L'acétylation/désacétylation des histones joue un rôle important dans la régulation de divers processus du développement des plantes et de leur réponse au stress. Par contre, la régulation de l’activité des histone-desacétylases (HDAC) par des signaux cellulaires et la relation fonctionnelle entre les différentes HDAC au cours de la réponse au stress oxydatif et d'une élévation de la température ambiante restent encore mal connus. Mon travail de thèse a comporté : 1) l’analyse de la modification post-traductionnelle de la protéine HDA19, régulée par redox et celle des conséquences sur la régulation de l’expression de gènes et la réponse à l’acide salicylique (SA) ; 2) l'étude fonctionelle de HDA9, HDA15 et HDA19 dans la réponse à une élévation de la température ambiante. Dans la première partie, nous montrons que le changement redox induit par SA régule l’accumulation nucléaire de la protéine HDA19 via une S-nitrosylation réversible. Le traitement à SA, ou au donneur physiologique d’oxyde nitrique, S-nitrosoglutathione, augmente les marques d'acétylation des histones d'HDA19 dans des plantules d’Arabidopsis. Des lignées mutantes d’hda19 présentent un état plus oxydé avec une augmentation de l’expression de gènes associés au ROS/RNS, ainsi qu'une accumulation de nicotinamide adénine dinucléotide et de glutathionne. Ces résultats suggèrent que SA induit la S-nitrosylation d’HDA19, réduit son accumulation nucléaire et par conséquent augmente l’acétylation des histones. Dans la seconde partie, nous montrons que HDA9, HDA19 et HDA15 sont toutes impliquées dans la réponse de la plante à l’élévation de la température ambiante. Des mutants hda15 montrent une réponse constitutive à des températures élevées dans des conditions normales, alors que les mutants hda19 et hda9 ont des phénotypes insensibles à la température élevée. L’analyse de l’expression de gènes par RT-PCR et RNA-seq révèle que la mutation d’HDA15 provoque une augmentation de transcrits des gènes impliqués dans le métabolisme primaire et cellulaire lorsque les plantules sont transférées de 20°C à 27°C pendant 4 heures. Par contre, la mutation d’HDA19 conduit à l’induction de gènes impliqués dans des réponses au stress, alors que les gènes induits par la mutation d’HDA9 après le transfert à 27°C ne semblent pas concerner des catégories fonctionnelle spécifiques. Il semble donc que la réponse des plantes à l’élévation de la température soit régulées par HDA9 et HDA19 par différentes voies. Ces résultats suggèrent que de différents membres d’HDAC ont des rôles distincts ou opposés dans la réponse à l’élévation de la température, en affectant l’expression de gènes de différentes catégories. Les travaux de ma thèse apportent un éclairage nouveau sur la fonction des HDAC, en enrichissant la compréhension de la régulation de l’expression génique chez la plante. / Histone acetylation/deacetylation play important roles in a diverse range of developmental processes and stress-responsive pathways in plants. However, little is known regarding the regulation of HDACs themselves by environmental signals, which may alter their function in the regulation of gene expression. Also HDACs functions in plant sensing of environmental conditions such as redox stresses and warm ambient temperature need to be precized. My thesis work focuses on: (1) The analysis of redoxregulated posttranslational modifications and theirconsequences on HDA19 function in gene regulation and in salicylic acid (SA)-mediated stress response; (2) The study of the function of HDA9, HDA15, and HDA19 in plant responses to warm temperature and thermal-related genes expression. In the first part, we show that SA-induced redox changes negatively regulate HDA19 nuclear accumulation through a reversible S-nitrosylation. Treatment with SA, as well as with the physiological nitric oxide donor Snitrosoglutathione, increases the abundance of several histone acetylation marks of HDA19 in Arabidopsis seedlings. hda19 mutant lines display a more oxidative status with increased ROS/RNS-related genes expression, as well as nicotinamide adenine dinucleotide and glutathione levels. These results suggest that SA affects histone acetylation by decreasing the nuclear accumulation of HDA19, resulting in histone hyperacetylation. The second part of the study showed that HDA9, HDA15, and HDA19 are involved in modulating plant adaptation to higher ambient temperatures in Arabidopsis. Mutation of HDA15 displayed a constitutive warm temperatureresponsive phenotype under normal temperature, whereas HDA9 and HDA19 mutants were shown insensitive to warming-temperature. Genes expression and RNA sequencing analysis revealed that HDA15 mutation led to the up-regulation of many genes involved in primary and cellular metabolic process when the seedlings were transferred from 20 °C to 27 °C for 4 h. On the other hand, hda19 mutation resulted in up-regulation of genes mainly involved in stressresponses at both normal (20 °C) and warmer (27 °C) temperatures. However, up-regulated genes in hda9-1 mutants did not appear enriched for any particular gene functional category when shifted from 20 °C to 27 °C. Likely, HDA9 and HDA19 positively regulate thermosensory elongation through distinct mechanisms. Our study suggested that the dynamics of histone acetylation regulated by HDA9, HDA15, and HDA19 plays an important role for plant adaptation to warm temperature, which involves distinct regulatory pathways of gene expression. Taken together, my thesis work brought in a few new elements to the current understanding of HDACs functions in the regulation of gene expression in plants.

Lors d'un stress, les cellules activent un mécanisme de défense appelé “la réponse au stress”. Ce mécanisme empêche notamment l'accumulation de protéines mal enroulées grâce à la synthèse des protéines du choc thermique, les HSPs (Heat Shock Proteins),via l'activation du facteur de transcription HSF1 (Heat Shock Factor 1). Les HSPs empêchent l'agrégation des protéines et aident au repliement protéique. Deux partenaires associés à HSF1 ont récemment été identifiés : le chaperon moléculaire VCP (Valosin Containing Protein) et l'histone déacétylase 6 (HDAC6). Notre projet était d'étudier les rôles d'HDAC6 et de VCP dans la réponse au stress thermique. Nous avons mis en évidence un rôle prépondérant du domaine de fixation à l'ubiquitine d'HDAC6 dans la régulation de la durée d'activation d'HSF1 suite à un choc thermique. Lorsque HDAC6 ne peut pas se fixer à l'ubiquitine, VCP favorise une inactivation rapide de HSF1 empêchant la transcription du chaperon HSP25. Ces travaux montrent également que la réponse activée suite à un stress dépend de la nature de celui-ci. En effet, nous avons montré que les mécanismes activés dans la réponse au stress suite à un choc thermique sont différents de ceux activés suite à une inhibition du protéasome. La myopathie à corps d'inclusion associée à la maladie osseuse de Paget et à une démence fronto-temporale, appelée IBMPFD, Inclusion Body Myopathy associated with Paget disease of the bone and Frontotemporal Dementia, est une maladie autosomale dominante rare. La myopathie est la caractéristique clinique la plus commune parmi celles qui sont causées par des mutations de VCP. La perturbation de la fonction de VCP entraîne l'accumulation de protéines poly-ubiquitinées et la formation de corps d'inclusion en partie responsables de la pathogenèse de l'IBMPFD. Nous avons montré que l'activation de la réponse au stress via un choc thermique dans des cellules murines déficientes en VCP mimant le phénotype de l'IBMPFD, entraîne une diminution du taux de cellules ayant des agrégats de protéines poly-ubiquitinées. Nos résultats préliminaires montrent que HSF1 ne serait pas à l'origine de cette diminution des agrégats au contraire de HSP90 et HDAC6 qui interviendraient suite à l'activation de la réponse au stress. Cette stratégie est actuellement en cours de test sur des modèles murins. / Under stress, cells activate a defense mechanism named “cellular stress response”. This mechanism prevents especially unfolded proteins accumulation thanks to Heat Shock Proteins (HSPs) synthesis through the activation of Heat Shock Factor 1 (HSF1) transcription factor. HSPs prevent aggregation and help protein refolding. Two partners associated to HSF1, have recently been identified: the molecular chaperone, VCP (Valosin Containing Protein) and the Histone DeACetylase 6 (HDAC6). Our project was to characterize the roles of HDAC6 and VCP in the Heat Shock Response (HSR). We have highlighted a preponderant role for the HDAC6 ubiquitin binding domain in the HSF1 activation time regulation after a heat shock. When HDAC6 can't bind ubiquitin, VCP promotes a rapid HSF1 inactivation preventing HSP25 chaperone transcription. This work also emphasizes a stimulus-dependent stress response. Indeed, we showed that mechanisms activated during the stress response following a heat shock differ from those activated after a proteasome inhibition. Inclusion Body Myopathy, Paget disease of the bone, and Frontotemporal Dementia (IBMPFD) is a rare autosomal dominant disorder. Myopathy is the most common clinical feature of IBMPFD. It is caused by mutations of VCP. Alteration of VCP function leads to the accumulation of poly-ubiquitinated proteins and to the formation of inclusion bodies thought to be responsible, at least in part, for the pathogenesis of IBMPFD. We have shown that activation of the heat shock stress response in mouse cells VCP deficient mimicking IBMPFD phenotype, results in the decrease of cells with ubiquitinated protein aggregates. Our preliminary results show that HSF1 is not responsible for this decrease unlike HSP90 and HDAC6 that seems to intervene following the stress response activation. This strategy is currently tested on mouse models.

La réponse au choc thermique est un mécanisme de défense largement décrit au cours duquel l'expression préférentielle des protéines de choc thermique Hsp aide la cellule à récupérer des dommages causés par l'hyperthermie, comme la dénaturation/agrégation des protéines. Une des conséquences du choc thermique mise en évidence au laboratoire, est l'activation du facteur de transcription NFκB. Cette activation a lieu pendant la période de récupération suivant ce stress. Par comparaison de la réponse au choc thermique de cellules témoins ou déficientes en NFκB, nous avons cherché à étudier les conséquences de l'activation de NFκB par le choc thermique. Nous avons montré que NFκB active un mécanisme augmentant la survie des cellules soumises à une hyperthermie : l'autophagie. L'absence d'induction de ce mécanisme conduit à la mort par nécrose des cellules déplétées en NFκB. Dans ces cellules, l'induction artificielle de l'autophagie restaure une survie normale au stress thermique. Nous avons montré que les principaux régulateurs de l'autophagie (complexes mTOR et PI3Kinase de Classe III) ne sont pas des cibles modulées par NFκB, en réponse à une hyperthermie. En revanche, l'accumulation de protéines dénaturées voire agrégées est un élément primordial pour l'activation de l'autophagie-dépendante de NFκB. En effet dans les cellules déficientes pour NFκB, contrairement aux cellules témoins, l'accumulation de protéines agrégées induite par le traitement hyperthermique, mais aussi par l'expression de formes mutées d'HspB5, n'est pas résorbée ; ceci indique que le contrôle qualité des protéines est altéré dans ces cellules. Cette altération pourrait provenir d'un défaut de formation du complexe BAG3-HspB8 en absence de NFκB. En effet, nous avons montré que la forte expression des gènes bag3 et hspb8, induite suite au stress thermique, est dépendante de NFκB et que l'accumulation du complexe BAG3-HspB8, observé dans les cellules témoins soumises au choc thermique, est inhibée dans les cellules déficientes pour NFκB. Nos résultats démontrent que NFκB induit un processus autophagique en réponse à l'agrégation protéique induite par l'hyperthermie. Ce mécanisme, nécessitant la formation du complexe BAG3-HspB8, augmente la survie des cellules probablement par l'élimination des protéines agrégées générées au cours du stress thermique

Legionella pneumophila est un pathogène opportuniste avec un cycle de vie intracellulaire obligatoire, ils arrivent à se répliquer dans leurs cellules hôtes comme des protozoaires, en exploitant les protéines et les voies de signalisation de l’organisme infecté pour échapper à sa réponse immunitaire. L. pneumophila est décrite comme un organisme sans oscillations circadiennes, pourtant elle possède des gènes homologues aux gènes circadiennes kaiBC de cyanobactéries. En appliquant un système d’infections in vitro et in vivo ainsi qu’une approche de génomique comparative et fonctionnelle sur l’ organisme modèle Legionella pneumophila mon projet a pour objectif de caractériser le rôle des gènes kaiBC de L. pneumophila. Les protéines KaiABC de cyanobactéries encodent un oscillateur circadien permettant la coordination et l’optimisation temporelle de divers processus biologiques ainsi que l’adaptation aux fluctuations quotidiennes (comme la production d’oxygène via la photosynthèse pendant le jour et la fixation d’azote dans l’obscurité). Notre étude montre que kaiC, kaiB, avec le lpp1114 (codant pour une protéine à plusieurs domaines), l’ensemble constitue une unité transcriptionnelle sous la commande du facteur sigma RpoS. Les souches mutantes de l'opéron kai affichent une haute sensibilité sous conditions de stress par le paraquat ou le sel en comparaison avec la souche sauvage. En effect, nos données provenant d’une expérience utilisant des systèmes de double hybride suggèrent que les proteines KaiC et KaiB de L. pneumophila n’interagissent pas comme ceux de cyanobactéries. Cependant, une version étendue de L. pneumophila KaiB contenant des résidus de C-terminal de T. elongatus est capable d’interagir avec KaiC. Nous démontrons aussi que la structure cristalline de KaiB de L. pneumophila révèle un pliage pareil a ceux de thiorédoxine (protéine d'oxydoréduction) mais manque les résidus de l'extrémité C-terminale important pour l'interaction avec KaiC. En revanche, L. pneumophila KaiC conserve l'activité d'autophosphorylation, mais KaiB ne declénche pas la phosphorylation de KaiC comme chez les cyanobacteries. L'analyse phylogénétique des protéines de Kai indique qu'elles ont été transférés à L. pneumophila et ont évolué de Synechosystis KaiC2B2 et pas du copie circadienne KaiB1C1. Il semble que les protéines Kai de L. pneumophila améliorent son adaptation à des conditions stressantes et aux changements environnementaux. / Legionella pneumophila is an opportunistic pathogen with an intracellular life cycle that uses aquatic protozoa as replication niche and protection from harsh environments. Although L. pneumophila is not known to have a circadian clock, it encodes homologues of the KaiBC proteins of Cyanobacteria that regulate circadian gene expression. By using a wide range of in vitro, in vivo and in silico approaches I characterized the KaiB and KaiC proteins of L. pneumophila The proteins KaiABC of cyanobacteria coordinate a circadian oscillator that regulates many physiological functions in the cells according to the day and the night time induce by the rotation of the Earth (e.g. they do photosynthesis during the day and nitrogen fixation during the night). We show that L. pneumophila kaiB, kaiC and the downstream gene lpp1114, are transcribed as a unit under the control of the stress sigma factor RpoS. Mutant analyses revealed that the kai operon-encoded proteins increase fitness of L. pneumophila in competitive environments, and confer higher resistance to oxidative and sodium stress. Indeed, KaiC and KaiB of L. pneumophila do not interact as evidenced by yeast and bacterial two- hybrid analyses. Fusion of the C-terminal residues of cyanobacterial KaiB to Legionella KaiB restores their interaction. The crystal structure of L. pneumophila KaiB suggests that it is an oxidoreductase-like protein with a typical thioredoxin fold. In contrast, KaiC of L. pneumophila conserved autophosphorylation activity, but KaiB does not trigger the dephosphorylation of KaiC like in Cyanobacteria. The phylogenetic analysis indicates that L. pneumophila KaiBC resemble Synechosystis KaiC2B2 and not the circadian KaiB1C1 copy. Thus, the L. pneumophila Kai proteins do not encode a circadian clock, but enhance stress resistance and adaption to changes in the environments.

Résumé : Introduction. Les collisions routières représentent un grave problème à travers le monde. Elles causent des dizaines de millions de blessés chaque année et figurent comme l’une des principales causes de décès chez les jeunes adultes. La conduite avec les capacités affaiblies, la vitesse et d’autres comportements routiers à risque (CRR) sont souvent associés à ces accidents. Notre équipe de recherche s’est intéressée à l’étude de marqueurs de risque de l’implication dans les CRR. Les résultats indiquent qu’une faible réponse au stress, mesurable par l’hormone cortisol, est liée à un nombre plus élevé de condamnations passées pour conduite avec les capacités affaiblies chez les contrevenants et à l’implication future dans les accidents et quasi-accidents chez les jeunes conducteurs. Aucune étude n’avait encore étudié le lien direct entre la réponse au stress et la présence de CRR suite à la consommation d’alcool. But et hypothèse. L’étude a pour but principal de mesurer l’association entre la réponse au stress des jeunes conducteurs et la présence de CRR suite à la consommation d’alcool. L’hypothèse principale soutient qu’une faible réponse au stress est liée à la présence de CRR suite à la consommation d’alcool. L’objectif secondaire de cette étude est d’explorer si d’autres variables (c.-à-d., la recherche de sensations, la consommation de cigarettes et la consommation problématique d’alcool), peuvent expliquer la variance de réponse au stress chez les jeunes conducteurs. L’hypothèse secondaire propose que la recherche de sensations, la sévérité de la consommation d’alcool et de cigarettes sont des variables qui expliquent la variance de réponse au stress. Méthode. Quarante conducteurs masculins âgés de 20 à 24 ans ont pris part à l’étude. Les comportements routiers suite à la consommation d’alcool (c.-à-d., vitesse et non-respect de la signalisation lors du premier trajet, décision de conduire un deuxième trajet sous l’effet de l’alcool) ont été observés à l’aide d’un simulateur de conduite. La réponse au stress a été mesurée à l’aide d’une tâche d’induction du stress standardisée et des échantillons de cortisol salivaire ont été recueillis avant et après la tâche. Les variables de l’objectif secondaire ont été mesurées à l’aide de questionnaires. Résultats. Les résultats démontrent qu’une faible réponse au stress est négativement et significativement associée à la présence de CRR lors de la conduite du simulateur sous l’influence de l’alcool (r (38) = -0,30, p = 0,032). La recherche de sensations explique significativement la variance de la réponse au stress (β = -0,33; p = 0,041); la sévérité de la consommation d’alcool et la consommation de cigarettes n’expliquent pas significativement la variance de réponse au stress entre individus. Implications. Les résultats de cette étude ont permis de mettre en lumière le lien existant entre la réponse au stress et l'implication des jeunes conducteurs dans les CRR suite à la consommation d’alcool. L’efficacité d’outils de prévention et d’intervention adaptés aux caractéristiques des individus qui réagissent moins au stress devrait être étudiée dans d’autres études. // Abstract : Introduction. Motor vehicle crashes are a serious problem worldwide. They cause tens of millions of injuries each year and represent one of the leading causes of death in young adults. Impaired driving, speeding and other risky driving behaviours (RDBs) are often associated with these crashes. Examination of risk markers associated with involvement in RDBs by our research team has shown that a low response to a stressful task, measurable by cortisol, is linked to a higher number of past convictions for impaired driving in offenders and to future involvement in crashes and near-crashes in young drivers. No study had yet examined the direct link between stress response and the presence of RDBs following alcohol consumption. Goals and Hypotheses. The primary goal of the study is to measure the association between young drivers’ stress response and the presence of RDBs following alcohol consumption. The main hypothesis is that a low stress response is linked to RDBs following alcohol consumption. The study’s secondary objective is to explore whether other variables (i.e., sensation seeking, cigarette use, and problem drinking) may explain the variance in stress response exhibited by young drivers. Hence, the secondary hypothesis proposes that sensation seeking and the severity of alcohol and cigarette use are variables that explain the variance in stress response. Method. Forty male drivers aged 20 to 24 years old participated in the study. Driving behaviours following alcohol consumption (i.e., speeding and failure to obey traffic signs during the first trip, deciding to drive a second trip under the influence of alcohol) were observed by means of a driving simulator. Stress response was measured using a standardized stress-inducing task, and saliva cortisol samples were collected before and after the task. Questionnaires gathered data used to test the secondary hypothesis. Findings. The findings show that a low stress response is negatively and significantly associated with the RDBs when driving the simulator under the influence of alcohol (r (38) = -0.30, p = 0.032). Sensation seeking significantly explains the variance in stress response (β = -0.33; p = 0.041); the severity of alcohol consumption and cigarette use do not significantly explain the variance in stress response across individuals. Implications. The study findings clarify the link between stress response and the involvement of young drivers in RDBs following alcohol consumption. The efficacy of prevention and intervention tools adapted to the characteristics of individuals who react less to stress should be explored in future studies.

La métamorphose des amphibiens est le processus rapide et irréversible par lequel un têtard aquatique se transforme en une grenouille respirant à la surface. Cette transition écologique, réminiscente de la période périnatale chez les mammifères, s'accompagne de changements spectaculaires (régime alimentaire, organes locomoteurs, système respiratoire...). Ces modifications morphologiques et physiologiques nécessitent la réponse concertée à un signal hormonal, les hormones thyroïdiennes (HT), de différents tissus vers des destin parfois opposés : apoptose (dans la queue), prolifération (dans les pattes), et remodelage (dans les intestins et le système nerveux central). Toutefois, la synchronisation de la réponse des différents tissus fait appel à d'autres signaux hormonaux, et notamment les glucocorticoïdes (GC). Ces derniers sont également les médiateurs principaux de la réponse au stress. Les processus endocriniens de la métamorphose et la réponse au stress sont fortement couplés. Les GC peuvent ainsi jouer le rôle d'interface permettant l'intégration de signaux environnementaux au niveau de réseaux de régulation. Dans le cadre de mon doctorat, j'ai analysé les transcriptomes des bourgeons de membres postérieurs et de l'épiderme caudal de têtards de Xenopus tropicalis traités ponctuellement avec des HT et / ou des GC. La comparaison de ces deux tissus a permis de caractériser la diversité des profils d'expression des gènes cibles des HT et des GC.Il en ressort plusieurs résultats majeurs. Tout d'abord, la diversité des profils d'interaction entre ces deux voies est limitée, et la majorité des types de profils sont communs aux deux tissus. Indépendamment du tissu, certains profils sont caractéristiques de fonctions biologiques spécifiques comme le remodelage de la matrice extracellulaire et le système immunitaire. Les gènes impliqués dans ces fonctions communes aux deux tissus sont cependant différents. Enfin, plusieurs facteurs impliqués dans la méthylation de l'ADN sont régulés par les deux hormones. / Amphibian metamorphosis is the rapid and irreversible process during which an aquatic tadpole transforms into an air breathing adult frog. This ecological transition, reminiscent of the mammalian perinatal period, comes with spectacular changes (diet, locmotor organs, respiratory system...). These morphological and physiological modifications necessitate the properly timed response to a single hormonal signal, the thyroid hormones (TH), in various tissues to lead them to sometimes opposite fates : apoptosis (in the tail), cell prolifération and differenciation (in the limbs) and remodeling (in the intestine and the central nervous system).However, TH do not act alone. In particular, glucocorticoids (GC) play important roles during this process. They also are the main mediator of the stress response. Endocrine processes of the metamorphosis and the stress response are deeply intertwined. GC can thus act as an interface to integrate environmental inputs into regulatory networks.During my doctorate, I analyzed the possible transcriptional crosstalks between TH and GC in two larval tissues : the tailfin (TF) and the hindlimb buds (HLB). Comparing these two tissues allowed me to caracterize the diversity of TH and GC target gene expression profiles. This resulted in several major results. First, the diversity of the profiles of crosstalk between these two pathways is limited, and the majority of the types of profiles is common to both tissues. Next, independently ofthe tissues, some profiles are caracteristic of spécific biological functions such as extracellular matrix remodeling and the immune system. Yet, the genes involved in these shared functions are different between the TF and the HLB. Finally, several factors involved in DNA methylation are subject to a crosstalk between the two hormones.

Les cancers du sein sont la première cause de mortalité chez les femmes occidentales. Ces tumeurs solides présentent une grande hétérogénéité associée à une résistance aux traitements et un taux de rechute important à long terme. Ainsi, les cliniciens doivent personnaliser la prise en charge des patientes, ce qui est rendu possible par une meilleure connaissance des causes moléculaires qui participent à l'apparition et à la progression des tumeurs mammaires. Pour ce projet, nous avons choisi d'étudier, dans ces cancers, les éventuelles valeurs pronostique et diagnostique de dicer, gène codant pour la ribonucléase clef du mécanisme d'interférence ARN. Il a été montré une implication de Dicer dans la mise en place de l'hétérochromatine de novo des régions péricentromériques. Encore peu étudiée chez l'homme, les données disponibles chez la levure nous ont permis d'envisager que Dicer pourrait être impliquée dans la régulation de la stabilité chromosomique. Nous avons donc testé les valeurs pronostique et diagnostique de dicer (en PCR quantitative et en Tissue Microarray) dans une centaine d'échantillons de tumeurs, dans des lignées cellulaires et dans des modèles de progression tumorale et métastatique. Parallèlement, nous avons étudié les conséquences d'une inhibition de l'expression de dicer sur le cycle cellulaire et sur la réponse à un stress réplicatif. Nos résultats ont montré que l'expression de dicer est un facteur pronostique indépendant de rechutes métastatiques et est associé avec l'expression des récepteurs hormonaux. Par ailleurs, des cellules n'exprimant pas dicer ont montré des dérégulations du cycle cellulaire et de la voie de réponse aux cassures de l'ADN. En conclusion, l'altération de l'expression de dicer pourrait jouer un rôle dans l'apparition de l'instabilité chromosomique des cancers du sein et son analyse pourrait permettre une meilleure prise en charge des patientes à risque pour une rechute métastatique.

En climat tempéré, le changement climatique aura pour conséquence une augmentation de la fréquence et de l’intensité des sécheresses. Parmi les facteurs influençant la survie des espèces à cet environnement fluctuant, la plasticité d’ajustement des traits de réponse semble constituer un atout majeur. Ce travail de thèse a étudié de façon intégrée la réponse physiologique et transcriptionnelle du peuplier noir à une carence hydrique progressive jusqu’à un niveau sévère. Dans le cadre d’une analyse globale, la plasticité des traits de réponse physiologiques de la plante et, pour la première fois, celle de l’expression des gènes foliaires a été estimée. Différentes échelles d’étude ont été prise en compte : les génotypes issus de populations différentes, les clones d’un même génotype et les structures de la feuille (nervure principale versus limbe). Un continuum de réponses phénotypiques au déficit hydrique sévère a été identifié permettant de classer la majorité des génotypes étudiés comme évitants avec un seul génotype tolérant, maintenant son développement foliaire, conservant ses feuilles matures et limitant la tension hydrique. Le transcriptome du limbe était profondément remodelé en réponse au déficit hydrique maximal (41% des transcrits différentiellement exprimés) et présentait des fonctions en lien avec la modification de la composition membranaire, le maintien de l’homéostasie cellulaire et la détoxication. L’expression des gènes liés au transport intra- et extra-cellulaire et aux flux d’eau (par les aquaporines) était également fortement régulée. Ces gènes étaient associés aux fonctions de maintien de l’intégrité et de l’hydratation cellulaire du limbe. La modulation du transcriptome était partiellement spécifique de la nervure principale par rapport au limbe. Les 958 transcrits spécifiquement régulés de la nervure principale indiquaient une sur-expression des gènes liés aux métabolismes du glyoxylate et des carbohydrates, et une sous-expression des gènes liés au transport intra- et extra-cellulaire. Ceci pourrait favoriser une accumulation de sucres dans la nervure principale, ce qui permettrait de maintenir les flux de sève et de limiter l’embolie. Les plasticités phénotypiques et transcriptionnelles moyennes calculées étaient différentes entre génotypes. Le nombre de feuilles et le potentiel hydrique foliaire étaient les deux traits permettant de discriminer statistiquement les génotypes par leur plasticité. Le niveau de plasticité de certains transcrits était également spécifique des génotypes : la plasticité transcriptionnelle était forte pour les gènes impliqués dans la fixation du carbone et le transport des messagers secondaires pour le génotype, qui en moyenne, était le moins plastique. L’ensemble de ces résultats permettent de conclure que le génotype le plus tolérant à la sécheresse possédait les plus faibles degrés de plasticités phénotypiques et transcriptionnelles. A l’inverse, les génotypes les plus sensibles détenaient des plasticités phénotypiques et transcriptionnelles plus fortes. Enfin, la régulation du degré de plasticité dépendrait à la fois de mécanismes conservés et d’autres acquis par les génotypes. / In temperate climates, climate change will result in an increase of the frequency and intensity of droughts. Among the factors influencing the species survival in fluctuating environment, trait responses plasticity seems to be a major asset. This thesis has focused on the integrated study of physiological and transcriptional responses of black poplar responding to a progressive water deficit until a severe level. For an overall analysis, plant phenotypic traits responses plasticity and, for the first time, plasticity of the leaf genes expression has been estimated. Different scales of study were taken into account: genotypes from different populations, clones of the same genotype and leaf structures (midrib versus leaf blade). A continuum of phenotypic responses to severe water deficit was identified allowing classifying the majority of the genotypes as sensitive with only one tolerant genotype, maintaining its foliar development, preserving its mature leaves and limiting hydraulic tension. The leaf blade transcriptome was deeply remodeled under severe drought (41% differentially expressed transcripts) and exhibited functions related to the modification of the membrane composition, maintenance of cellular homeostasis and detoxication. Transcripts related to intra- and extra-cellular transport and water flows (by aquaporins) were also highly regulated and associated with integrity and cellular hydration functions of the leaf blade. The transcriptome modulation was in part specific to the midrib compared to the leaf blade. The 958 specifically regulated transcripts of the midrib indicated up-regulation of genes implied in glyoxylate and carbohydrates metabolisms and down-regulation of genes involved in intra- and extra-cellular transport. In consequence, these modifications may favor sugar accumulation in the midrib and could force the sap flow and limit embolism. The estimated mean phenotypic and transcriptional plasticities were different between genotypes. The number of leaves and the leaf water potential were the two traits allowing discriminating statistically the genotypes by their plasticity. The plasticity level of some genes expression was also specific to genotypes: transcriptional plasticity was high concerning genes involved in carbon fixation and transport of secondary messengers for the genotype, which on average was the least plastic. All these results allowed concluding that the most drought-tolerant genotype possessed the lowest degrees of phenotypic and transcriptional plasticities. Conversely, the most sensitive genotypes hold high phenotypic and transcriptional plasticities. Finally, the regulation of the plasticity degree would depend on both preserved mechanisms and others acquired by the genotypes.

Comme décrit dans la partie But du Travail, les tumeurs gliales sont particulièrement agressives d’un point de vue clinique. Le glioblastome, qui correspond au grade de malignité le plus élevé des gliomes, est associé à un pronostic très sombre car aucun patient atteint de ce cancer n’a pu être guéri à ce jour. Ces tumeurs envahissent de manière diffuse (par essaimage de cellules tumorales isolées) le parenchyme cérébral, ce qui empêche une résection chirurgicale complète de la tumeur. De plus, les cellules tumorales gliales d’origine astrocytaire sont souvent résistantes à l’apoptose et donc aux thérapies adjuvantes telles que la chimiothérapie et la radiothérapie. La galectine-1 est une petite protéine intervenant directement dans les processus migratoires des cellules gliales tumorales. Nous avons donc poursuivi la caractérisation des rôles biologiques que pourrait exercer la galectine-1 au sein des gliomes.<p>Nous avons tout d’abord montré que la galectine-1 est impliquée dans la chimiorésistance des gliomes. En effet, nous avons démontré que la diminution du taux d’expression de la galectine-1, au moyen d’un siRNA au sein d’un modèle de gliome expérimental, permet d’augmenter le bénéfice thérapeutique du témozolomide in vivo sans toutefois induire d’apoptose, d’autophagie ou de perméabilisation de la membrane des lysosomes. Nous avons également montré que la diminution du taux d’expression de la galectine-1 au sein de ce modèle de gliome expérimental affecte les processus d’angiogenèse in vivo et de « vasculogenic mimicry » in vitro. Nous avons identifié la protéine ORP150 comme l’une des principales cibles de l’effet pro-angiogénique de la galectine-1, sachant que la protéine ORP150 contrôle la maturation du facteur VEGF. Nous avons ensuite montré que le rôle de la galectine-1 dans la chimiorésistance des gliomes et dans l’angiogenèse est directement lié à l’implication de la galectine-1 dans le processus de réponse au stress du réticulum endoplasmique. Via ce processus, la galectine-1 modulerait l’expression d’un certain nombre de gènes tels que ATF3, DUSP5 et HERP, qui sont impliqués dans la chimiorésistance et des gènes tels que ORP150 et MDG1 qui sont impliqués dans l’angiogenèse. <p>Enfin, nous avons également montré que la galectine-1 régule l’expression du gène BEX2 et que celui-ci joue un rôle important dans la biologie des gliomes, notamment dans les processus d’angiogenèse et de migration cellulaire. <p>En conclusion, notre travail suggère que l’étiquette « biomarqueur » pourrait être attribuée à la galectine-1 pour qualifier l’agressivité biologique des gliomes malins et que la galectine-1 pourrait représenter une nouvelle cible thérapeutique dans le combat contre les gliomes malins en général, et le glioblastome en particulier.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le débit joue un rôle de première importance dans la modulation des caractéristiques physico-chimiques des rivières. Les poissons, à travers leur habitat, dépendent directement de cet ensemble de caractéristiques riveraines. De nombreuses études ont démontré qu’une altération du débit naturel des rivières, telle que par des installations hydro-électriques, a un effet négatif à l’échelle des populations et communautés de poissons. Par contre, les mécanismes qui sous-tendent ces relations sont toujours méconnus. Les processus physiologiques des poissons déterminent la façon dont ils sélectionnent leur habitat. La réponse au stress a été proposée comme étant un mécanisme qui les guide à travers les changements qui surviennent dans leur environnement. Le comportement, le cortisol plasmatique, le glucose et le lactate sanguin sont des indicateurs de la réponse au stress chez les poissons. Dans un premier temps, le mouvement de grands brochets Esox lucius L. a été observé dans deux rivières: l’une est régulée par éclusées, l’autre est non régulée et donc libre de barrage. Les résultats démontrent que le taux de mouvement chez des poissons qui habitent la rivière régulée est plus élevé que celui des poissons qui habitent dans la rivière non régulée. De plus, la direction de relation entre la distance parcourue par les poissons et le débit diffère entre rivières, et ce pour une même espèce. Dans un deuxième temps, l’effet d’une élévation de vitesse d’eau sur le cortisol, glucose et lactate de brochets qui proviennent de deux rivières qui présentent des types de gestion de débit contrastés est évalué. Ce chapitre conclut que les poissons de la rivière régulée 1) relâchent moins de glucose dans leur sang, et 2) ont des mécanismes qui permettent une accumulation moindre de lactate dans leur sang, que les poissons de la rivière non régulée lorsqu’ils sont soumis à une augmentation de vitesse d’eau. Dans un troisième temps, une approche analytique a été développée permettant de quantifier l’effet du débit sur la façon dont les brochets sélectionnent les conditions physiques de leur habitat, telle que la vitesse de l’eau. Les résultats des chapitres précédents suggèrent que les poissons de la rivière régulée sont soumis à des vitesses d’eau plus grandes que les poissons de la rivière non régulée. Ce nouvel outil permet de valider cette hypothèse. En dernier lieu, les taux de base et maximaux de cortisol plasmatique, ainsi que de glucose et lactate sanguin ont été mesurés chez des brochets qui vivent dans les deux types de rivière. Ces indicateurs témoignent de la qualité de l’habitat dans lequel les poissons vivent. Nos résultats suggèrent que les poissons qui vivent dans la rivière régulée peuvent moduler leurs niveaux de base et maximaux en cortisol plasmatique dans le but d’éviter le stress chronique. Cette thèse évalue les effets des changements de débit sur les poissons par des approches innovantes, situées à la frontière entre les domaines physiologiques et écologiques. Elle contribue à approfondir nos connaissances en ce qui a trait aux mécanismes par lesquels les poissons se distribuent à travers les différents habitats de rivière. / Flow is an important determinant of physicochemical characteristics of rivers. Fish communities in rivers are strongly dependant of their habitat, which is directly dictated by this set of characteristics. The loss of the natural flow regime, through regulation by hydroelectric facilities, for example, has the potential to directly affect the fish communities. Numerous studies have shown that the loss of natural flow regimes negatively impact fish populations and communities, but not much is known about the mechanisms that underlie such a relationship. Physiological processes determine the way that fish select their habitat. The stress response has been proposed as a mechanism that guides fish throughout the environmental changes happening in their habitat. Indicators of the fish stress response comprise behaviour, plasma cortisol, and blood glucose and lactate. First, northern pike Esox lucius L. movements were assessed in two rivers with contrasting flow regimes: a hydropeaking regulated river and an unregulated free-flowing river. Using manual tracking by radio-telemetry, we found that pike moved at a higher rate in the regulated river than in the unregulated river. Results also show that the direction of the relationship between movement of pike and flow can vary between rivers. Second, the effect of a water velocity increase on plasma cortisol, blood glucose and blood lactate levels in wild pike originating from the two rivers with contrasting flow regimes were assessed. Our results show that blood glucose and lactate concentrations are significantly diminished for fish originating from the regulated river, in comparison to fish originating from the unregulated river, following an increase in water velocity. Third, a novel analytical framework was developed that allow one to quantify the effect of the flow on fish selection of the physical conditions of their habitat (e.g. water velocity). Results obtained in the previous chapters suggest that pike living in the regulated river might be subjected to higher water velocities than fish living in the unregulated river. This novel tool will allow us to validate this hypothesis. Lastly, basal and maximum acute stress-induced concentrations in plasma cortisol, and blood glucose and lactate were quantified in pike living in both the regulated and the unregulated rivers. These physiological parameters can give an indication of the fish habitat quality. Our results suggest that fish from the regulated river are able to modulate their plasma cortisol to dampen their HPI-axis responsiveness and avoid chronic stress. This thesis assesses the effects of flow fluctuations on fish using novel approaches, situated at the intersection between the fields of physiology and ecology. It significantly contributes to broaden our knowledge of the mechanisms underlying fish habitat selection in rivers.