La xénophagie est une forme d'autophagie sélective permettant de capture des pathogènes dans les autophagosomes et de les dégrader dans les autolysosomes. Cette sélectivité est assurée par une famille de protéines ; les récepteurs autophagiques qui reconnaissent des substrats cytosoliques d'un côté et les membres de la famille LC3 ancrés dans la membrane de l'autophagosome de l'autre. Parmi ces récepteurs, NDP52 cible la bactérie Salmonella Typhimurium vers l'autophagie.Nous décrivons un rôle nouveau et inattendu pour NDP52 ; assurer la maturation d'autophagosomes durant l'infection par Salmonella mais aussi durant l'autophagie basale. De manière intéressante, ce rôle de NDP52 dans la maturation est indépendant de son rôle dans le ciblage de la bactérie puisque ces fonctions nécessitent des domaines et des partenaires moléculaires de NDP52 distincts. Nous montrons aussi que d'autres récepteurs peuvent participer à la maturation comme Optineurine. Ce travail montre donc que NDP52 assure deux rôles durant la xénophagie en ciblant les bactéries vers les autophagosomes en formation puis en promouvant la maturation de l'autophagosome. De plus, nous proposons aussi un possible mécanisme de régulation de ces deux fonctions par des modifications post-traductionnelles des récepteurs autophagiques.Ce travail démontre que les récepteurs autophagiques jouent des rôles au-delà du ciblage des pathogènes qui sont aussi cruciaux pour une xénophagie efficace. De plus, les récepteurs autophagiques sont aussi nécessaires pour le déroulement de l'autophagie basale. Ces travaux offrent une nouvelle compréhension de la régulation moléculaire de l'autophagie et de la xénophagie / Xenophagy relies on the ability of the autophagy process to selectively entrap intracellular pathogens within autophagosomes to degrade them into autolysosomes. The selectivity of the process relies on proteins named autophagy receptors that share the ability to recognise cytosolic cargos on one hand and autophagosome-bound members of the ATG8 family on the other. Among autophagy receptors NDP52 has been described to target Salmonella Typhimurium to the growing autophagosome. We describe a new unexpected role for NDP52, as this receptor also regulates the maturation of Salmonella-containing autophagosomes and during ongoing autophagy. Interestingly, the role of NDP52 in maturation is independent from its role in targeting as they rely on different binding domains and protein partners. We also show that other autophagy receptors also mediate autophagosome maturation such as Optineurin. Therefore, our work shows that NDP52 plays a dual function during xenophagy first by targeting bacteria to growing autophagosomes and then by assuring autophagosome maturation. Moreover, we also provide insights as to how these dual roles are regulated by post-translational modifications of autophagy receptors.This work demonstrates that autophagy receptors have other roles beyond pathogen targeting that are also crucial for an efficient xenophagy. Moreover, autophagy receptors are also necessary for autophagy completion in uninfected cells. These results strengthen our understanding of both ongoing autophagy and xenophagy molecular mechanisms

La pathogénèse de désordres psychiatriques comme les troubles de l'humeur et la schizophrénie met en jeu des facteurs génétiques et environnementaux. La reelin, une protéine de la matrice extracellulaire et l'isolement social (IS), un stress environnemental participeraient à l'étiologie de ces maladies. Le cortex préfrontal (CPF) impliqué dans les fonctions cognitives et exécutives, présente des anomalies morpho-fonctionnelles chez les patients atteints de ces troubles. Le but de ma thèse est d'étudier l'effet de l'IS et d'une haplo-insuffisance en reelin (HIR) sur les propriétés du CPF adulte. Nous utilisons des souris hétérozygotes reelin et sauvages soumises à l'IS et procédons à une analyse électrophysiologique, morphologique et comportementale. Nos résultats montrent que l'IS induit des défauts de transmission et de plasticité synaptique et du comportement. Nous avons également montré que l'HIR aggrave ces défauts. Finalement, nous avons exploré une piste thérapeutique prometteuse. / The pathogenesis of psychiatric disorders such as mood disorders and schizophrenia involves genetic and environmental factors. The reelin, a protein of the extracellular matrix and social isolation (SI), an environmental stress participate in the etiology of these diseases. The prefrontal cortex (PFC) involved in cognitive and executive functions, exhibits morpho-functional abnormalities in patients with these disorders. The purpose of my thesis is to study the effect of the SI and a haploinsufficiency in reelin (HIR) on the properties of the adult PFC. We used wild mice and reelin heterozygous mice that underwent and proceed to electrophysiological, morphological and behavioral analyses. Our results show that the SI altered synaptic transmission and plasticity and behavior. We also showed that the HIR aggravates these alterations. Finally, we explored a promising therapy.

Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) sont responsables de la production d'IFN de type I au cours des infections virales. L'élimination du virus de l’hépatite C (VHC) par une thérapie basée sur l'IFN-α chez plus de 50% des patients chroniquement infectés suggère une diminution possible de la production d'IFN-α endogène par les pDC. Cependant, les pDC exposées à des hépatocytes infectés par le VHC produisent de l'IFN de type I via la signalisation du TLR7. Dans cette étude, nous avons étudié l'impact du virion du VHC sur les différentes fonctions des pDC que sont la production d’IFN-α et de TNF-α, l’expression de marqueurs de maturation et de la protéine cytotoxique TRAIL. De plus, nous sommes posés la question de l’effet de l'exposition des pDC à des hépatocytes infectés par le VHC sur l’induction des autres voies de signalisation que celle de l'IRF-7 et de l'IFN- et impliquant NF-κB nécessaire à d’autres fonctions des pDC. Nous montrons que l'exposition des pDC au virion du VHC extrait du sérum de patients ou produit en culture cellulaire induit une très faible production d'IFN-α et de TNF-α par les pDC par rapport à celle induite par le virus de l’Influenza et le virus de l'herpès de type 1 (HHV-1). Les virions complets du VHC ainsi que les particules dépourvues d’ARN viral (HCV-like particles) inhibent la production d'IFN-α des pDC stimulées avec les agonistes du récepteur « Toll-like Recptor 9 » (TLR9) (CpG-A ou HHV-1). Cependant, ils ne bloquent pas la production d'IFN-α induite par les agonistes du TLR7 (R848, virus de l’Influenza). Le niveau d’ARN messager de l'IFN-α traduit aussi de l’inhibition par le virion du VHC de la voie du TLR9 dès deux heures après stimulation par le CpG-A et corrèle avec régulation à la baisse de l'expression des ARN messagers du facteur de transcription IRF-7 et du récepteur TLR9. De plus, contrairement aux virus de l'influenza, R848 et CpG-B, les hépatocytes infectés par le VHC ne stimulent de façon significative ni la phosphorylation de la sous-unité p65 de NF-B ni la sécrétion de « tumor necrosis factor » (TNF)- par les pDC. Les cellules infectées par le VHC n'induisent pas non plus de façon significative l'expression de marqueurs de différenciation importants CD40, CCR7, et de la molécule de co-stimulation CD86 ni l’expression de TRAIL à la surface des pDC en comparaison avec les virus de l'influenza, R848 et CpG-B. Le profil de signalisation induit par les cellules infectées par le VHC chez les pDC ressemble à celui induit par le CpG-A et diffère de ceux induits par le CpG-B, R848 ou le virus de l’influenza. En conclusion, les premières interactions des particules virales aves des protéines cellulaires des pDC suivies de l'internalisation des particules et du blocage de la voie du TLR9 pourraient être à l’origine d’une détection moins efficace du virion du VHC par les pDC, et d’une production réduite d'IFN-α. De plus, nos résultats suggèrent que les hépatocytes infectées par le VHC signalisent uniquement dans les pDC via les endosomes recrutant IRF7, et que, tout comme le virion du VHC, ils n'induisent pas une réponse fonctionnelle complète des pDC. Nos résultats montrent donc un lien entre les voies de signalisation des pDC et leurs fonctions, et sont importants pour notre compréhension les mécanismes amenant à l’établissement d’une infection chronique par le VHC. / Plasmacytoid dendritic cells (pDCs) are responsible for the production of type I IFN during viral infections. The elimination of hepatitis C virus (HCV) is based on IFN-alpha therapy and is effective in more than 50% of chronically infected patients. This suggests a possible decrease in production of IFN-alpha by endogenous pDCs. However, pDCs exposed to HCV-infected hepatocytes produce type I IFN via TLR7 signaling. In this study, we investigated the impact of HCV virions and of HCV-infected hepatoma cells on pDC functions such as production of IFN-alpha and TNF-alpha, expression of maturation markers and cytotoxic TRAIL protein. In addition, we evaluated the effect of exposure of pDCs to cell-asociated and cell-freed HCV on induction of IRF-7 and NF-kB signaling pathways. We show that exposure of pDCs to HCV virions from serum of patients or produced in cell culture induces a very low production of IFN-alpha and TNF-alpha by pDCs compared to that induced by Influenza virus and herpes virus type 1 (HHV-1). The complete HCV virions and particles lacking viral RNA (HCV-like particles) inhibit the production of IFN-α in pDCs stimulated with agonists of Toll-like Recptor 9 (TLR9) (CpG-A or HHV-1). However, they do not block the production of IFN-alpha induced by agonists of TLR7 (R848, influenza virus). The level of IFN-alpha mRNA also show the inhibition of TLR9 pathway by HCV virions from two hours after stimulation with CpG-A and correlates with downregulation of expression of mRNA of the transcription factor IRF-7 and TLR9. Moreover, unlike influenza virus, R848 and CpG-B, hepatocytes infected with HCV do not significantly stimulate the phosphorylation of p65 subunit of NF- B or the secretion of tumor necrosis factor (TNF) -  by pDCs. Cells infected with HCV do not induce significant expression of differentiation markers CD40, CCR7, and of costimulatory molecule CD86, nor the expression of TRAIL on the surface of pDC compared with the influenza virus, and with synthetic agonists of TLR7 (R848) and TLR9 (CpG-B). The signaling profile induced by cells infected with HCV is similar to that induced by CpG-A on pDCs and differs from those induced by CpG-B, R848 or influenza virus. In conclusion, the initial interations of viral particles with cellular proteins of pDC, followed by the internalization of particles and blockade of TLR9 pathway could cause a less efficient detection of HCV virions by pDCs, and reduced production of IFN-α. Moreover, our results suggest that hepatocytes infected with HCV signalize via endosomes recruiting IRF7, and that, like the HCV virion, they do not induce a complete functional response of pDCs. Our results show a link between the signaling pathways of pDCs and their functions, and are important for understanding the mechanisms leading to the establishment of chronic infection with HCV.

Les éléments transposables (ETs) sont des séquences d'ADN mobiles retrouvées dans les génomes de toutes les espèces où ils ont été recherchés. Moteurs de l'évolution, ces éléments mobiles, présents en de nombreuses copies dans les génomes, ont joué un rôle majeur dans la dynamique des génomes en engendrant des mutations et des réarrangements chromosomiques.Néanmoins, étant des constituants majeurs des génomes, ils doivent être finement régulés dans le but de préserver l'intégrité génomique, et ainsi de conserver l'équilibre entre variabilité et stabilité des génomes. Afin de protéger l'information génétique de l'hôte transmise à la descendance, la régulation des ETs au niveau des gonades est effectuée par la voie des piRNAs, voie d'ARN interférent conservée chez les animaux. Bien qu'elle soit relativement bien décrite chez la drosophile et la souris, certaines étapes de cette voie restent encore incomprises. Durant ma thèse, j’ai exploré différents aspects de la biologie des clusters de piRNAs, en prenant comme modèle d’étude le locus flamenco. Le cluster de piRNAs flamenco est le producteur majeur de piRNAs dans les cellules folliculaires des ovaires de Drosophila melanogaster. Tout d'abord, j'ai analysé les fenêtres spatio-temporelles de l’expression du cluster de piRNAs flamenco tout au long du développement de la drosophile,de l'embryon à l'âge adulte. Ensuite, j'ai recherché, in vivo, la séquence des transcrits de flamenco qui serait suffisante pour induire l'adressage d'un transcrit chimérique à la voie de maturation des piRNAs. J'ai également exploré l'impact de certains facteurs sur la prise en charge de transcrits artificiels par la voie des piRNAs. Enfin, je me suis intéressée à la régulation génique que pourraient effectuer les piRNAs provenant de flamenco dans les ovaires de drosophile en recherchant, par des approches bioinformatiques et de biologie moléculaire, les gènes potentiellement reconnus, et par conséquent, régulés par les piRNAs de flamenco. L'ensemble de ces axes de recherche in vivo permettront d'avancer dans la compréhension de la biologie des clusters de piRNAs ainsi que sur les mécanismes moléculaires mis en jeu lors de la biogenèse des piRNAs chez la drosophile. / Transposable elements (TEs) are defined such as mobile DNA sequences found in genomes ofall species where they were searched. As evolutionary drivers, these mobile elements, presentin many copies in genomes, have played a major role in the genome dynamics by generatingmutations and chromosomal rearrangements. Nevertheless, being major genome constituents,they must be finely regulated in order to preserve the genomic integrity, and thus, to maintainthe balance between variability and stability of genomes. In order to protect the geneticinformation of the host transmitted to the offspring, the gonadal TE regulation is carried outby the piRNAs pathway, an interfering RNA pathway conserved in animals. Although this isrelatively well described in Drosophila and in mouse, some steps of piRNA pathway are stillmisunderstood. During my thesis, I explored various aspects of piRNA cluster biology, usingthe flamenco locus as a model. This piRNA cluster is the main piRNA producer in thefollicular cells of Drosophila melanogaster ovaries. First, I analyzed the spatio-temporalwindows of flamenco piRNA cluster expression throughout the Drosophila development,from embryo to adulthood. Then, I searched, in vivo, the flamenco transcript sequence thatwould be sufficient to induce the addressing of a chimeric transcript to the piRNA processingpathway. I also explored the impact of some factors on the management of artificialtranscripts by piRNAs. Finally, I was interested in the gene regulation that flamenco-derivedpiRNAs could make in Drosophila ovaries by searching, through bioinformatics andmolecular biology approaches, the potentially recognized genes, and therefore, regulated byflamenco piRNAs. All of these in vivo research axes will advance in the understanding of thebiology of piRNA clusters as well as the molecular mechanisms involved in the piRNAbiogenesis in Drosophila.

Le VIH-1 bourgeonne sous forme immature et doit subir l’étape de maturation afin d’acquérir son caractère infectieux. La maturation protéolytique du précurseur Pr55Gag induit le réarrangement morphologique de la particule alors que le dimère d’ARNg acquiert une compaction optimale. Ces réarrangements conformationnels restent encore inconnus et sont facilités par l’activité chaperonne de la protéine NCp7. Notre but a été de déterminer les différentes étapes menant à l’obtention d’un dimère d’ARNg mature. Nous avons donc étudié la structure des 550 premiers nucléotides du génome par cartographie chimique, à la fois 1. in vitro en présence des protéines Pr55Gag, GagΔp6, intermédiaires contenant le domaine NC et NCp7 et 2. in viro par l’approche hSHAPE-Seq que nous avons développé. Les particules matures et bloquées aux différentes étapes de maturation de Pr55Gag ont été analysées ainsi que des particules matures et totalement immatures traitées avec l’éjecteur de zinc AT-2. Ce traitement permet d’identifier les sites de protection de Pr55Gag et NCp7 ainsi que leur activité déstabilisatrice. / The HIV-1 particle buds from the infected cell as an immature particle and has to undergo a maturation process to become infectious. Proteolytic processing of Pr55Gag triggers morphological rearrangements of the particle whereas the gRNA dimer becomes more stable. Genomic rearrangements remain poorly understood and are facilitated by the RNA chaperone activity of the NCp7 protein. Our goal was to determining the different steps leading to the formation of the mature dimeric gRNA. To this end, the structure of the first 550 nucleotides of the HIV-1 genome was assessed by chemical probing 1. in vitro with Pr55Gag, GagΔp6, NC-containing intermediates and NCp7 proteins and 2. in viro with the hSHAPE-Seq approach we developed. Wild type and mutant viruses mimicking the sequential processing of Pr55Gag were analysed, as well as immature PR- and mature particles treated with the AT-2 zinc ejector, in order to identify the Pr55Gag and NCp7 binding sites and their gRNA destabilising activity.

The present work concerns the regulation of B cell activation, growth and terminal differentiation of helper T cells. T cell dependent (TD) B cell activation requires physical cell to cell contact between competent helper T cells (TH) and B cells and the recognition of MHC Class II antigens. The involvement of immunoglobulin receptors in TD B cell induction and maturation of B cells to plasma cells, however, are still unclear. Long term helper T cell lines and clones were raised against naturally expressed minor transplantation antigens. Using such antigen specific TH lines and clones, the mechanisms controlling growth and maturation of B cells to plasma cells were studied. Specific TH cells against both H-Y and C3H/Tif "minor" antigens were able to polyclonally induce small, resting B lymphocytes to proliteration and high rate antibody secretion. This observation definitively excludes an obligatory role of membrane immunoglobulin molecules in TD B cell triggering. In contrast to other similarly derived TH clones, a variant clone, was isolated which was fully competent to activate B cells to proliferation but did not induce PFC in T cell depleted "target" spleen cells. This defect could, however, be fully reconstituted by cell culture supernatants derived from competent TH clones (but not from the variant clone). These results indicated the presence of two distinct factors in such supernatants, controlling either growth or maturation in TD B cell responses, and lead to further efforts in their characterization. A B cell growth factor (BSF-pI) derived from such supernatants, with a Mr of 15-20 kD, displayed no mitogenicity on small, resting B lymphocytes and failed to induce PFC in prol iterating B cells. On the other hand, two distinct species of B cell maturation factors (BMA) were separated from the supernatants with Mr of 60 kD and 30 kD, respectively. These factors induced PFC of several antibody isotypes in assays were only maturation activity was limiting, but only the 60 kD species induced Ig-secretion, in pure populations of lymphoma cells (WEHI-279.1). Finally, neonatal B cells were shown to be inducible to growth but not to immunoglobulin secretion by competent TH cells, in the absence of suppressive effects in the neonatal spleen cell population. These results suggest that "early" B lymphocytes are intrinsically defective in the reception or processing of maturation signals. / <p>Diss. (sammanfattning) Umeå : Umeå universitet, 1984, härtill 5 uppsatser</p> / digitalisering@umu

Holothuria scabra est l'holothurie comestible à haute valeur marchande la plus distribuée et la plus exploitée dans l'Indo-Pacifique tropical. Dès lors, et à cause de la demande croissante des pays importateurs et consommateurs, les stocks naturels de l'espèce sont confrontés actuellement un problème de surexploitation. A Madagascar, les situations économique, sociale et politique difficiles ainsi que l'insuffisance d'un plan efficace pour l'aménagement de cette exploitation, rendent la situation plus délicate encore. La surexploitation se traduit par la diminution de la production, la raréfaction de certaines espèces, la dégradation de la qualité du produit et entraîne une forte concurrence entre les exploitants et le non respect de la législation existante. Un plan d'aménagement de cette exploitation est proposé dans ce travail. Celui-ci concerne la gestion de la pêche, la restauration et la pérennisation des stocks naturels, et la valorisation des produits. L'holothuriculture est considérée comme la solution d'avenir pour pallier une demande sans cesse croissante en trépang, restaurer les stocks naturels et sauver les espèces d'holothuries menacées d'extinction. Dans ce travail, il s'agissait d'étudier les aspects biologiques de l'espèce liés à la réalisation de l'élevage de ses larves et juvéniles. Des études concernant le cycle de reproduction de la population locale (baie de Toliara 23° 27' S; 43°41' E côte Sud-ouest de Madagascar), l'induction de la maturation ovocytaire, le développement larvaire et post-larvaire, le développement squelettique chez les larves et les juvéniles, et la croissance des larves et des juvéniles ont été menées. Le but était d'optimaliser la production de juvéniles de H. scabra en écloserie en s'appuyant sur les connaissances préexistantes et acquises. Le cycle de reproduction de H. scabra a été étudié de novembre 1998 à avril 2001 par le suivi de la variation mensuelle de l'indice gonadique, de l'indice de maturité sexuelle et du pourcentage de chaque stade de maturité sexuelle. La population étudiée présente un cycle de reproduction annuel. Toutefois, des gonades mûres sont présentes dans la population presque toute l'année. Les individus mûrs et prêts à pondre sont toutefois plus nombreux entre novembre et avril. Le cycle annuel comporte cinq périodes mais la population étudiée n'a jamais présenté un cycle bien défini et stable. Les échantillons mensuels de gonades sont relativement hétérogènes. La gonade de Holothuria scabra est formée d'une touffe de plusieurs tubules ramifiés. Le développement des gonades ne suit pas le modèle de recrutement progressif des tubules. Si les tubules constitutif d'une gonade n'ont pas les mêmes longueurs, ils sont par contre au même stade de maturité sexuelle. La troisième partie du travail porte sur le développement et l'élevage de H. scabra en structures aquacoles et plus particulièrement sur la production des juvéniles. Ceci débute par l'obtention des œufs fécondés. Pour ce faire, une procédure artificielle recourant à l'induction de la maturation ovocytaire a été utilisée. L'utilisation d'une substance nouvelle (la Nirina) s'est avérée très efficace pour induire la maturation ovocytaire de l'espèce H. scabra. Plus de 90% des ovocytes deviennent matures et sont fécondables après avoir été mis en sa présence. Contrairement aux effets de diverses molécules connues pour induire la maturation chez certaines espèces (dithiothreitol, L-cysteine), les œufs fécondés obtenus par cette méthode sont viables et ont de développement normal. Le développement larvaire se fait en moyenne en deux semaines mais il est influencé par les facteurs température et densité d'élevage. Les élevages conduits à basse température et faible densité ont de meilleure performance de croissance et un meilleur taux de survie. Par contre, le développement est plus lent à basse température. La durée de la phase épibionte des juvéniles est évaluée à environ six semaines, période après laquelle les juvéniles atteignent une longueur moyenne de 20mm (0,5g). Leurs croissance et développement sont moins influencés par la température que ceux des larves. Leur croissance est influencée par la qualité de la nourriture. Les juvéniles épibiontes ont une croissance en longueur plus élevée (0,356 mm/j) et une croissance pondérale moins élevée (12,89mg/j) que les juvéniles fouisseurs (endobiontes). L'apparition et le développement des structures squelettiques ont été observé chez les larves et juvéniles de H. scabra. L'apparition des nouvelles spicules calcaires a pu être suivi chez les juvéniles épibiontes . Ce travail met en évidence de nouveaux aspects de la biologie et de l'élevage de H. scabra, espèce aux rôles économiques et écologiques importants dans les régions de l'Indo-Pacifique. La connaissance des aspects reproducteurs et du développementaux est essentielle pour une gestion durable des pêches et exploitation.

Une étape clé dans la maturation des pré-ARNms est le clivage et la polyadénylation que ceux-ci subissent sur leur extrémité 3’. Chez les métazoaires, le complexe CstF (Cleavage stimulation Factor) reconnaît une région de l’ARNm riche en U et U/G et stabilise le complexe CPSF (Cleavage Polyadenylation Stimulating Factor) sur le site de polyadénylation. Nous avons déterminé la structure cristallographique du domaine N-terminal d’une des trois sous-unités de CstF, CstF-50. Ce domaine forme un homodimère compact et présente deux surfaces identiques conservées dérivées de la formation du dimère. La structure dimérique de CstF-50 est en accord avec le modèle hexamèrique du complexe. L’homologue de CstF chez la levure, CF IA (Cleavage/polyadenylation Factor IA), est impliqué dans les réactions de clivage et polyadénylation de la maturation 3’. Nous avons reconstitué le complexe entier ‘in vitro’ et résolu la structure en solution par RMN des régions minimales impliquées dans l’interaction des sous-unités Rna14p et Rna15p. Pour la formation de l’hétérodimère, la région C-terminale de Rna14p, que nous avons appelé domaine « monkeytail », s’entrelace intimement avec la région « hinge » de Rna15p. La présence de ces deux domaines chez leurs homologues de mammifères, CstF-77 et CstF-64, suggère la conservation de ce type d’organisation entre ces deux sous-unités à travers les espèces. / The removal of the 3’ region of pre-mRNA followed by polyadenylation is a key step in mRNA maturation. In metazoa, Cleavage stimulation Factor (CstF) recognizes U and G/U rich cis-acting RNA sequence elements through its 64kDa subunit and helps stabilize the Cleavage Polyadenylation Stimulating Factor (CPSF) complex at the polyadenylation site. We describe the crystal structure of the N-terminal domain of the CstF-50 subunit. Through highly conserved residues, CstF-50 forms a compact homodimer that exposes two geometrically opposite and identical conserved surfaces. Together with prior data, the structure of the CstF-50 homodimerization domain supports a hexameric model of CstF. The yeast homologue of CstF is the Cleavage/polyadenylation Factor IA (CF IA) complex and is involved in both the cleavage and polyadenylation of pre-mRNA. We have reconstituted ‘in vitro’ the overall complex and also solved the solution structure of one of the inter-subunit regions, specifically the heterodimer involving peptides from Rna14p and Rna15p. Upon binding, a short C-terminal region from Rna14p wraps intimately within the central hinge domain from Rna15p. Conservation of residues reveals that the structural tethering is preserved in the homologous mammalian proteins. / La maduración 3’ del pre-ARNm es un proceso clave de la expresión génica que incluye el corte y la poliadenilación del extremo 3’ libre del pre-ARNm. En metazoos, el complejo CstF (Cleavage stimulation Factor) reconoce una secuencia del pre-ARNm rica en U y G/U y permite la estabilización del complejo CPSF (Cleavage Polyadenylation Stimulating Factor) en el sitio de poliadenilación. Hemos descrito la estructura cristalina del dominio N-terminal de una de las tres subunidades de CstF, CstF-50. La estructura ha revelado la organización de la proteína en un dímero compacto y conservado entre las especies. Dos zonas idénticas conservadas se encuentran expuestas a ambos lados de la superficie estructural. Nuestros resultados corroboran así la hipótesis sobre el modelo hexamérico del complejo CstF. CF IA (Cleavage/ polyadenylation Factor IA), el homólogo de CstF en levaduras, interviene en las dos etapas de la maduración 3’. Las bases para la reconstitución del factor CF IA ‘in vitro’ han sido establecidas. Al mismo tiempo, hemos resuelto la estructura del subcomplejo formado por las regiones de interacción de Rna14p y de Rna15p en solución mediante RMN. En el heterodímero, las dos proteínas forman una entidad única a través de la región C-terminal de Rna14p, dominio “monkeytail”, y el dominio “hinge” de Rna15p, quedando las hélices de la dos proteínas entrelazadas. La localización de estos dominios en sus homólogos mamíferos, CstF-77 et CstF-64, sugiere que este tipo de organización está conservada entre las especies.

L’édition des ARN est une exception à la règle de la biologie moléculaire qui stipule que l’information codée par le gène se trouve fidèlement transmise à la protéine. Dans les mitochondries de plante, elle procède par conversion de centaines de cytosines en uraciles par désamination, principalement dans les ARNm. Afin de comprendre le mode de reconnaissance des cytosines par la machinerie d’édition nous avons systématiquement vérifié l’importance des nucléotides -1 et +1 entourant la cytosine cible dans l’édition des transcrits cox2 de blé. Sur cette base, les sites d'édition peuvent être classés en quatre familles: (a) dépendance du résidu +1, (b) dépendance du résidu -1, (c) dépendance des deux résidus et (d) indépendance. Nous avons d’autre part mis en évidence des effets à distance sur le taux de la réaction d’édition, montrant ainsi que certains sites ne sont pas autonomes pour la réaction. L'ensemble des observations nous révèle que le devenir des transcrits a une influence sur l'efficacité de l’édition. Pour le vérifier nous avons construit des gènes cox2 et rps10 dépourvus d'introns. L’efficacité d’édition des transcrits qui ne sont pas soumis à l'épissage est grandement réduite par rapport aux transcrits sauvages, ce qui renforce l’idée que les mécanismes de maturation doivent être interconnectés dans les mitochondries de plante. D’autre part, nous avons montré que l’édition de certains sites introniques pouvait être indispensable à la maturation des transcrits en rétablissant des structures nécessaires à l’épissage. L’exploration de la mécanistique de l’épissage des introns mitochondriaux nous a conduit à mettre au point un test de trans-épissage in organello. Ce test doit permettre de valider expérimentalement les hypothèses ayant trait à la reconnaissance des transcrits et de vérifier le rôle de l’édition dans ce mécanisme. Enfin, la mise en relation de l’édition avec d’autres phénomènes physiologiques touchant les organelles, comme la stérilité mâle cytoplasmique, nous a permis de développer une hypothèse permettant d’expliquer l’émergence et le maintien au cours de l’évolution de ce phénomène chez les plantes. Nous proposons que le conflit nucléo-cytoplasmique a constitué l’élément moteur pour l’apparition de l’édition en permettant l’installation de mutations T en C au niveau de la mitochondrie. La réponse nucléaire a été la correction de ces mutations sur l’ARN mitochondrial, aboutissant à ce que nous appelons aujourd'hui l’édition des ARN. / RNA editing is an exception to the central dogma of molecular biology which states that the information encoded by the gene is faithfully transmitted to the protein. The plant mitochondrial transcriptome undergoes hundreds of specific C-to-U changes by RNA editing, mainly in mRNAs. To understand the mechanism used by the plant to select the C targets on the transcript, we studied the role of the neighbors -1 and +1 nucleotides in wheat cox2 editing sites. Under this scheme, four different recognition patterns can be distinguished: (a) +1 dependency (b) -1 dependency (c) +1/-1 dependency and (d) no dependency on nearest neighbor residues. An important observation was that distal elements can influence the editing efficiency, indicating that some sites are not autonomous for the reaction. We propose that these results could be a consequence of the fate of transcripts during the different maturation steps. To test this hypothesis, we constructed intronless cox2 and rps10 genes. RNA editing was strongly reduced in these constructs, suggesting that efficient RNA processing may require a close interaction of factors engaged in different maturation processes. Our results on editing events in non coding region, particularly in introns, indicate that editing is essential for splicing by remodeling the secondary structure required to excise the intron. To gain insight into the splicing mechanism for scattered mitochondrial genes, we have settled an in organello trans-splicing assay. By this way, it should be possible to decipher the molecular determinants of the reaction and the eventual role of RNA editing in this process. Finally, we proposed a new hypothesis explaining the origin and evolution of RNA editing in plant mitochondria. We assume that the nucleo-cytoplasmic conflict was the driving force allowing the settlement of T-to-C mutations in the mitochondrial genome. The nuclear response was the correction of these mutations on the RNA, i.e. RNA editing.

Les marqueurs épigénétiques, en particulier la méthylation de l’ADN des gènes soumis à empreinte parentale, sont sensibles aux changements environnementaux. Les techniques de l’aide médicalisée à la procréation (AMP) nécessitant la manipulation des gamètes et des embryons in vitro et dans la plupart des cas la stimulation hormonale de l’ovulation des patientes, peuvent interférer avec la reprogrammation et/ou le maintien de la méthylation des gènes soumis à empreinte. Afin d’évaluer ce risque nous avons analysé le profil de méthylation de KvDMR1, qui régule l’expression de KCNQ1OT1, dans des ovocytes humains mûris in vivo ou in vitro, provenant de patientes stimulées ou non. Nos résultats montrent que la mise en place de la méthylation au niveau de KvDMR1 se poursuit au cours de la maturation de l’ovocyte après reprise de la méiose, in vivo et in vitro et que la superovulation des patientes en AMP génère des ovocytes épigénétiquement immatures. Par ailleurs, l’étude de la méthylation de KvDMR1 et de H19 DMR (qui régule l’expression d’Igf2 et H19) dans des embryons issus d’ICSI, évolutifs ou présentant un défaut de développement, n’établit pas de lien entre les dérégulations de l’empreinte et l’arrêt du développement embryonnaire au stade blastocyste. / Epigenetic modifications, particularly DNA methylation of imprinted genes are sensible to environment. Techniques of assisted reproduction require in vitro manipulation of gamete and embryos and currently superovulation of patients. These technologies may interfere with eprogramming and maintenance of methylation at imprinted genes. To evaluate such a risk, we have determined the methylation profile of KvDMR1, the region that regulates KCNQ1OT1 imprinted gene, in human oocytes retrieved from stimulated or unstimulated cycles, at different phases of their maturation in vivo or in vitro. Our results show that the timing of establishment of the methylation profile of KvDMR1 covers the maturation phase of 199 oocyte growth, in vivo and in vitro, and that hyperstimulation likely recruits young follicles epigenetically immature. Analysis of the methylation profile of KvDMR1 and H19DMR (DMR of IGF2/H19) in ICSI embryos suggests that imprinting disorders are not responsible of embryo developmental failure prior the blastocyst stage