La 7β-hydroxy-épiandrostérone, stéroïde endogène dérivant de la DHEA, présente des propriétés anti-inflammatoires. En effet, elle module la voie des prostaglandines (PGs) en inhibant la production de la PGE2 pro-inflammatoires et en augmentant la production de la 15-Deoxy-∆12,14-PGJ2 cyto-protectrice in vivo et in vitro. Les faibles doses de 7β-hydroxy-épiandrostérone (1nM, 10nM, 100nM) pour lesquelles ces effets sont observés, suggèrent une liaison à un récepteur spécifique. L'inflammation et la production des PGs jouent un rôle important dans le développement et la prolifération des tumeurs mammaires estrogéno-dépendantes. Le 17β-estradiol (E2), en se fixant sur les récepteurs des estrogènes (REs), induit la production de PGE2 et la prolifération cellulaire dans ces cellules tumorales. De ce fait, notre objectif était de tester les effets de la 7β-hydroxy-épiandrostérone sur la prolifération (comptage avec exclusion au bleu trypan), le cycle cellulaire et l'apoptose (cytométrie de flux) dans les lignées cellulaires de cancer du sein MCF-7 (REα+, REβ+, GPR30+) et MDA-MB-231 (REα-, REβ+, GPR30+) et d'identifier une(des) cible(s) potentielle(s) dans ces cellules (transactivation) et dans des cellules négatives pour les REs nucléaires SKBr3 (GPR30+) (études de prolifération). Cette étude a montré que la 7β-hydroxy-épiandrostérone exerce des effets anti-estrogéniques dans les cellules MCF-7 et MDA-MB-231 associés à une inhibition de la prolifération et un arrêt du cycle cellulaire. Les études de transactivation et de prolifération avec les agonistes spécifiques des REs ont montré une interaction avec le REβ. De plus, les résultats des études de proliférations sur les trois lignées cellulaires suggèrent que la 7β-hydroxy-épiandrostérone pourrait également interagir avec le GPR30. Ces résultats indiquent que ce stéroïde androgène agit comme un anti-estrogène. De plus, c'est la première fois qu'un stéroïde androgène à faible dose montre une action anti-proliférative dans des lignées de cancers du sein. Des études ultérieures restent à réaliser afin de mieux comprendre ces effets observés.

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

Les lignées clonales sont un outil puissant pour une meilleure caractérisation génétique des organismes utilisés en recherche. En utilisant les techniques de reproduction uniparentale, de telles lignées peuvent être développées chez les poissons en seulement deux générations. L'androgenèse avait déjà été réalisée chez plusieurs espèces d'eau douce et a été tentée chez le loup, une espèce d'intérêt économique et scientifique. Le faible nombre d'individus contenant effectivement uniquement le patrimoine génétique du père, après irradiation des œufs aux UV, a soulevé des questions quant à la présence de composés photoprotecteurs dans les œufs pélagiques. Les acides aminés de type mycosporines et le gadusol ont été recensés dans de nombreux organismes marins et d'eau douce, mais leur présence n'a pu être reliée au comportement flottant ou coulant des œufs. Tandis que le gadusol apparaissait en plus grande quantité dans les œufs marins flottants, ce résultat était beaucoup moins clair en eau douce et le type de composés photoprotecteurs semble lié à la phylogénie. D'autres études sur les mécanismes de photoréparation de l'ADN pourraient éclairer les résultats obtenus dans les expériences d'androgenèse. La gynogenèse avait déjà été reportée chez le loup mais le grand nombre d'individus méiotiques contaminant les descendances homozygotes produites a conduit à valider des marqueurs microsatellites efficaces à distinguer les individus mitotiques. De plus, un retard de développement des gonades a été observé, augmentant les difficultés à obtenir les lignées clonales. La grande variabilité observée entre les individus quant au succès des reproductions uniparentales a montré que la caractérisation et la qualité des gamètes sont un préalable indispensable. / Clonal lines are a powerful scientific tool for improved genetic characterization of organisms used in research. Inbred fish lines can be produced in only two generations using uniparental reproduction techniques. Androgenesis, achieved with variable success in several freshwater species, has been attempted in the European sea bass (Dicentrarchus labrax L), a marine fish of commercial and scientific interest. The low yields of progenies inheriting only the paternal genome after UV-irradiation of eggs led to considerations on the occurrence of UV screening compounds in pelagic eggs. Mycosporine-like amino acids and gadusol were found in many marine and freshwater organisms, but their occurrence in fish eggs was not clearly related to a behavioral pattern and while gadusol appeared in higher proportions in pelagic marine eggs compared to benthic species, this statement did not apply in freshwater, and moreover the kind of compounds was related to phylogeny. Further studies on DNA photorepair could enlighten hypotheses to understand the mechanisms underlying the disparate results obtained in inducing androgenesis in different fish species. Gynogenesis was reported successful to produce clonal founders in the sea bass, but high numbers of meiotic individuals contaminating fully homozygous progenies highlighted the need for efficient DNA markers to distinguish mitotic gynogenetic individuals. Furthermore, gonad development was highly delayed in gynogenetic progenies enhancing the difficulties to produce clonal lines. A high variability between individuals in the success of uniparental reproduction brought out gamete characterization and quality as a prerequisite.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Chez les mammifères, la période de préimplantation et l'implantation sont des étapes cruciales où l'embryon et l'utérus doivent se synchroniser pour permettre la poursuite de la grossesse de manière adéquate. Plusieurs molécules peuvent favoriser ces étapes du développement. La cytokine protéinique identifiée sous le nom de "leukemia inhibitory factor" (LIF) est l'un de ces facteurs. Différentes équipes ont travaillé sur cette molécule pour en déterminer plusieurs rôles, lesquels varient selon la cellule cible. Les différents rôles de la molécule ont permis d'attribuer plusieurs noms à la protéine LIF. Cette protéine agit sur un récepteur composé de deux sous-unités: la sous-unité α et la sous-unité β. De plus, le récepteur pour LIF est associé à la protéine gp130, qui est chargée de transmettre le signal. Le moment où le taux d'expression de LIF est le plus élevé se situe généralement autour de la période d'implantation pour la plupart des espèces. Toutes espèces confondues, LIF est exprimé dans plusieurs tissus, mais les tissus reproducteurs exprimant LIF aux taux les plus élevés sont l'utérus, les cellules endométriales primaires, et les cellules endométriales transformées. Chez d'autres espèces telles que la souris, l'expression maximale survient non seulement au moment de l'implantation mais également au moment de l'ovulation. Des études d'invalidation du gène LIF ont été réalisées pour déterminer l'importance de cette protéine au moment de l'implantation. Ces études ont permis de déterminer qu'en l'absence d'expression de LIF dans les cellules endométriales chez la mère, les embryons ne s'implantent pas. Toutefois, ces mêmes embryons s'implantent lorsqu'ils sont transférés dans une receveuse normale. Différents facteurs peuvent influencer l'expression de LIF. Pour le système reproducteur, les hormones stéroïdiennes sont particulièrement intéressantes, puisque chez la souris et l'humain, la présence d'œstrogène stimule l'expression de LIF. Par contre, pour le lapin, l'œstrogène inhibe la transcription de LIF. Chez la souris, les cellules endométriales stromales n'expriment pas LIF, alors que chez l'humain, les cellules déciduales (d'origine stromale) expriment le transcrit de LIF. Les objectifs de nos expériences étaient de déterminer la séquence nucléotidique de LIF bovin et d'étudier la modulation de l'expression du gène LIF bovin par les hormones stéroïdiennes. Nous avons également évalué l'expression et l'importance du gène LIF dans le système reproducteur bovin. Des études de clonage par PCR et de séquençage ont permis de déterminer la séquence d'acides désoxyribonucléiques complémentaires (ADNc) et de la partie 3' non-transcrite (UTR) du gène LIF bovin. La séquence obtenue est relativement similaire aux séquences connues. Nous avons entrepris l'étude de l'expression de LIF dans plusieurs tissus en analysant l'ARN total par RT-PCR. Nos études ont permis de déterminer que LIF bovin est exprimé dans plusieurs tissus, dont les lignées cellulaires endométriales bovines et les cellules endométriales primaires bovines. Nous avons également vérifié l'influence exercée par les hormones stéroïdiennes sur les cellules endométriales bovines en termes d'expression de la protéine LIF bovin. Ces études ont été effectuées en exposant les cellules à différentes hormones stéroïdiennes pour une période déterminée. Par la suite, l'ARN total fut isolé des cellules et analysé par RT-PCR. Les études de RT-PCR ont démontré que la progestérone stimule l'expression de LIF, alors que l'œstrogène inhibe l'induction provoquée par la progestérone. Une étude de la séquence nucléotidique a permis de déceler plusieurs sites potentiels pour les éléments de réponse aux hormones stéroïdiennes dans la partie 3' du gène ainsi que dans la partie 3' UTR. Nous avons déterminé la séquence de l'ADNc de LIF bovin ainsi que la séquence de la partie 3' non codante qui n'était pas encore connue. De plus, l'influence de la progestérone et de l'œstrogène sur l'expression de LIF a été vérifiée sur les cellules épithéliales et stromales de l'endomètre utérin (pour les cellules primaires et les cellules transformées). Ainsi, les objectifs à court terme ont été atteints. Toutefois, il serait utile de vérifier l'effet des hormones stéroïdiennes dans un contexte in vivo. Comme il a déjà été mentionné, l'effet des hormones stéroïdiennes sur LIF est également observé au même moment chez d'autres espèces. Il serait donc possible que chez le bovin, LIF puisse avoir une implication au niveau de l'implantation. Toutefois, d'autres études in vitro ainsi qu'in vivo devront être exécutées pour réellement prouver une telle implication chez le bovin.

La déficience en phosphore est l’un des facteurs limitant la production de légumineuses à graines, dont le haricot (Phaseolus vulgaris). La diversité génétique de cette espèce en Amérique latine a permis d'identifier avec le CIAT, des lignées recombinantes du croisement de DOR364 et BAT477 à fort pouvoir fixateur d'azote (FSN) et à forte efficacité d'utilisation de phosphore (EUP). Les résultats obtenus au cours de ce travail nous ont permis de répondre à notre objectif principal de thèse qui consistait à vérifier la pertinence des critères d'adaptation de la fixation symbiotique de l'azote chez le haricot à la disponibilité de P que nous avons déterminé. Nous avons démontré, d'une part, en milieu hydroaéroponique, que les racines nodulées du haricot, excrètent dans leur rhizosphère une quantité de H+ qui est corrélée à la perméabilité nodulaire. Ce qui laisse penser qu'une part d'H+ excrétée par les racines nodulées est liée à la fixation symbiotique de N2. D'autre part, nous avons démontré que sous déficience en P les lignées tolérantes acidifient plus leur rhizosphère que les sensibles. En multisites les facteurs les plus déterminants de la hiérarchisation des sites sont N-total et P-total. Deux groupes de lignées se distinguent, les tolérantes versus les sensibles à la faible fertilité des sols en P. La lignée locale se distingue des groupes précédents. Elle est capable de croître dans différents sols, notamment les contraignants avec une grande capacité à noduler, par conséquent, à compenser la déficience en N. Nous avons également pu démontrer que les biomasses nodulaire et aérienne sont corrélées au P Olsen du sol / Phosphorus deficiency is one of the limiting factor for grain legume production like bean (Phaseolus vulgaris). The results obtained during this work enabled us to confirm our main aim of this work which is checking the relevance of the criteria of adaptation of the symbiotic nitrogen fixation of bean to P availability. We showed, in controlled conditions that the nodulated roots of bean, release in their rhizosphere a quantity of H+ which is correlated with the nodul permeability. What lets think that a share of H+ released is related to the symbiotic N2 fixing. In addition, we showed that under P deficiency the tolerant lines acidify more their rhizosphere that the sensitive ones. Into multisite trial the most determining factors of the hierarchisation of the sites are total-N and total-P. Two groups of lines are distinguished: tolerant versus sensitive to P deficiency. The local farmer line is distinguished from the studied lines. It is able to grow in various soil fertility, in particular the constraining soils. ones with a great capacity with noduler, consequently, to compensate for deficiency in NR. We also could show that shoot and nodule biomass are correlated with the Olsen-P Olsen of the soil

Les poissons sont parmi les modèles aquatiques les plus utilisés pour l’évaluationdes dangers des substances chimiques avant leur mise sur le marché européen(REACh (Registration, Evaluation, Autorisation and Restriction of CHemicals)).Actuellement, cette réglementation ainsi que la directive européenne sur la protectiondes animaux utilisés à des fins scientifiques (2010/63/UE) promeuvent la mise enplace de méthodes alternatives en expérimentation animale. Ces méthodes ont pourbut de remplacer les modèles animaux chaque fois que cela est possible, de réduirele nombre d’animaux utilisés en expérimentation et d’optimiser la méthodologieappliquée aux animaux. Cette thèse vise à comparer la sensibilité de deux de cesoutils alternatifs, les lignées cellulaires et les tests embryo-larvaires poissons, enutilisant des toxiques modèles puis mettre en oeuvre ces outils pour évaluer la toxicitéde mélanges environnementaux de polluants : microplastiques et hydrocarbures(pétrole Arabian Light). Les composés modèles (B(a)P, Cd, MMS, PCB126) ont permisde valider trois biomarqueurs : la production d’espèces réactives de l’oxygène surlignées cellulaires de poissons, le test micronoyaux par cytométrie en flux et lechallenge infectieux sur larves de Médaka. Ces biomarqueurs associés à des analyseschimiques, biochimiques et physiologiques ont permis d’évaluer la toxicité demélanges environnementaux d’hydrocarbures (extrait aqueux de pétrole Arabian =WAF) et de microplastiques. Les WAF présentent une toxicité sur les lignéescellulaires de poissons (induction de l’activité EROD, génotoxicité) ainsi que surembryons et larves de Médaka (comportement, biométrie, EROD, génotoxicité). Lespoissons comme les cellules sont particulièrement sensibles au WAF de l’ArabianLight. La contamination aux microplastiques (MP) environnementaux a révélé unetoxicité des contaminants associés au MP sur les lignées cellulaires et les larves depoisson. L’ingestion de particules de plastiques par les larves a induit des effets létauxet sublétaux (biométrie, comportement et EROD). L’ingestion des particules plastiquespar les larves a été confirmée par microscopie biphotonique. Cette étude a permisd’évaluer la sensibilité et la complémentarité de ces outils in vitro pour l’évaluation desdangers et des risques associés aux substances chimiques. / Fish are among the most widely used aquatic model for assessing the chemicalthreat before they are placed on the European market (REACh (Registration,Evaluation, Authorization and Restriction of CHemicals)). Currently, this regulation aswell as the European directive on the protection of animals used for scientific purposes(2010/63/EU) promote the establishment of alternative methods in animal testing.These methods are intended to replace animal models whenever possible, to reducethe number of animals used in experiments and to optimize the methodology appliedto animals. This thesis aims to compare the sensitivity of two of these alternative tools,cell lines and fish embryo-larval tests, using model toxicants. Then, these tools wereused to evaluate the toxicity of environmental mixtures of pollutants: microplastics andhydrocarbons (Arabian Light oil). The model compounds (B(a)P, Cd, MMS, PCB126)valid three biomarkers: reactive oxygen species (ROS) production on fish cell lines,micronucleus assay by flow cytometry and infectious challenge on Medaka larvae andjuveniles. These biomarkers combined with chemical, biochemical and physiologicalanalyzes have assessed toxicity of environmental mixtures of hydrocarbons (aqueousextract of Arabian oil = WAF) and microplastics. WAF are toxic to fish cell lines (ERODactivity induction and genotoxicity) as well as to Medaka embryos and larvae (behavior,biometrics, EROD, genotoxicity). Fish like cells seem to be particularly susceptible toArabian Light WAF. Contamination with environmental microplastics (MP) hasrevealed a toxicity of MP-associated contaminants on cell lines and fish larvae. Theingestion of plastic particles by the larvae induced lethal and sublethal effects(biometrics, behavior and EROD). The ingestion of the plastic particles by the larvaewas confirmed by two-photon microscopy. This study assessed the sensitivity andcomplementarity of these in vitro tools for assessing hazards and risks associated withchemicals.

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L'utilisation de transgènes actifs dans le cortex surrénalien de souris a permis de dériver de nouvelles lignées cellulaires de la zone fasciculée de la corticosurrénale (lignées ATC) et de tester le pouvoir transformant de gènes candidats au développement de tumeurs corticosurrénaliennes. Les cellules ATC produisent de la corticostérone et expriment l'ensemble des gènes impliqués dans la stéroïdogenèse sous le contrôle de l'ACTH. Elles ont permis d'explorer les rôles antagonistes des facteurs de transcription SF1 et DAX1 dans le mécanisme d'action de l'ACTH. Les modèles cellulaires et murins surexprimant IGF2 ou ayant perdu en partie l'expression de p57kip2 ont conduit à rejeter leur implication individuelle dans le développement des corticosurrénalomes. Nous avons montré que l'expression dans la corticosurrénale de souris d'une sous unité régulatrice RIalpha tronquée de la PKA reproduit l'hyperactivité endocrine rencontrée dans les hyperplasies micronodulaires pigmentées des surrénales

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Le cancer épithélial de l’ovaire (EOC) est le plus mortel des cancers gynécologiques. Cette maladie complexe progresse rapidement de façon difficilement décelable aux stades précoces. De plus, malgré une chirurgie cytoréductive et des traitements de chimiothérapie le taux de survie des patientes diagnostiquées aux stades avancées demeurt faible. Dans le but d’étudier l’EOC dans un contexte ex vivo, l’utilisation de modèles cellulaires est indispensable. Les lignées cellulaires d’EOC sont un outil pratique pour la recherche cependant, la façon dont l'expression des gènes est affectée en culture par comparaison à la tumeur d'origine n'est pas encore bien élucidée. Notre objectif était donc de développer et de caractériser de nouveaux modèles de culture in vitro qui réflèteront plus fidèlement la maladie in vivo. Nous avons tout d’abord utiliser des lignées cellulaires disponibles au laboratoire afin de mettre au point un modèle 3D de culture in vitro d’EOC. Des sphéroïdes ont été générés à l’aide de la méthode des gouttelettes inversées, une méthode pionnière pour la culture des cellules tumorales. Nous avons ensuite procédé à une analyse des profils d’expression afin de comparer le modèle sphéroïde au modèle de culture en monocouche et le modèle xénogreffe in vivo. Ainsi, nous avons identifié des gènes stratifiant les modèles tridimensionnels, tant in vivo qu’in vitro, du modèle 2D monocouche. Parmi les meilleurs candidats, nous avons sélectionné S100A6 pour une caractérisation ultérieure. L’expression de ce gène fût modulée afin d’étudier l’impact de son inhibition sur les paramètres de croissance des sphéroïdes. L’inhibition de ce gène a comme effet de réduire la motilité cellulaire mais seulement au niveau du modèle sphéroïde. Finalement, toujours dans l’optique de développer des modèles d’EOC les plus représentatifs de la maladie in vivo, nous avons réussi à développer des lignées cellulaires uniques dérivées de patientes atteintes d’EOC du type séreux, soit le plus commun des EOC. Jusque là, très peu de lignées cellulaires provenant de ce type de cancer et de patientes n’ayant pas reçu de chimiothérapie ont été produites. De plus, nous avons pour la première fois caractérise des lignées d’EOC de type séreux provenant à la fois de l’ascite et de la tumeur solide de la même patiente. / The epithelial ovarian cancer (EOC) is the most lethal of gynecological cancers. This complexe and heterogenous disease progresses rapidly and is almost asymptomatic in early stages. The survival rate of patients with late stage diagnosis remains low albeit cytoreductive surgery and chemotherapy. In order to study the EOC disease in an ex vivo context, the use of different cellular models is necessary. EOC cell lines derived from long-term passages of malignant ovarian cancers are useful tools for molecular and cellular research but it is not clear how culture conditions affect overall gene expression and oncogenic potential as compared to the original tumor. The main goal of this research was to develo and characterize new in vitro model systems that will recapitulate more closely some of the growth conditions encountered by tumor cells in vivo. In order to develop an in vitro tridimensional EOC spheroid model, we have used cell lines previously established in our laboratory. Spheroids were generated using the hanging droplet method, which was innovative for the culture of cancer cells. Comparative gene expression profile analysis of monolayer cultures, 3D spheroids and in vivo xenografts were performed and we have shown that the spheroid transcriptome more closely reflects expression patterns of the in vivo model compared to that of monolayer cultures. Among the best candidates, S100A6 gene over-expressed in the 3D models versus monolayer cultures was chosen for further analysis. To begin to address how S100A6 might affect EOC growth parameters, we have inhibited its expression in our in vitro models. The loss of S100A6 in the spheroid model results in an reduction of cellular migration, which seems to be in line with previous in vivo results published by other researchers. Always with the objective of developing the most relevant to the in vivo disease model systems, we have also succeeded in developing a unique EOC cell lines derived from patients with the most frequently diagnosed serous type of cancer. Very few cell lines derived from this type of cancers and from chemotherapy naïve patients are available. Moreover, we characterize for the first time EOC serous type cell lines derived from the ascites and the solid tumor of the same patient.