Les cellules épithéliales sont des cellules polarisées qui forment l’un des types cellulaires le plus abondant dans le corps humain. Leur polarité apico-basale (A/B) est établie et maintenue par la ségrégation asymétrique de protéines adaptatrices hautement conservées. Cette polarité est essentielle pour de nombreuses fonctions cellulaires clés comme l’adhésion (jonctions intercellulaires) ou la signalisation et la prolifération par la localisation et la concentration des complexes de signalisation. Durant la cancérogénèse, un grand nombre de ces processus est dérégulé aboutissant à la sur-prolifération, la migration et/ou l’invasion des cellules cancéreuses. Une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine de ces processus est indispensable pour trouver de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement du cancer. Dans l’équipe, nous sommes particulièrement intéressés par les protéines adaptatrices à domaines PDZ (domaine de liaison protéine-protéine). De par leur structure modulaire et la diversité de leurs partenaires, ces protéines adaptatrices sont impliquées dans la régulation de très nombreuses fonctions et fournissent des plateformes où différents processus peuvent être intégrés. Durant mon doctorat, j’ai étudié deux protéines adaptatrices dans le système animal modèle Drosophila melanogaster, Bbg et Magi, impliquées dans deux processus cellulaires essentiels : la dynamique des jonctions et la prolifération. Grâce aux molécules d’adhésion, les cellules non seulement restent cohésives dans un tissu, mais c’est aussi à ce niveau qu’elles peuvent obtenir une information concernant la densité cellulaire d'un tissu. Cette information est alors relayée au cytosquelette d’actine via des protéines adaptatrices spécialisées dans le but de réguler la prolifération et la voie Hippo. Cependant, le contrôle de la voie de signalisation Hippo par certaines protéines adaptatrices et par le cytosquelette d’actine n'est que partiellement compris à ce jour. Dans le laboratoire, nous étudions notamment le rôle d'une nouvelle protéine adaptatrice apicale nommée Big Bang (Bbg) dans le disque d’aile de la drosophile. Nous nous sommes intéressés à Bbg car c’est une cible de la voie Notch chez la drosophile et son homologue humain PDZD2 (pour PDZ domain-containing 2 protein) est sur-exprimé dans plusieurs cancers (sein et prostate).Mes résultats montrent que Bbg est un nouveau régulateur du cytosquelette d’actine et de la voie Hippo. Une étude détaillée de la fonction de Bbg et de ses partenaires permet de mieux comprendre les relations existantes entre dynamique de l’actine et prolifération. Bbg induit une accumulation d’actine filamenteuse en augmentant l’activité d’Enabled et la phosphorylation de Myosin Light Chain (MLC). Cette régulation résulte en une augmentation de l’activité de Yorkie, effecteur final de la voie Hippo, pour soutenir la prolifération cellulaire.La régulation des jonctions adhérentes est une étape cruciale lors de l’évolution d'une tumeur solide. Malgré les récentes avancées dans le domaine, de nombreux aspects clés de la dynamique des jonctions restent peu caractérisés.Dans le laboratoire, nous recherchons de nouveaux régulateurs de jonctions et grâce au modèle de remodelage des AJs lors du développement de l’œil de pupe de drosophile. Nous avons identifié Magi en tant que protéine adaptatrice recrutant le complexe formé de RASSF8 et ASPP. Magi régule le recrutement de Bazooka à la membrane, le dépôt d’E-Cadhérine et des Caténines et finalement le remodelage des jonctions pendant la morphogénèse. J’ai identifié Echinoid, une protéine de type immunoglobuline impliquée dans l’adhésion cellulaire et la régulation de la voie Hippo, comme un nouveau partenaire responsable du recrutement de Magi aux futures zones de jonctions. / Epithelial cells are polarised cells that form one of the most abundant cell types in the human body. Their apico-basal (A/B) polarity is established and maintained by the asymmetric segregation of highly conserved scaffold proteins. Proper A/B polarity is critical for many key cellular functions such as intercellular junctions and therefore adhesion, or signalling and proliferation by localising and concentrating signalling complexes. During carcinogenesis, many of these processes are mis-regulated leading to the over-proliferation, migration and/or invasion of cancer cells. A better understanding of the mechanisms underlying these processes is really needed to find new therapeutic targets in cancer treatment.In the team, we are particularly interested in scaffold proteins with PDZ domains (protein-protein interaction domains). Due to their modular structure, the high number of interactions they engage in, and the variety of their binding partners, these scaffold proteins are implicated in the regulation of many key cellular functions and processes. During my PhD, I have studied two scaffold proteins in the Drosophila melanogaster animal model, Bbg and Magi, which are involved in two important cell processes: adherens junctions (AJs) dynamic and cell proliferation.Through adhesion molecules, epithelial cells not only remain cohesive, but can also sense cellular density in a tissue and relay this information through dedicated scaffolds to the actin cytoskeleton to ultimately regulate the Hippo pathway and proliferation. However, many aspects of the control of Hippo signalling by apical scaffolds and the actin cytoskeleton are still poorly understood. In the laboratory, we are interested in the study of a new conserved apical scaffold, Big Bang (Bbg). Bbg is a new and quite unknown protein expressed in a variety of Drosophila epithelia, and appears as a potential Notch target in Drosophila. Its’ human homolog called PDZD2 (PDZ domain-containing 2 protein) has been shown to be over-expressed in several types of cancers (breast and prostate cancers).My results show that Bbg is a new regulator of the actin cytoskeleton and of the Hippo pathway in Drosophila. A detailed study of Bbg function and of its associated partners have helped to better understand the intricate relationships between actin dynamics and proliferation. My results suggest that Bbg promotes accumulation of filamentous actin (F-Actin) through the increase of the activity of Enabled (Ena) and the phosphorylation of the molecular motor Myosin Light Chain (MLC). This regulation leads to the increase of Yorkie activity, the final effector of the Hippo pathway, to promote cell proliferation.The regulation of adhesion, and in particular of Adherens Junctions (AJs), is a critical step during the evolution of solid tumours. A better understanding of how these structures are regulated will provide valuable insights into different phases of the disease. Despite the recent advances, many key aspects of AJ dynamics remain poorly understood. In the laboratory, we are interested in the identification of new AJs regulators. Using the remodelling of AJs during the development of the Drosophila pupal eye as a model, we have identified Magi as a scaffold recruiting a complex formed by RASSF8 and ASPP, regulating Bazooka membrane recruitment, E-Cadherin and catenins deposition, and ultimately AJs remodelling during morphogenesis. I uncovered Echinoid, an immunoglobulin-like protein involved in cell adhesion and in Hippo pathway regulation, as a new binding partner responsible for the recruitment of Magi at future AJ sites.

Les obésités monogéniques et syndromiques sont des formes rares d'obésité, dont tous les facteurs génétiques ne sont pas connus. Quelle est l'implication des mutations du gène LEPR dans l'obésité sévère? Un séquençage de LEPR a été réalisé chez 535 sujets obèses Français.En France, les mutations homozygotes de LEPR ne sont pas rares (2,24%) et se caractérisent par une obésité extrême à début très précoce, troubles du comportement alimentaire et anomalies endocriniennes. En particulier, une nouvelle mutation ?exon6- 8 a été identifiée chez 6 sujets originaires de l'île de La Réunion, suggérant un effet isolat. La perte de poids après chirurgie bariatrique était très variable. Enfin, les sujets hétérozygotes ne présentaient pas de phénotype intermédiaire, avec une obésité inconstante sans anomalies endocriniennes. Quels sont les autres gènes impliqués dans les obésités syndromiques? Un séquençage d'exome a été réalisé chez 8 sujets avec obésité sévère et précoce et retard mental. Puis un variant a été génotypé chez 43 sujets atteints d'obésité syndromique, 178 ayant une obésité commune et 195 non obèses. Onze variants géniques ont été identifiés et étaient impliqués dans 4 voies physiopathologiques: neurogénèse, excitabilité neuronale/neurotransmission, remodelage de la chromatine, fonction ciliaire. Au vu de son potentiel effet délétère, un variant de MYT1L a été sélectionné et détecté chez 11,76% des patients ayant une obésité syndromique, 19,66% des enfants ayant une obésité commune et 6,67% des témoins suggérant un polymorphisme fréquent. Les sujets non porteurs avaient plus de probabilité d'avoir un IMC normal, suggérant le rôle de MYT1L dans le développement de l'obésité. / Monogenic and syndromic obesities are rare forms of obesity, which all genetic factors are not yet known.What is the implication of LEPR gene mutations in severe obesity?A direct sequencing of the LEPR gene was performed in 535 obese French subjects.In France, homozygous LEPR mutations are not rare (2.24%) and are characterized by extreme early-onset obesity, food impulsivity and endocrine disorders. Especially, we identified a new LEPR mutation Δexon6- 8 in 6 subjects originated from Reunion Island, suggesting a founder effect. Results concerning weight loss surgery were inconsistent in homozygous LEPR mutation carriers. Heterozygous LEPR mutation carriers exhibited no intermediate phenotype, with inconstant obesity and without endocrine abnormality. What are the other genes involved in syndromic obesities?A whole-exome sequencing was performed in 8 subjects with severe early-onset obesity and mental delay. Then a variant was genotyped in 43 subjects with syndromic obesity, 178 with common obesity and 195 nonobese controls.Eleven genic variants were identified and are implicated in 4 physiopathological pathways: neurogenesis, neuronal excitability/neurotransmission, chromatin remodelling, ciliary function. Because of its potential deleterious effect, a MYT1L variant was selected and detected in 11.76% of patients with syndromic obesity, 19.66% of children with common obesity, and 6.67% of controls, suggesting a common polymorphism. Non-carriers subjects had more probability to have a normal BMI, suggesting the role of MYT1L in obesity development.

Au VIIe siècle, dans le royaume coréen de Silla 新羅, le maître Won-Hyo (617-686), moine coréen, composa pour son usage personnel des Notes explicatives, Byeolgi 別記, sur le Traité de l’élévation de la Foi dans le Grand Véhicule, Daeseung gisinnon 大乘起信論, un célèbre traité composé en Chine. Won-Hyo composa un Commentaire de ce Traité en vue de le diffuser dans le monde. Ultérieurement, un auteur inconnu compila un Recueil synthétique (Sogi Hoebon 疏記會本) en suivant rigoureusement l’ordre du Traité de la Foi, le commentaire, puis les notes explicatives de Won-Hyo. L’objet du présent travail consiste en la traduction de ce Recueil synthétique et donc des Notes explicatives de Won-Hyo. C’est la première fois que ces notes sont traduites dans une langue occidentale. D’abord, la compréhension rigoureuse de la théorie du Grand Véhicule, et ensuite, l’éclairage sur le processus de la pratique. Le Recueil synthétique expose une façon de penser structurée en huit étapes, correspondant aux huit niveaux de conscience. À l’éveil de chaque structure, on approche de plus en plus de la nature de « la Pensée-S, sim 心 » telle qu’elle est. Won-Hyo insiste sur l’importance de cette voie pour accéder à la « Pensée unifiée » qui elle seule permet d’atteindre la liberté. Pour lui, il importe d’y arriver en maintenant constamment « une concomitance entre l’apaisement et l’examen mental ». / The main focus of this thesis is the translation of Won-Hyo’s (617-686) Combined Text of the Commentary and Expository Notes on the Awakening of Mahayana Faith, Daeseung gisinnon Sogi Hoebon 大乘起信論疏記會本 of the Silla 新羅 period, and the exegesis of his annotation. Won-Hyo first wrote for himself the Expository Notes 別記, which concern only the first four fascicles. Then, he wrote his Commentary intended for a wider audience. The Sogi Hoebon 疏記會本 was rewritten as the Combined Text by someone else, following the order of the sentences of The Awakening of Mahayana Faith. This thesis is a translation and exegesis of the Sogi Hoebon up to the fourth fascicle, together with a study of its theory. This is the first complete translation of the Expository Notes in a Western language. The Awakening of Mahayana Faith was compiled with an end to awaken beings living each in their own individual illusion. First of all, the method to make them escape is to produce the faith in the Great Vehicle. Won-Hyo shows us in the course of his treatise the two lights in his Combined Text. Firstly, the rigorous understanding based on the theory of the Great Vehicle, and secondly, the process of practice. The Sogi Hoebon considers the structure of thinking, divided into eight stages of consciousness. One must observe each structure from the outside, without getting locked in it. With the awakening of each structure, we progressively approach the nature of “Thought, sim 心” as it is.

La doxorubicine (DXR) est l’un des médicaments les plus efficaces en chimiothérapie, mais sonapplication clinique est limitée par ses effets cardiotoxiques. Malgré des décennies de recherche, sesmécanismes pathogéniques ne sont toujours pas entièrement compris. Il s’ensuit qu’aucun traitementsatisfaisant, curatif ou préventif, n’existe. Dans cette étude, nous recherchons les mécanismes designalisation cellulaire impliqués. Deux modèles expérimentaux de toxicités, aigue d’une part (coeurisolé et perfusé de rat avec la DXR), et chronique d’autre part (rat traité à la DXR), ont permis deréaliser une étude ciblée (sur les voies de signalisation énergétiques) et deux études systémiques(phosphoprotéomique et transcriptomique). Les résultats combinés de ces travaux ont montré que laDXR modifiait le niveau de phosphorylation (activation) ou l’expression génique de protéinesimpliquées dans trois domaines fonctionnels distincts : métabolisme énergétique, réponses au stress,et structure/fonction du sarcomère. (i) Métabolisme énergétique : nous avons confirmé la surprenanteinhibition de l’AMPK, probablement provoquée par un contrôle négatif exercé par des partenaires designalisation (Akt et ERK), plutôt que par une modification des kinases activatrices en amont. Nousavons également montré l’augmentation du niveau de phosphorylation de la PDH, ce qui, en inhibantl’enzyme, ralentit le cycle de Krebs. Cependant, nous avons également observé un phénomènecompensatoire de surexpression de gènes codant pour des enzymes de la glycolyse et du cycle deKrebs ; (ii) Réponses au stress : dans nos modèles, la DXR génère des stress énergétique,génotoxique et oxydatif. Cependant, seuls quelques mécanismes compensatoires sont activés (lesvoies de signalisation de DNA-PK–Akt–GSK3, diverses chaperonnes). Les autres semblent êtreinhibées suggérant que l’amoindricement des réponses au stress serait un des mécanismes de lacardiotoxicité de la DXR; (iii) Structure/fonction du sarcomère: L’augmentation de la phosphorylationde la desmine ainsi que la réduction du nombre de transcrits codant pour des protéines essentiellesau développement cardiaque normal pourraient être la cause de la désorganisation du réseaumyofibrillaire. En conclusion, ces résultats révèlent potentiellement de nouveaux mécanismes de lacardiotoxicité induite par la DXR et permettent d’envisager de nouvelles cibles moléculaires pour ledéveloppement de stratégies protectrices. / Doxorubicin (DXR) is an efficient anticancer drug, the use of which is limited by seriouscardiotoxicity. Despite decades of research, its pathogenic mechanisms are not fully understood, andefficient preventive or curative strategies are not available. Here we address the question whethermechanisms in cardiac cell signaling contribute to the toxicity phenotype. Using experimental modelsfor acute (DXR-perfused, isolated rat hearts) or chronic toxicity (rats injected with DXR), we conducteda targeted study (focusing on energy signaling pathways) and two non-biased studies(phosphoproteomics and transcriptomics). The combined data reveal DXR-induced alterations inphosphorylation (activation) status or gene expression of proteins in mainly three functional domains:energy metabolism, stress responses, and sarcomere structure. (i) Energy metabolism: We confirm aparadox inhibition of AMPK signaling, that is rather due to inhibitory cross-talk with related signalingpartners (Akt, ERK) than impaired AMPK upstream signaling. We also show, among others, theincrease of inhibitory phosphorylation of pyruvate dehydrogenase, slowing down Krebs cycle, but alsoa compensating upregulation of glycolysis and Krebs cycle enzyme transcripts. (ii) Stress-responses:In our models, DXR generates energetic, oxidative and genotoxic stress, but only some compensatorystress responses are activated (DNA-PK–Akt–GSK3 pathway, chaperones). Many others seem to beinhibited, suggesting a blunted response to stress as component of DXR toxicity. (iii) Sarcomerestructure/function: We detect increased phosphorylation of desmin and reduced transcripts essentialfor e.g. normal heart development as potential causes for a disorganized myofibrillar network. Inconclusion, these results reveal some novel potential mechanisms of DXR-induced cardiotoxicity andsuggest new targets for protective strategies.

Alors que le complexe snRNP est bien décrit chez les vertébrés, il nécessite plus d’études chez les invertébrés. Le snARN 7SK sert de maintient structural pour la fixation d’HEXIM à P-TEFb. En retour, HEXIM inhibe l’activité kinase de CDK9 via une fixation directe avec la Cycline T. En conséquence, les interactions entre le snARN 7SK et HEXIM va piéger le complexe P-TEFb sous une forme inactive qui conduit à inhiber l’élongation transcriptionnelle. Dans notre étude, nous montrons qu’un contrôle de l’activité P-TEFb existe aussi chez la Drosophile. Et la dynamique d’équilibre entre les deux formes de P-TEFb dépend également du snARN 7SK. Ce modèle est donc utilisé pour étudier le rôle biologique de la snRNP, et plus spécialement d’HEXIM, dans un contexte intégré. Nous avons donc analysé le profile d’expression d’HEXM durant le cycle de vie de la Drosophile et plus particulièrement pendant l’embryogenèse et l’organogenèse. L’expression permanente et ubiquitaire d’HEXIM suggère qu’elle est nécessaire au développement. Le fait que la perte de fonction d’HEXIM mène à de nombreux et sévères défauts confirme cette hypothèse. En utilisant le modèle des disques imaginaux de l’aile et de l’œil, nous avons étudié plus en profondeur le rôle d’HEXIM et nous avons montré qu’elle est essentielle pour la viabilité cellulaire. De plus, la perte de fonction d’HEXIM conduit à des changements du destin cellulaire et à des modifications des profiles d’expression de plusieurs gènes sélecteurs ou de morphogènes. De façon surprenante, la diminution d’HEXIM induit l’accumulation de Ci155 qui est requise pour activer l’expression de Ptc, ainsi que l’activation ectopique de la voie Hh. Cette accumulation notable de Ci155 est également détectée dans les cellules “immortelles” et dans les tissus en cours de régénération à la suite d’une ablation par voie génétique. Sur la base de ces données, nous proposons un rôle possible de l’accumulation de Ci155 dans le phénomène de prolifération compensatrice. Finalement, nous avons caractérisé un nouvel analogue du snARN 7SK chez la Drosophile, qui a été nommé dm7SK-like snARN. Ce dernier a une structure secondaire très similaire à celle de ces homologues vertébrés, alors que la séquence primaire est assez différente. De plus, presque tous les domaines structuraux importants pour les interactions avec HEXIM et les autres partenaires sont conservés chez cet ARN. Des interactions directes ont été démontrées entre HEXIM et cet ARN suggérant qu’il est un analogue structural du snARN 7SK. Ainsi, la présence de deux analogues du snARN 7SK suggère un autre niveau de régulation de l’expression des gènes, au moins chez la Drosophile. / Whereas 7SK snRNP complex has been well characterized in vertebrates, its activities still remain to be further elucidated in invertebrates. 7SK snRNA serves as a structural scaffold for the efficient binding of HEXIM to P-TEFb. HEXIM in turn inhibits the kinase activity of CDK9 via its direct binding to CyclinT. Consequently, the interaction between 7SK snRNA and HEXIM sequesters the active P-TEFb complex into the inactive form, thereby suppressing the transcription elongation. In this study, we first show that a similar P-TEFb control system exists in Drosophila. In addition, the dynamic equilibrium of the two complexes of P-TEFb in Drosophila also depends on 7SK snRNA. Thank to this similarity, we are able to examine the biological role of 7SK snRNP complex, especially HEXIM protein, in an integrative organism as Drosophila model. We next document the expression profile of HEXIM throughout the life cycle of Drosophila, especially during embryogenesis and organogenesis. The continuous and ubiquitous expression of HEXIM suggests its necessity during development. We demonstrate that HEXIM is indeed essential for the proper development of Drosophila, since its down-regulation results in numerous severe defects. By using wing and eye imaginal discs as study models, we further examine biological roles of HEXIM, and reveal that it is required for cell viability. Moreover, HEXIM knockdown leads to changes in cell fate commitments, and modifications in expression patterns of several selector genes and morphogens. Strikingly, down-regulation of HEXIM significantly induces the accumulation of Ci155, which is required for Ptc expression, and the ectopic activation of Hh signaling. This remarkable accumulation of Ci155 is also detected in “undead cells” and regenerated tissue upon genetic ablation. Given these findings, we thus propose a putative role of Ci155 accumulation in compensatory proliferation. Finally, we characterize a novel analog of 7SK snRNA in Drosophila, which is named dm7SK-like snRNA. This snRNA displays a very similar secondary structure with its vertebrate homologs, although the primary sequence is relatively different. More importantly, almost all of the structural elements crucial for the interaction with HEXIM and other partners are found conserved in this novel dm7SK-like snRNA. A direct interaction between dHEXIM and this snRNA also suggests that it is a functional analog of 7SK snRNA in Drosophila. Thus, the intriguing finding of the two analogs of 7SK snRNA would propose another regulation level of gene expression, at least in Drosophila.

Le but de ce doctorat était de comprendre les bases génétiques de la diversification de la pigmentation extra-oculaire chez les embryons des Gerromorphes. La plupart des punaises semi-aquatiques présentent une variabilité de pattern de couleur jaune ou/et rouge dans les pattes et les antennes au stade embryonnaire. La couleur rouge observée dans les appendices étant similaire à celle présente dans les yeux, nous avons émis l'hypothèse que les couleurs extra-oculaires pouvaient être produites par la co-option des voies de synthèse des pigments des yeux. Nous avons d'abord déterminé l'histoire évolutive de ce trait à partir de sa présence ou de son absence dans les embryons de 34 espèces. Grâce à l'analyse génétique par interférence ARN et hybridation in situ, nous avons identifié les voies impliquées dans la pigmentation des yeux et des organes extra-oculaires dans l'espèce Limnogonus franciscanus. Nous avons ensuite testé par interférence ARN et hybridation in situ trois gènes de la voie ptéridine dans cinq autres espèces de Gerromorphes présentant des colorations extra-oculaires différentes. Les résultats suggèrent que la même voie a été recrutée une seule fois pour produire la diversité de pattern. De plus, grâce à une analyse chimique par ultra-chromatographie couplée à de la spectrométrie de masse, nous avons identifié que la xanthopterin et l’erythropterin sont les deux pigments responsables de la couleur chez différentes espèces. Nous nous sommes aussi demandé comment le recrutement d'une seule et même voie conservée pouvait produire une telle diversité de pattern. En utilisant la technologie de transcriptomique du RNA-seq, nous avons identifié 167 facteurs de transcription co-exprimés dans les yeux, les antennes et les pattes des embryons de Limnogonus franciscanus. Ces protéines pourraient intervenir dans la régulation des gènes impliqués dans la formation des patterns de couleur embryonnaire. Nous avons initié un crible ARNi de ces facteurs de transcription. En conclusion, la pigmentation des punaises semi-aquatiques au stade embryonnaire est un bon modèle pour comprendre la co-option des voies génétiques et la question sous-jacente de la façon dont une voie conservée pourrait être réglementée pour produire divers phénotypes. / The principal aim of this doctoral thesis was to understand the genetic basis for the diversification of the extra-ocular pigmentation in Gerromorpha embryos. Most of the semi-aquatic bugs develop a variability of yellow or red colours patterns in legs and antennas during the embryonic stage. Since the red colour in appendages was similar to the one present in eyes, we hypothesized that the extra-ocular colours could be produced by the co-option of the eye pigments biosynthesis pathway. First we inferred the evolutionary history of this trait based on its presence or absence in embryos of 34 species. We found that the ancestral state of the trait in Gerromorpha was yellow and that six independent lineages evolved bright red colour, while two lineages lost the colour. Using RNAi and in situ hybridisation on homologous genes from the pteridine and ommochrome biosynthesis pathways, we described the genetic pathway involved in the production of pigments in eyes and extra-ocular tissues in Limnogonus franciscanus embryos. After that, we performed a screening of three genes from this pathway in five other species with different extra-ocular colours and patterns. We discovered that the same pathway was recruited once to produce the diversity of patterns in Gerromorpha. Furthermore, we identified by UPLC-HRMS that xanthopterin and erythropterin pigments produce the variability of colours and patterns in different species. Our next step aimed to understand how the recruitment of a conserved pathway could produce this striking diversity of colour patterns. Using RNA-Seq technology and bioinformatics tools, we identified 167 transcription factors that are co-expressed in eyes, antennas and legs of embryos in Limnogonus franciscanus. These proteins might be involved in the regulation of genes responsible for the different colour patterns. We have started an RNAi screen of these transcription factors. This project is still ongoing but in this thesis I will present the preliminary results and conclusions.In conclusion, the pigmentation of semi-aquatic bugs during the embryonic stage is a good model to understand the co-option of pre-existing genetic pathways and underlying the question of how a conserved pathway could be regulated to produce diverse morphological phenotypes.

A E3.5 jours de développement (E3.5), l’embryon murin se compose d’une monocouche de cellules externes correspondant au Trophectoderme (TE) et d’une masse cellulaire interne (MCI), hétérogène, constituée de deux sous-populations de cellules précurseurs : les cellules épiblastiques (Epi) et les cellules d’endoderme primitif (EPr). NANOG, marqueur épiblastique et GATA6, marqueur de l’EPr, sont co-exprimés à E3.5 dans la MCI puis adoptent une expression exclusive au sein de leur lignage respectif. La différenciation du lignage EPr nécessite l’expression de GATA6 et l’activation de la voie Récepteur Tyrosine Kinase (RTK) activée par le FGF (RTK-FGF) pour l’induction de gènes cibles de GATA6 tels que Sox17 et Gata4.Au cours de ma thèse, j’ai, dans un premier temps, étudié la relation GATA6/voie RTK-FGF lors de l’induction de l’expression des gènes de différenciation de l’EPr. J’ai utilisé des cellules souches embryonnaires murines ES sauvages ou mutantes pour Gata6 (ES Gata6-/-), dans lesquelles j’ai surexprimé différentes formes mutantes de Gata6 inactivées sur les différents résidus identifiés comme potentiellement phosphorylables par la voie RTK-FGF. Ainsi, j’ai analysé l’expression protéique des gènes Sox17 et Gata4 ainsi que des expressions ARN de ces cibles et d’autres gènes caractéristiques exprimés dans l’EPr dans les différentes conditions de surexpression des formes de Gata6 en absence ou présence d’inhibiteurs de la voie RTK-FGF. Ainsi, j’ai pu mettre en évidence que la transmission du signal s’effectue au travers de récepteur au FGF et qu’il existe une compensation entre les branches RTK-MEK-ERK et RTK-PI3K ciblant le résidu Sérine 37 de GATA6. Enfin, les résidus S34 et T509 sont nécessaires et les résidus S34, S37 et T509 semblent coopérer, au travers d’un mécanisme pour le moment non détaillé, pour l’induction des gènes cibles exprimés au sein de l’EPr.Dans un second temps, j’ai débuté la caractérisation phénotypique du rôle des facteurs Dickkopf1 (DKK1), un inhibiteur de la voie WNT/β-caténine, et NOGGIN, un inhibiteur de la voie des Bone Morphogenic Protein (BMP) lors de la différentiation de l’EPr en endoderme pariétal (EP) et viscéral (EV). A l’aide de modèles de souris KO pour DKK1 et NOGGIN, croisées en fond C57Bl6 pur, j’ai pu observer que l’expression d’OCT4 était maintenue au sein des embryons homozygotes mutants pour Dkk1 et double homozygotes mutants pour Dkk1 et Noggin. Cependant, le mécanisme potentiel de compensation ou de coopération de ces deux marqueurs n’est pour le moment pas détaillé précisément et mérite l’analyse d’un plus grand nombre d’embryons mutants. / At E3.5 days of development (E3.5), mouse embryo consists of a monolayer of external cells corresponding to Trophectoderme (TE) and of an intern cell mass (ICM), heterogeneous, constituted by two subpopulations of precursory cells: epiblastic cells (Epi) and primitive endoderm cells (EPr). NANOG, an Epi marker and GATA6, a PrE marker, are co-expressed at E3,5 in the MCI and then adopt an exclusive expression within their respective lineage. EPr differentiation requires both expression of GATA6 and RTK pathway, activated by FGF ligand, in order to induce late markers Sox17 and Gata4 expression.First, I studied the relation GATA6/RTK during this process to understand the mechanism of induction of these target genes during final EPr differentiation. I used embryonic stem cells ES WT or Gata6 mutants (ES Gata6-/-), in which I transfected various Gata6 mutant constructions on different residues characterized as potentially phosphorylable by the RTK pathway. So, I analyzed protein expression of Sox17 and Gata4 target genes as well as RNA expression of characteristic genes expressed in the EPr in different inhibition conditions of RTK pathway. So, I was able to highlight that the transmission of the signal is made through the FGF receptor (FGFR1) and that there is compensation between RTK-MEK-ERK and RTK-PI3K pathways highlighted by later Gata6 overexpression of certain mutant forms. Finally, residue S34, S37 and T509 seems to cooperate, through a mechanism not detailed for the moment, for the induction of the EPr target genes.Then, I was interested to phenotypically characterize the role of Dickkopf1 (DKK1), an inhibitor of the WNT/β-catenin pathway, and NOGGIN, an inhibitor of the Bone Morphogenic Protein (BMP) pathway during the EPr differentiation in parietal endoderm (EP) and visceral (EV). Using models of mouse KO for Dkk1 and Noggin, met in pure background C57Bl6, I was able to observe that OCT4 expression was maintained within the Dkk1-/-, and Dkk1-/- Noggin-/- embryos. However, the potential compensation or cooperation mechanism of these two markers is not understanding well for the moment and deserves the analysis of a largest mutant embryos number.

Dans le domaine pharmaceutique, la voie orale demeure la voie d’administration de prédilection, car plus simple et mieux acceptée par les patients. Cependant, ce mode d’administration pose problème pour de nombreux principes actifs (PA) présentant une faible solubilité, une faible perméabilité et/ou une instabilité dans l’environnement gastro-intestinal. Leur micro-encapsulation dans des matrices polymériques peut permettre d’y répondre, notamment si les microparticules générées résistent aux environnements rencontrés lors du tractus gastro-intestinal et jouent alors un rôle protecteur, tant pour le principe actif que pour les muqueuses rencontrées. La recherche de nouveaux excipients, issus des agro-ressources tels que les polymères naturels, est en plein essor. Les protéines végétales, grâce à leurs propriétés fonctionnelles telles qu’une bonne solubilité, une viscosité relativement basse, et des propriétés émulsifiantes et filmogènes, représentent des candidats privilégiés. De plus, la grande diversité de leurs groupements fonctionnels permet d’envisager des modifications chimiques ou enzymatiques variées. L’objectif de ce travail était d’étudier l’intérêt de la protéine de soja en tant que matériau enrobant de principes actifs pharmaceutiques destinés à la voie orale, et plus particulièrement en tant que candidat pour l’élaboration de formes gastro-résistantes. Un isolat protéique de soja (SPI) été utilisé comme matière enrobante et l’atomisation comme procédé. L’ibuprofène, anti-inflammatoire non stéroïdien, a été choisi comme molécule modèle du fait de sa faible solubilité nécessitant une amélioration de sa biodisponibilité, et de ses effets indésirables gastriques nécessitant une mise en forme entérique. Deux modifications chimiques des protéines (l’acylation et la succinylation) ont été étudiées dans le but de modifier la solubilité de la protéine de soja. Ces modifications ont été effectuées dans le respect des principes de la Chimie Verte, notamment en absence de solvant organique. Les microcapsules obtenues par atomisation ont été caractérisées en termes de taux et efficacité d'encapsulation, morphologie et distribution de tailles des particules, état physique du PA encapsulé et capacité de libération en milieu gastrique et intestinal simulé. Les résultats obtenus ont permis de valider l’intérêt des modifications chimiques de la protéine de soja pour moduler les cinétiques de libération d’actif. Les modifications chimiques sont apparues particulièrement adaptées pour l’encapsulation de principes actifs hydrophobes, et ont permis de l’obtention de cinétiques de libération d’ibuprofène ralenties à pH acide (gastrique). La dernière partie de ce travail a permis de valider cette dernière hypothèse par la réalisation de formes gastro-résistantes sur le modèle des comprimés MUPS (multiple unit pellet system). Les résultats de ce travail exploratoire démontrent que les protéines de soja, associées à un procédé de mise en forme multi-particulaire couplé à de la compression directe, peuvent constituer une alternative biosourcée, respectueuse de l’environnement (manipulation en solvant aqueux, temps de séchage et étapes de compression réduits) et sûre à l’enrobage utilisé dans les formes gastro-résistantes traditionnelles.

L’industrialisation des cellules photovoltaïques organiques implique le développement de plusieurs aspects. Une augmentation des rendements de conversion, une amélioration de la stabilité et la mise au point de procédés de dépôt en ligne. Ce dernier point va passer par le développement de dépôt par voie liquide des différentes couches composant les dispositifs. Dans ma thèse je vais m’intéresser à un type de couche, les couches de transport de charges. Ces couches sont disposées entre la couche photo-active et les électrodes afin d’améliorer l’extraction des charges générées au sein de la première vers ces dernières. Je vais focaliser mon étude sur les couches de transport de trous. Afin de remplacer le matériau couramment utilisé (PEDOT:PSS), on utilise souvent les oxydes de métaux de transition.Ces matériaux habituellement évaporés, sont déposables en voie liquide à partir de suspensions de nanoparticules, ou de précurseurs (ex: sol-gel). J’ai développé 3 approches au cours de ma thèse. Dans la première, un dépôt par voie sol-gel d’oxyde de tungstène ou de vanadium a permis d’obtenir des rendements similaires à ce qui est obtenu avec les mêmes matériaux évaporés. Dans la deuxième approche un dépôt d’oxyde de cobalt (II, III),m’a permis d’améliorer l’extraction des charges. Néanmoins le matériau présente des difficultés de mise en forme ne permettant pas d’atteindre des rendements à l’état de l’art.Finalement une approche plus originale a été développée, une diffusion induite thermiquement d’un dopant, déposé par voie liquide à l’interface organique/métal m’a permis d’obtenir des rendements similaires à ce qui est obtenu avec des structures classiques. / In order to allow the industrialisation of organic photovoltaic cells, power conversion efficiency must be increased, stability must be improved, and in-line deposition processing (solution processing of each layer) must be developed. This work presents the development of solution-processed interlayers, layers inserted between the photoactive organic layer and electrodes in order to enhance charge extraction. This study is focused on the hole transport layer and, in particular, the replacement of the commonly used material PEDOT:PSS. A frequent approach to achieve this is the use of transition metal oxide layers such as MoO3 orV2O5. These oxides are usually deposited by evaporation but can be solution-processed from precursor solutions (e.g. sol-gel) or nanoparticle suspensions. This work considers three approaches. In the first, the use of sol-gel deposited tungsten or vanadium oxide led to an enhancement of hole extraction, allowing efficiencies in the range of what is expected for state of the art materials to be reached. The second approach involved the use of solution processed cobalt oxide. Although the use of this material enhanced charge extraction, due to a deposition issue, efficiency did not reach expected value. Finally, thermally induced diffusion of a solution-processed dopant was utilised, which is a novel approach. The dopant deposited at the organic/metal interface enhances hole extraction and leads to power conversion efficiencies similar to reference cells incorporating an evaporated metal oxide interlayer.

Les bio-médicaments sont aujourd’hui confrontés à un manque d’adhésion thérapeutique due principalement à leur voie d’administration parentérale. Pour pallier à cela, un système de double encapsulation composé d’une gélule gastro-résistante renfermant un système de nanoparticules (NPs) polymériques à base de PLGA a été développé apportant protection et absorption pour in fine une administration par voie orale. L’objectif de ce travail a été de mettre au point le système de NPs renfermant de l’insuline, en jouant sur la charge de surface afin d’augmenter la biodisponibilité. Ainsi, nous avons montré un meilleur passage intestinal des nanoparticules grâce à l’apport d’une charge de surface négative confirmé par une diminution de la glycémie in vivo. Ensuite les NPs ont été recouvertes d’acide hyaluroniqueafin de réduire la perte intestinale d’insuline. Une fois validé avec l’insuline, le système nanoparticulaire a été transposé à un second bio médicament d’intérêt, l’héparine. Ainsi, nous avons obtenu des paramètres physico-chimiques semblables à ceux obtenus avec l’insuline prouvant le transfert de notre technologie. / Biologics are administrated by parenteral route due to their degradation in the gastrointestinal tract. This administration mode leads to lowadherence, showed by the low adherence for chronic diseases treatment. In order to increase adherence by reducing pain and adverse effects associated with treatment we developed a double encapsulation system to protect and increase biologic absorption for a future oral administration. Our system consists in encapsulated biologics inside PLGA nanoparticles (NPs), themselves encapsulated inside a gastroresistant vehicle. The aim of this work was to improve the system efficiency with insulin by NPs charges modification and intestinal release reduction and to transfer the technology to another molecule: the heparin. Negative charges improved the intestinal nanoparticle crossing as shown by the insulinopenic rat model with a decrease of glycaemia. To stabilize the NPs system in intestinal medium, a hyaluronic acid coating was tested and validated in vitro. When transferred to another biologics, we showed similar NPs chacacteristics with heparin than with insulin, revealing the transposition of our technic.