesting that they could also be implicated in microRNA degradation in higher organisms. Since microRNA are misregulated in many human diseases, identification of factors modulating their stability could lead to new therapeutic approaches.

Aujourd’hui encore, l’obésité touche de plus en plus d’individus, et sa complexité reflète son aspect multifactoriel. Parmi les facteurs impliqués dans le développement de l'obésité, on compte la génétique qui expliquerait notamment la susceptibilité de certains êtres humains à devenir obèse. D'un point de vue moléculaire, la cascade adipogénique permettant à des préadipocytes de devenir des adipocytes matures est un phénomène dynamique et bien caractérisé. En revanche, les facteurs définissant le potentiel adipogénique des préadipocytes ainsi que le renouvellement des adipocytes demeurent encore inconnus. Notre objectif a été d’identifier et de caractériser de nouveaux gènes définissant l’identité des préadipocytes et pouvant influencer le développement du tissu adipeux. Par dilutions sériées d’une culture de 3T3-L1, nous avons isolé et amplifié 23 nouvelles lignées cellulaires que nous avons classées selon leur potentiel adipogénique. Une puce à ADN nous a permis d’identifier les gènes s’exprimant différemment entre les lignées à fort et à faible potentiel adipogénique. Nous avons identifié un nouveau gène inconnu de la littérature nommé V-set and transmembrane domain containing 2A (Vstm2a). Les travaux réalisés dans le cadre de ma thèse ont été de comprendre l’implication de ce gène dans le développement de l’adipocyte in vitro et dans la formation du tissu adipeux in vivo. Nous avons d’abord identifié Vstm2a comme le gène le plus différentiellement exprimé entre les différentes lignées cellulaires, son expression étant très élevée dans les lignées à fort potentiel adipogénique. Une corrélation positive s’est dessinée entre l’expression de Vstm2a et Peroxisome Proliferator-Activated Receptor γ2 (Pparγ2) dans les préadipocytes. Lors du développement de l’adipocyte in vitro, l’expression de Vstm2a précède toujours l’activation de Pparγ2, un facteur clé régulant l’adipogenèse. Cette expression précoce est retrouvée in vivo, lors de la formation et de l’expansion du tissu adipeux. Les cellules exprimant Vstm2a au stade développemental se retrouvent à proximité de vaisseaux sanguins et de cellules musculaires, une caractéristique de précurseurs adipeux. Chez l’adulte, ces cellules s’apparentent à la population de précurseurs adipeux identifiée à partir des marqueurs de surface LIN⁻CD29⁺CD34⁺SCA1⁺PDGFRα⁺. Nous avons découvert que VSTM2A est une protéine glycosylée et abondamment sécrétée par des cellules ayant un fort potentiel adipogénique. La surexpression de VSTM2A intracellulaire suffit à favoriser la différenciation adipocytaire de cellules fibroblastiques, entre autres par l’induction de Pparγ2. À l’inverse, sa sous-expression dans les préadipocytes entraine un défaut adipogénique, réduisant l’expression de Pparγ2. Nous avons montré que VSTM2A agit en amplifiant la réponse aux Bone Morphogenetic Protein (BMP) favorisant ainsi l’expression de Pparγ2. Nous proposons un modèle dans lequel VSTM2A est essentiel pour maintenir et amplifier le potentiel adipogénique des préadipocytes. Une meilleure compréhension des facteurs régulant les phases précoces de l'adipogenèse pourrait permettre le développement de nouveaux outils régulant la formation du tissu adipeux. / Obesity affects the life of millions of humans worldwide and is the result of complex interactions between genes and environment. Factors involved in the development of obesity include genetics, which may explain why some humans are more susceptible to become obese. From a molecular point of view, the adipogenic cascade allowing preadipocytes to differentiate into mature adipocytes is a dynamic and well characterized phenomenon. However, the factors defining the adipogenic potential of the preadipocytes as well as the renewal of the adipocytes remain unknown. Our objective was to identify and characterize new genes defining the identity of preadipocytes capable of influencing the development of adipose tissue. By performing serial dilutions of a culture of 3T3-L1 preadipocytes, we have isolated and amplified 23 new cell lines that we have classified according to their adipogenic potential. A microarray allowed us to identify the genes differently expressed between high and low adipogenic lines. We have identified a new gene, unknown from the literature, named V-set and transmembrane domain containing 2A (Vstm2a). The objective of my thesis was to understand the implication of this gene in the development of the adipocytes in vitro and in the formation of adipose tissue in vivo. We first identified that Vstm2a was the most differentially expressed gene between the Low and High adipogenic lines, its expression being elevated in lines with a high adipogenic potential. A positive correlation emerged between the expression of Vstm2a and Pparγ2 in the preadipocytes. During adipocyte development in vitro, the expression of Vstm2a always precedes PPARγ2 activation, a key factor regulating adipogenesis. This expression pattern was also found in vivo during adipose tissue formation and expansion. VSTM2A-expressing cells at the developmental stage are found in the vicinity of the vasculature and muscle cells, a characteristic of adipose precursors. In adults, Vstm2a expression is enriched in the adipose precursor population identified with the surface markers LIN⁻CD29⁺CD34⁺SCA1⁺PDGFRα⁺. We found that VSTM2A is a glycosylated protein that is abundantly secreted by cells with a high adipogenic potential. Overexpression of intracellular VSTM2A is sufficient to promote the adipogenic potential of fibroblastic cells, an effect associated with a rise in basal Pparγ2 expression. Conversely, VSTM2A knockdown impairs adipogenesis by reducing the expression of Pparγ2. We found that VSTM2A promotes Pparγ2 expression by amplifying BMP signaling. Here, we propose a model in which VSTM2A is expressed to maintain and amplify the adipogenic potential of adipose precursors. A better understanding of the factors regulating early steps in adipogenesis could allow the development of new tools to regulate adipose tissue formation.

Certaines mutations de rôle inconnu dans le gène UL97 du cytomégalovirus humain ont été retrouvées dans une étude clinique comparant l'efficacité du ganciclovir et du valganciclovir oral administrés chez des patients transplantés d'organe solide. Sans isolât clinique, il est difficile de distinguer les mutations associées à la résistance, les mutations associées au polymorphisme viral et les mutations compensatrices. L'objectif de ce projet de maîtrise consiste à caractériser les mutations détectées dans le gène UL97 à l'aide de la technologie des chromosomes bactériens artificiels. Pour évaluer le rôle de ces mutations, une méthode a été développée pour générer des virus recombinants mutants. Des cellules humaines permissives ont été transfectées avec l'ADN de virus recombinants mutants clones dans un chromosome bactérien artificiel. La sensibilité au ganciclovir des virus reconstitués a ensuite été évaluée. Les mutations de rôle inconnu retrouvées dans l'étude clinique semblent associées au polymorphisme viral.

Pseudomonas aeruginosa est une bactérie Gram négatif possédant un métabolisme très versatile lui permattant de proliférer dans plusieurs types environnements. Sa capacité à produire plusieurs facteurs de virulence lui permet de causer des infections opportunistes tel que des infections pulmonaires chroniques chez les patients atteints de fibrose kystique. Notre équipe a développé la mutagénèse à étiquette, basée sur la PCR (PCR based Siggnature-tagged mutagenesis), permettant de cribler une banque de 7968 mutants. Cette technique a permis la sélection de 214 mutants représentant des évènements d’insertion d’un mini-transposon dans 148 gènes différents. De ces nouveaux gènes essentiels à l’infection par P. aeruginosa, nous avons choisi de caractériser le gène PA3498. Nous avons conclu que la protéine codée par ce gène est nécessaire à l’initiation et/ou au maintien du pathogène in vivo ainsi qu’à la maturation des protéases sécrétées par P. aeruginosa et qu’elle est homologue à l’oxydoréductase PDR de Burkholderia cepacia. / Pseudomonas aeruginosa is a Gram negative bacteria causing chronic pulmonary infections in cystic fibrosis patients. Virulence factors of this pathogen facilitate the colonization of the pulmonary tract and lungs of cystic fibrosis patients. Our team has developed a PCR-based signature-tagged mutagenesis technique permitting the screening of a collection of 7968 mutants. A total of 214 mutants, representing transposition events into 148 open reading frames, were shown to be attenuated in lung infection and were retained for further analysis. Of these genes, we chose PA3498 for its characterization. We have concluded that this gene is coding for an oxydoreductase sharing homology with a familly of oxydoreductases including PDR protein of Burkholderia cepacia. Finally, PA3498 protein is needed to initiate or/and to maintain the pathogen in vivo and this protein plays a role in the maturation and processing of the P. aeruginosa exoproteases.

La présence de plusieurs populations génétiquement différenciées et présentant des caractéristiques phénotypiques différentes, nommée biocomplexité, peut avoir un impact positif sur les activités de prélèvements telles les pêcheries. Récemment, il a été établi avec des données télémétriques et génomiques que l'omble chevalier anadrome (Salvelinus alpinus) dans le sud de l'île Victoria au Nunavut serait généralement fidèle à sa rivière natale. L'objectif principal du présent projet est d'établir le potentiel d'une biocomplexité à plus fine échelle, c'est-à-dire, entre des lacs composant le bassin versant de la rivière Ekalluk près de Cambridge Bay (Nunavut, Canada). L'omble chevalier anadrome est d'une grande importance pour les communautés inuites via la pêche de subsistance ainsi que pour leur économie grâce aux pêches sportives et commerciales. Cette dernière supporte, dans la rivière Ekalluk, le plus important quota de pêche de l'espèce au Canada. Le projet est ainsi divisé en trois sous-objectifs: (1) vérifier la présence de différenciation génétique entre les individus de différentes frayères; (2) rechercher des marqueurs possiblement sous sélection dont la présence signifierait une potentielle présence d'adaptation locale et (3) valider la présence de philopatrie par télémétrie. Les données génomiques (génotypage par séquençage, 14 617 marqueurs du polymorphisme nucléotidique simple (SNP)) obtenues pour des ombles de cinq lacs différents ont révélé une structure de population faible, mais significative (F[indice ST] par paire moyen = 0,013). Les tests d'assignation populationnelle ont révélé qu'il était possible de développer un outil permettant d'identifier la provenance des individus capturés dans les pêcheries commerciales lorsque la plupart des populations présentes dans le bassin versant seraient connues (moyenne globale de 91,55% de taux de réussite). De plus, nous avons identifié certaines régions génomiques susceptibles d'être sous sélection, indiquant ainsi la présence possible d'adaptation locale à l'intérieur d'un bassin versant. Enfin, les données de télémétrie acoustique obtenues à partir de 82 poissons marqués provenant de quatre lacs différents indiquaient une grande variabilité dans les déplacements individuels entre les habitats utilisés pour l'alimentation, la fraie et l'hivernage. La structure de la population au sein d'un bassin versant est courante chez les salmonidés, mais elle n'avait jamais été observée chez l'omble chevalier anadrome. Cette étude aura ainsi permis de jumeler à nouveau les outils de télémétrie acoustique et de génomique pour l'étude de l'omble chevalier anadrome dans l'optique de guider la gestion des pêches de ce salmonidé. / The presence of several genetically differentiated populations with different phenotypic characteristics, termed biocomplexity, can have a positive impact on the profitability and sustainability of fisheries. Recently, acoustic telemetry and genomic data provided evidence that anadromous Arctic Char (Salvelinus alpinus) on southern Victoria Island, Nunavut, generally home to natal rivers for spawning yet the prevalence of intra-system philopatry remains unclear. The main objective of this study was to assess the potential for finer-scale homing that is, to specific spawning locations within the Ekalluk River watershed which supports the largest active commercial quota for Arctic Char in Canada. More specifically, using genomic approaches, the project aimed to: (1) test for the presence of significant genomic differentiation among spawning stocks within the watershed; (2)look for highly differentiated markers which may suggest the potential for local adaptation; and (3) validate the presence of philopatry to spawning locations using acoustic telemetry. Genomic data (genotyping by sequencing, 14,617 single-nucleotide polymorphism (SNPs) markers) for Arctic Char from five different lakes revealed weak but significant population structure (mean pairwise F[indice ST] = 0.013). Population assignment success was generally high assigning individuals to their capture location (overall mean of 91.55% success rate) indicating that the development of a mixed-stock fishery genomic-derived tool is possible (assuming all possible locations of origin are sampled). We also identified highly differentiated genomic regions that could potentially be under selection, thus indicating the possibility of within-watershed local adaptation - a hypothesis that would require more data to test appropriately. Finally, the acoustic telemetry data obtained from 82 tagged fish from four different locations indicated great variability in individual movements among the habitats used for foraging, spawning and overwintering, indicating that, while homing is likely, inter-individual and inter-annual variability in migratory behaviour are high. Within-watershed population structure is common in salmonids, but had never been observed in Arctic Char. Our results suggest the presence of biocomplexity within the Ekalluk River watershed, something that future work documenting possible ecological differences among stocks could establish with more confidence.