501 |
Development of copolymer based nanocarriers for imaging and therapy / Développement de nanovéhicules à base de copolymères pour l'imagerie et la thérapieArranja, Alexandra 20 November 2015 (has links)
Le développement de nanomédicaments pour l'imagerie et le traitement du cancer a suscité un intérêt croissant à cause de leur grand potentiel. En particulier les vecteurs à base de polymères et de micelles polymères sont très intéressants, car ils peuvent être conçus avec des fonctionnalités adaptées aux besoins.Nous avons utilisé des copolymères amphiphiles triséquencés pour développer de nouveaux nanovecteurs moléculaires (unimères) et supramoléculaires (micelles stabilisées par photo- réticulation). Nous les avons fonctionnalisés avec un marqueur fluorescent ou radioactif pour permettre leur imagerie in vitro et in vivo. Les interactions in vitro et in vivo ont été étudiées pour comprendre l'influence des propriétés des copolymères sur les interactions biologiques.Cette thèse présente le développement complet de nanovecteurs depuis les premières étapes de la caractérisation physico-chimique fondamentale jusqu'à l'évaluation de leur intérêt pour différentes applications cliniques. / The interest in developing new nanocarriers for imaging and therapy of cancer has been growing due to their high potential. Particularly nanocarriers based on polymers and polymeric micelles are very interesting because they can be tailor-made with certain functionalities to meet our needs.We have used amphiphilic triblock copolymers to develop new molecular (unimers) and supramolecular (micelles stabilized by photo cross-linking) nanocarriers. The carriers were then functionalized with fluorescent or radioactive markers to enable their in vitro and in vivo imaging. The in vitro and in vivo interactions were then studied to understand the influence of the copolymers properties on the biological interactions.This thesis presents the complete development of the nanocarriers from the early stages of fundamental physicochemical characterization up to the evaluation of their interest for different clinical applications
|
502 |
Illuminating biomolécules : shedding light on the utility of labeling using transglutaminasesRachel, Natalie 04 1900 (has links)
Le développement des technologies de recombinaison en biologie moléculaire fut un point tournant pour les sciences biologiques. Depuis cette découverte, diverses avancées extraordinaires qui ont un impact direct sur les humains ont pu être accomplies dans les domaines de recherches qui découlent de cette technologie. L’étude des enzymes produites en utilisant cette technique est le fondement de leurs applications éventuellement accessibles. À cet effet, la biocatalyse est un sous-domaine de l’enzymologie en développement continuel. Les chimistes et ingénieurs utilisent les composantes de systèmes biologiques ou même des systèmes complets afin de complémenter ou remplacer des méthodologies existantes. Cette thèse étudie la famille d’enzymes transglutaminase (TGase) comme biocatalyseur afin d’explorer et d’étendre l’ubiquité et les innovations rendues possibles grâce aux enzymes.
Les TGases sont des enzymes versatiles. Leur homologue bactérien, la transglutaminase bactérienne (MTG), est couramment utilisé à l’échelle industrielle pour la transformation alimentaire. Depuis une dizaines d’années, de nombreux efforts ont été faits afin de trouver de nouvelles applications des TGases. En premier lieu, une revue des accomplissements, progrès et défis reliés au développement des TGases sera décrite.
Les TGases sont intrinsèquement des catalyseurs de la formation de lien isopeptidiques entre une glutamine et une lysine. Par ce fait, elles ont été initialement testées dans cette thèse pour la synthèse de peptides. Une forme de l’enzyme TGase de mammifères fut en mesure de générer les composés dipeptidiques Gly-Xaa et D-Ala-Gly avec une faible conversion.
La MTG possède plusieurs caractéristiques qui font de cette enzyme un candidat intéressant pour le développement de biotechnologies. Elle est stable, non dépendante d’un cofacteur et connait peu de compétition pour sa réaction catalytique inverse. La majeure partie de cette thèse porte exclusivement sur l’utilisation de la MTG. Nous avons développé et caractérisé une réaction chimio-enzymatique en un seul pot pour la conjugaison de peptides et protéines. La présence de glutathion en quantité suffisante permet de contourner l’incompatibilité de la MTG avec le cuivre et ouvre la porte à l’utilisation de la réaction de cycloaddition entre un alcyne et un azoture catalysée par le cuivre, afin d’effectuer le marquage fluorescent de protéines. L’utilisation d’autres méthodes de chimie « click » sans métaux fut aussi étudiée afin d’incorporer divers substrats protéiques. Le marquage de protéines avec la MTG fut investigué de manière combinatoire. Précisément, la ligation de Staudinger, la cycloaddition azoture-alcyne promue par la tension de cycle, ainsi que la ligation de tetrazine (TL) ont été testées. Différents niveaux de conversion ont été atteints, le plus prometteur étant celui obtenu avec la TL.
Une étude par cristallographie a été effectuée afin d’élucider comment les substrats contenant une glutamine interagissent avec la MTG. Une méthode de purification alternative de la MTG a été développée afin d’atteindre ce but. Une discussion sur les stratégies et défis est présentée.
Finalement, la conjugaison entre un système contenant la MTG comme biocatalyseur de marquage, le domaine B1 de la protéine G (GB1) comme substrat et d’un fluorophore contenant une amine comme sonde fut étudié. Comme deux des constituants de ce système sont des protéines, l’ingénierie d’enzyme peut être entreprise afin d’améliorer leurs propriétés. Une banque de 24 variantes de GB1 fut construite grâce à une approche semi-rationnelle afin d’investiguer quels facteurs sont déterminants pour la sélectivité de la MTG envers la glutamine. Chaque variante étudiée comportait une seule glutamine à une position variable afin d’évaluer l’impact des éléments de structure secondaire où se retrouve la glutamine. L’efficacité pour le marquage a pu être améliorée d’au moins un ordre de grandeur pour huit des substitutions étudiées. Comme chacune des structures secondaires fut marquée, il fut démontré que la MTG n’en préfère pas une en particulier. De plus, la réactivité de la MTG envers la variante I6Q-GB1 fut augmentée en créant des mutations dans son site actif. Ces résultats permettent de comprendre d’avantage la sélectivité de la MTG envers la glutamine, tout en démontrant le potentiel de cette enzyme à être modifiée afin d’être améliorée. / The development of recombinant molecular biology technologies was a turning point for the biological sciences, which has since evolved into dozens upon dozens of different subfields and contributed to extraordinary advances for humans. At the core of many of these advances are the enzymes produced by these techniques, with efforts to understand their form and function laying the groundwork for their application. One of these continuously advancing subfields rooted in enzymology is biocatalysis, in which chemists and engineers embrace biological components and systems to complement, or even replace, existing methodologies. This thesis seeks to further contribute to the advancement and ubiquity of enzymes to be incorporated into future innovations. To this end, transglutaminase (TGase) is the biocatalyst selected for study.
TGases are versatile enzymes, with the bacterial homolog, microbial transglutaminase (MTG) being readily used in industrial processes for years, particularly for food processing. An abundance of efforts seeking to apply TGases to other processes have been made within the last decade. We commence by reviewing the accomplishments, progress, and challenges to developing TGase towards new goals.
TGase naturally catalyzes the formation of isopeptide bonds utilizing a glutamine and lysine substrates, and one of its first unconventional applications we investigated was for peptide synthesis. We determined the ability and specificity of one form of TGase for various amino acid-derived substrates, observing the formation of Gly-Xaa and D-Ala-Gly dipeptide products, albeit at a low conversion.
MTG exhibits several characteristics that make it an appealing candidate for biotechnological development, such as its independence from a cofactor, little competition for its reverse catalytic reaction, and increased stability relative to mammalian TGases. Therefore, the remainder of this thesis pertains exclusively to MTG. We developed and extensively characterized a one-pot chemoenzymatic peptide and protein conjugation scheme. The presence of sufficient glutathione circumvents the incompatibility of the copper-catalyzed azide-alkyne cycloaddition with MTG owing to the presence of copper. We ultimately utilized this chemoenzymatic conjugation scheme for fluorescent protein labeling.
We continue to expand upon combinatorial methods to undertake protein labeling by investigating to what extent metal-free click chemistries can be utilized in combination with MTG. Specifically, the Staudinger ligation, strain-promoted azide-alkyne cycloaddition, and tetrazine ligation (TL) were assayed on protein substrates to reveal varying levels of effective conjugation, with the TL being the most promising of the three.
The details surrounding the manner in which MTG interacts with its glutamine-containing substrate remains unclear. To address this knowledge gap, we sought to pursue crystallography studies, which required the development a modified purification strategy. We discuss the strategies we investigated and the challenges surrounding such efforts.
Finally, we present a conjugation system consisting of MTG as the labeling biocatalyst, the B1 domain of Protein G (GB1) as a substrate, and a small-molecule amine belonging to a recently developed class of fluorophores as a probe. As two components of this system are proteins, enzyme engineering can be applied to further improve their properties. A semi-rational approach was used to generate a 24-member GB1 library to probe the structural determinants of MTG’s glutamine selectivity. Each variant contained a single glutamine at varying positions covering all secondary structure elements, and assayed for reactivity. Eight substitutions resulting in an increased labeling efficiency of at least an order of magnitude were distributed throughout all secondary structure elements, indicating that MTG does not favor one preferentially. In addition, introducing point mutations within MTG’s active site also resulted in increased reactivity towards variant I6Q-GB1. Our results contribute further to understanding the nature of MTG’s glutamine selectivity, while simultaneously demonstrating the potential enzyme engineering has to improve and adjust this system.
|
503 |
The Impact of Voluntary Front-of-Pack Nutrition-Label Introduction on Purchase Behavior / Three Studies Analyzing Supermarket Scanner DataElshiewy, Ossama 27 January 2015 (has links)
No description available.
|
504 |
Dynamic synaptic changes revealed by a novel trans-synaptic method to visualize connections in vivo in C. elegans / Des changements dynamiques de la synapse révélés par une nouvelle méthode trans-synaptique pour visualiser les connections neuronales in vivo chez C. elegansDesbois, Muriel 10 July 2015 (has links)
Le système nerveux est un réseau complexe qui détecte et analyse les informations. Ces informations sont transmises entre cellules grâce à des connections synaptiques et des jonctions communicantes. Ce réseau n’est pas statique et évolue au cours du développement, de l’apprentissage mais aussi durant le processus de vieillissement – naturels ou pathologiques. Comprendre le système nerveux et son fonctionnement requiert une analyse des connections synaptiques in vivo chez un animal model tel que Caenorhabditis elegans. Cependant les techniques actuellement disponibles pour C. elegans sont laborieuses, ne dépendent pas forcément d’une interaction trans-synaptique ou fixent la synapse. Par conséquent, ces approches ne permettent pas de réaliser des études de populations et dynamiques des modifications synaptiques. Dans ce manuscrit, je décris tout d’abord une nouvelle technique pour visualiser les synapses in vivo chez le vers C. elegans. Cette technique appelé iBLINC (in vivo Biotin Labeling of INtercellular Contacts) qui consiste en la biotinylation d’un peptide par une ligase d’Escherichia coli, BirA. Ces deux molécules sont fusionnées à des protéines trans-membranaires qui forment un complexe à la synapse. La biotinylation est détectée grâce à une streptavidin monomérique taguée avec un fluorophore qui est secrétée dans l’espace extracellulaire. J’ai démontré que cette technique est directionnelle et dynamique. En utilisant iBLINC pour visualiser des synapses faisant partie du circuit sensoriel de C. elegans, une évolution du nombre et de la taille des synapses a pu être observée avec l’âge. Il semblerait que ce changement soit dépendant du segment de la zone synaptique observée. Ces résultats ont été corroborés par l’observation d’une diminution du nombre de vésicules pendant le vieillissement grâce à un marqueur pré-synaptique des synapses GABAergique de la jonction neuromusculaire. Pour conclure, ce manuscrit décrit une nouvelle technique permettant d’observer les synapses chez le vers vivant et démontre une évolution naturelle du nombre de synapses et du nombre de vésicules pré-synaptiques avec l’âge. / The nervous system is a complex network that senses and processes information and is essential for the survival of both vertebrates and invertebrates as it is involved in behavior responses. Information within the network is transmitted through specialized cell-cell contacts, including synaptic connections. Importantly, the network is not static and is believed to change during development and learning, as well as during pathological or normal age-related decline. Studying the nervous system in vivo requires the use of animal models such as Caenorhabditis elegans. Understanding of behavior and development requires visualization and analysis of synaptic connectivity. However, existing methods are laborious and may not depend on trans-synaptic interactions, or otherwise ‘trap’ the synapses by fixing the connections, thus precluding dynamic studies. In order to study synaptic modifications, we developed a new transgenic approach for in vivo labeling of specific connections in C. elegans, called iBLINC (in vivo Biotin Labeling of INtercellular Contacts). iBLINC involves the biotinylation of an acceptor peptide (AP) by the Escherichia coli biotin ligase BirA. Both are fused to two interacting post- and pre-synaptic proteins, respectively. The biotinylated acceptor peptide fusion is detected by a monomer streptavidin fused to a fluorescent protein that is transgenically expressed and secreted into the extracellular space. The method is directional, bright and dynamic. Moreover it correlates well with electron micrograph reconstruction. Using this new technique to observe synapses, which are part of the thermosensory circuitry of C. elegans, during aging, we could conclude that the connection pattern varies with age and within a population. Changes of the number and size of the synapses were observed during aging. Some segments of the synaptic region seem to be more affected than others by the aging process. Those results were corroborated by using a GABAergic pre-synaptic marker which allowed us to visualize a decline of the vesicle number with aging. In summary, in this thesis I explained a new in vivo trans-synaptic method to visualize synapses in C. elegans. Then I demonstrated that a natural decline in the number of synapses as well as the number of vesicles occurs during aging.
|
505 |
Avvikande beteende : En kvalitativ studie om kriminalvårdsanställdas inställning till avvikelse, stämpling, stigmatisering och utanförskapDavidoff, Maria January 2017 (has links)
The aim of this thesis is to examine the employees’ in the forensic mental health service conceptions about deviant and normal behavior, and also if they can recognize the explanations for deviant behavior in the central theories. Furthermore it is examined how respondents’ perceptions of how the labeling, stigmatization and exclusion that affect people that show deviant behavior can be counteracted. Eight interviews have been conducted. Theoretical bases in this study are labeling theories, differential association theory, social control theory and techniques of neutralization. The results are composed of three themes that describe the characteristic features of deviant and normal behavior. These themes are: Majority paves the way for how a behavior is considered, Basic conditions in a human life and Lack of knowledge as an underlying factor in people’s uncertainty. Results emphasize that the respondents are aware of the concepts of normal behavior that exist in society. These conceptions are a human being’s possession of a job, a home and a family. Legality is another aspect that is considered to be something that normal people do. These conceptions result in how respondents interpret deviant behavior. Deviant behavior occurs when people are not obedient to laws and standards in a society or a group. Interviewees thought that all theories in this study were a simplification of reality because people that show deviant behavior could hold other things responsible for their actions. The theories could not affect how a person or a society would look at people that show deviant behavior. In real life people have to take responsibility for their own actions. Deviant behavior may contribute to or be a consequence of stigmatization, labeling and exclusion. These concepts will always exist therefore people have to bear responsibility for their actions themselves. / Syftet med detta examensarbete är att undersöka vilka föreställningar om avvikande och normalt beteende som de anställda inom den rättspsykiatriska vården har samt om de kan känna igen förklaringar till avvikande beteende i de centrala teorierna. Dessutom undersöks intervjupersonernas uppfattningar om hur stämpling, stigmatisering och utanförskap, som kan drabba avvikande personer, ska kunna motverkas. Åtta kriminalvårdare intervjuades och fick frågor om avvikande beteende, stämplingsteorier, teorier om differentiella associationer, sociala band och neutraliseringstekniker. En tematisk analys gav tre olika teman som anger karaktäristiska drag för avvikande och normalt beteende. Dessa teman är: Majoriteten lägger grund för hur ett beteende betraktas, Grundläggande förutsättningar i en människas liv samt Okunskap som underliggande faktor till osäkerhet hos människor. Resultat visar på att intervjupersonerna är medvetna om de föreställningar om normalt beteende som finns i samhället. Det uppvisas av människor som har ett arbete, ett hem och en familj. Laglydighet är en annan aspekt som betraktas vara någonting normala människor gör. Utifrån detta avgör intervjupersonerna när avvikande beteende uppvisas. Det händer när människor inte förhåller sig till normer och lagar i ett samhälle eller en grupp. Intervjupersonerna tyckte att samtliga teorier var en förenkling av verkligheten då avvikare kunde förflytta ansvar för sina handlingar på dessa. Men teorierna kunde inte påverka hur en människa eller ett samhälle skulle betrakta avvikare. I det verkliga livet skall människor ta ansvar för sina handlingar och inte skylla ifrån sig. Avvikande beteende kan bidra till eller vara en konsekvens av stämpling, stigmatisering och utanförskap. Dessa begrepp kommer alltid att existera men det är människorna själva som skall bära ansvar för sina handlingar.
|
506 |
Unfavorable environmental conditions: Consequences for microbial metabolism and C stabilization in soilBore, Ezekiel 14 November 2017 (has links)
No description available.
|
507 |
Nouvelles approches pour le marquage de spin suivi par spectroscopie de résonance paramagnétique électronique : application à l'étude de la dynamique des protéines / New approaches by Site-Directed Spin Labeling combined with Electronic Paramagnetic Resonance spectroscopy : application to the study of structural transitions in proteinsLe Breton, Nolwenn 19 November 2014 (has links)
Cette thèse porte sur le développement de nouvelles approches par marquage de spin suivi par spectroscopie RPE. Cette technique est bien adaptée pour suivre la dynamique structurale des protéines. Son principe repose sur l'insertion d'un radical nitroxyde, en un (ou plusieurs) site(s) choisi(s) d'une protéine et permet de sonder localement la structure de la protéine étudiée grâce aux différentes techniques de RPE (en onde continue et impulsionnelle).Dans une première partie, cette technique a été appliquée à la caractérisation de la dynamique structurale de l'IF1 de levure, un peptide inhibiteur de l'ATP-synthase. L'utilisation des spectroscopies de RPE et de dichroïsme circulaire a permis de montrer qu'IF1 de levure dimérise par sa partie médiane et que la partie C-terminale est désordonnée.La seconde partie est plus méthodologique et a pour but d'étudier et de caractériser un marqueur nouvellement synthétisé afin d'élargir les potentialités du marquage de spin. En effet, cette technique est notamment limitée par la faible diversité spectrale offerte par les sondes disponibles (trois raies). Le nouveau marqueur donne un spectre RPE à six raies grâce à la présence d'un noyau magnétique dans l'environnement du radical. Greffé sur une protéine modèle, nous avons montré que ce nouveau marqueur est tout autant capable de rendre compte de variations structurales qu'un marqueur classique. La superposition des signatures spectrales (trois raies + six raies) montre qu'il est possible de différencier les deux signatures spectrales et de sonder simultanément deux sites d'une protéine et de son partenaire. / This thesis focuses on the development of new approaches for site-directed spin labeling followed by EPR spectroscopy. This technique is well suited to monitor the structural dynamics of proteins. The insertion of a nitroxide radical, in one (or several) selected site(s) of a protein, allows probing the structure of the protein using different EPR spectroscopy approaches (continuous wave and pulsed).In a first part, this technique has been applied to characterize the structural dynamics of the yeast IF1, an inhibitory peptide of the ATP-synthase. Using EPR and circular dichroïsm spectroscopies we showed that yeast IF1 dimerizes by its central part and that the C-terminal part remains disordered.The second part is more methodological and the aim is to study and characterize a newly synthesized spin label in order to expand the potential of site-directed spin labeling. In particular, the technique is limited by the poor spectral diversity offered by the available labels (three lines). The new label gives a six lines EPR spectrum thanks to the presence of a magnetic nucleus in the environment of the radical. Grafted on a model protein, we demonstrated that this new label is as able as classical ones to report on structural variations. The superposition of the spectral signatures (three lines + six lines) showed that it is possible to differentiate the two spectral signatures and to probe two sites of a protein and its partner simultaneously.
|
508 |
Anotação automática semissupervisionada de papéis semânticos para o português do Brasil / Automatic semi-supervised semantic role labeling for Brazilian PortugueseFernando Emilio Alva Manchego 22 January 2013 (has links)
A anotac~ao de papeis sem^anticos (APS) e uma tarefa do processamento de lngua natural (PLN) que permite analisar parte do signicado das sentencas atraves da detecc~ao dos participantes dos eventos (e dos eventos em si) que est~ao sendo descritos nelas, o que e essencial para que os computadores possam usar efetivamente a informac~ao codicada no texto. A maior parte das pesquisas desenvolvidas em APS tem sido feita para textos em ingl^es, considerando as particularidades gramaticais e sem^anticas dessa lngua, o que impede que essas ferramentas e resultados sejam diretamente transportaveis para outras lnguas como o portugu^es. A maioria dos sistemas de APS atuais emprega metodos de aprendizado de maquina supervisionado e, portanto, precisa de um corpus grande de senten cas anotadas com papeis sem^anticos para aprender corretamente a tarefa. No caso do portugu^es do Brasil, um recurso lexical que prov^e este tipo de informac~ao foi recentemente disponibilizado: o PropBank.Br. Contudo, em comparac~ao com os corpora para outras lnguas como o ingl^es, o corpus fornecido por este projeto e pequeno e, portanto, n~ao permitiria que um classicador treinado supervisionadamente realizasse a tarefa de anotac~ao com alto desempenho. Para tratar esta diculdade, neste trabalho emprega-se uma abordagem semissupervisionada capaz de extrair informac~ao relevante tanto dos dados anotados disponveis como de dados n~ao anotados, tornando-a menos dependente do corpus de treinamento. Implementa-se o algoritmo self-training com modelos de regress~ ao logstica (ou maxima entropia) como classicador base, para anotar o corpus Bosque (a sec~ao correspondente ao CETENFolha) da Floresta Sinta(c)tica com as etiquetas do PropBank.Br. Ao algoritmo original se incorpora balanceamento e medidas de similaridade entre os argumentos de um verbo especco para melhorar o desempenho na tarefa de classicac~ao de argumentos. Usando um benchmark de avaliac~ao implementado neste trabalho, a abordagem semissupervisonada proposta obteve um desempenho estatisticamente comparavel ao de um classicador treinado supervisionadamente com uma maior quantidade de dados anotados (80,5 vs. 82,3 de \'F IND. 1\', p > 0, 01) / Semantic role labeling (SRL) is a natural language processing (NLP) task able to analyze part of the meaning of sentences through the detection of the events they describe and the participants involved, which is essential for computers to eectively understand the information coded in text. Most of the research carried out in SRL has been done for texts in English, considering the grammatical and semantic particularities of that language, which prevents those tools and results to be directly transported to other languages such as Portuguese. Most current SRL systems use supervised machine learning methods and require a big corpus of sentences annotated with semantic roles in order to learn how to perform the task properly. For Brazilian Portuguese, a lexical resource that provides this type of information has recently become available: PropBank.Br. However, in comparison with corpora for other languages such as English, the corpus provided by that project is small and it wouldn\'t allow a supervised classier to perform the labeling task with good performance. To deal with this problem, in this dissertation we use a semi-supervised approach capable of extracting relevant information both from annotated and non-annotated data available, making it less dependent on the training corpus. We implemented the self-training algorithm with logistic regression (or maximum entropy) models as base classier to label the corpus Bosque (section CETENFolha) from the Floresta Sintá(c)tica with the PropBank.Br semantic role tags. To the original algorithm, we incorporated balancing and similarity measures between verb-specic arguments so as to improve the performance of the system in the argument classication task. Using an evaluation benchmark implemented in this research project, the proposed semi-supervised approach has a statistical comparable performance as the one of a supervised classier trained with more annotated data (80,5 vs. 82,3 de \'F IND. 1\', p > 0, 01).
|
509 |
Eco-labeling organizations and the credibility debate in International RelationsStoyanova, Svetoslava January 2019 (has links)
The main purpose of this thesis is to explore the relationship between best practice adherence and the ownership status of an eco-labeling organization. The research question that is aiming to answer is what key factors most often explain differences in the level of credibility between for-profit carbon management eco-labels and not-for-profit carbon management eco-labels in transnational environmental governance. The case studies of interest are the two certification agencies Verra and The Carbon Reduction Institute. The issue of credibility of eco-labeling schemes will be looked through a Green IR theoretical perspective and debunked with Neoliberal IR theory. The methods which will be used are Small-N comparison and Qualitative Content Analysis conducted through Index for Best Practices. The data for the study is acquired from the online platforms of the two case studies for investigation.
|
510 |
Dynamique de la réplication chez l'archée Haloferax volcanii / Replication dynamics in the archaeon Haloferax volcaniiCollien, Yoann 14 October 2019 (has links)
Haloferax volcanii est une archée appartenant au phylum euryarchaeota et à la classe des Halobacteriales. Les mécanismes liés à la réplication et à la réparation chez les archées sont très similaires à ceux rencontrés chez les eucaryotes, faisant d’H. volcanii un des organismes modèle pour l’étude de la réplication et de la biologie des archées, notamment car de nombreux outils génétiques sont disponibles chez cet organisme. De plus, H. volcanii possède la particularité de pouvoir avoir toutes ses origines de réplication supprimées, soulevant beaucoup de questions sur les mécanismes impliqués. Plusieurs hypothèses ont été émises sur la façon dont cette souche initie sa réplication, basées soit sur la dérivation des mécanismes liés à la réparation de l’ADN, soit sur un mécanisme d’initiation de la réplication indépendant des origines. Afin d’étudier ces mécanismes liés à la réplication, j’ai construit une souche d’H. volcanii capable d’incorporer des analogues de la thymidine dans l’ADN lors de sa synthèse grâce à la délétion de gènes impliqués dans la voie de biosynthèse de la thymidine. Des temps de cultures courts de la souche en présence d’un analogue permet son incorporation au niveau des zones actives de réplication pour marquer spécifiquement l’ADN néosynthétisé. L’immunodétection de l’analogue incorporé à l’ADN, en travaillant en cellule entière avec un microscope à fluorescence, permet la localisation de l’ADN néosynthétisé, reflétant ainsi les régions où la réplication est active. Ces analyses révèlent majoritairement 2 à 3 régions de réplication actives dans des cellules en prolifération, sans localisation particulière. Ces régions ont déjà été observées en étudiant la localisation d’une protéine clé de la réplication (RPA2) fusionnée à la protéine verte fluorescente GFP, confirmant sa localisation aux zones actives de réplication. Une étonnante variabilité observée d’une cellule à l’autre et suggère une initiation probabiliste de la réplication. Il est également étonnant de n’observer qu’aussi peu de zones actives de réplication, comparé au fort taux de polyploïdie de cette souche. Se pose alors la question de ce à quoi correspondent ces zones de réplication. Pour cela, j’ai développé chez H. volcanii la technique de peignage moléculaire permettant d’isoler des molécules individuelles d’ADN et révéler spécifiquement les analogues incorporés pour pouvoir déterminer le nombre de copies du chromosome qui sont actives lors de la réplication, ainsi que le nombre d’origines actives sur chacune des copies. J’ai également développé une technique de Time-lapse dans le but de suivre ces régions au cours du temps en observant les divisions cellulaires directement sous le microscope. / Haloferax volcanii is an archaea belonging to the phylum euryarchaeota and the class Halobacteriales. The mechanisms related to replication and repair in archaea are very similar to those found in eukaryotes, making H. volcanii a relevant model organisms for the study of replication and archaeal biology, especially since many genetic tools are available. Interestingly, all replication origins can be removed from the chromosome of H. volcanii, raising many questions about the mechanisms involved. Several hypotheses have been proposed on how this strain initiates its replication, either relying on recombination-dependent replication initiation or an origin-independent mechanism. In order to study these replication-related mechanisms, I have constructed a strain of H. volcanii able to incorporate thymidine analogues into DNA during its synthesis by deleting genes involved in the thymidine biosynthesis pathway. A short-time cultures of the strain in the presence of an analogue allows its incorporation in nascent DNA. By immunodetection of the analog coupled to fluorescence microscopy observation of whole cells, it is possible to investigate the localization of neosynthesized DNA,which reflect the regions where replication is active. These analyses revealed mainly 2 to 3 active replication regions per cell, without any particular location. These regions had already been observed by studying the localization of a key replication protein (RPA2) fused to the fluorescent green protein GFP, confirming its location in active replication areas. A surprising variability in the number of replication foci from one cell to another was observed, suggesting a probabilistic initiation of replication. It is also surprising to observe so few active replication areas compared to the high polyploidy of this strain. This raises the question of what these replication areas correspond to. For further understanding, I developed for H. volcanii molecular combing, to isolate individual DNA molecules and specifically reveal incorporated analogues to determine the number of copies of the chromosome that are being replicated, as well as the number of active origins on each of the copies. I have also developed time-lapse approach to track these regions over time by monitoring cell proliferation directly under the microscope.
|
Page generated in 0.0529 seconds