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The Receptor for Advanced Glycation End products (RAGE) is a ubiquitous transmembrane receptor involved in several pro-inflammatory activation pathways. The transmembrane form (fl-RAGE) is described to induce the intracellular activation signal, and soluble forms (s-RAGE and es-RAGE) to act as decoys sequestering the ligands. The role of RAGE is well-known in the pathophysiology of diabetic retinopathy, much less in pathologies of the ocular surface such as keratoconus (KC) and dry eye syndrome (DED). Historically defined as an ectatic and non-inflammatory corneal disease, KC seems to trigger or increase with the inflammatory biomarkers (IL-1, IL-6, TNF-α, MMP-9) in the ocular surface. Moreover, in DED, an inflammatory vicious circle within the ocular surface is recognized as a central pathophysiological mechanism, with the instability of the tear film and its hyperosmolarity. In addition, like others barriers tissues, the ocular surface is daily exposed to oxidative stress (i.e. atmospheric pollution or ultraviolet radiation). It is well-known that the RAGE pathway is linked with the unbalance of the oxidative stress in tissues. Thus, in this work, we showed the overexpression of RAGE isoforms in the tissues and tears of subjects with KC compared to healthy subjects. Moreover, in systematic reviews applied to meta-analyses, we synthesized the existing literature to show that there was an imbalance of the oxidative stress in the tissues and tears of the ocular surface of patients with KC and DED. Finally, we developed an animal experimentation model (C57 Black 6 mouses) linked with a study carried out on a cell model (primary cells, corneal and conjunctival cell lines) in order to understand the involvement of RAGE in the physiopathology of dry eye syndrome.; Le Récepteur aux Produits Avancés de Glycation (Receptor for Advanced Glycation End products, RAGE) est un récepteur transmembranaire, ubiquitaire, impliqué dans de nombreuses voies d'activation pro-inflammatoires. On lui décrit une forme transmembranaire (fl-RAGE) qui véhicule le signal d'activation intracellulaire, et des formes solubles (s-RAGE et es-RAGE) qui ont un rôle de leurres en séquestrant les ligands. Le rôle de RAGE est bien connu dans la physiopathologie de la rétinopathie diabétique, beaucoup moins dans des pathologies de la surface oculaire comme le kératocône (KC) et le syndrome sec oculaire (dry eye disease, DED). Longtemps défini comme une pathologie cornéenne ectasiante et non inflammatoire, le KC semble déclenché ou aggravé par des phénomènes inflammatoires au sein de la surface oculaire, comme l'atteste des travaux récents montrant une élévation des biomarqueurs de l'inflammation (IL-1, IL-6, TNF-α, MMP-9). Par ailleurs, dans le DED, un cercle vicieux inflammatoire au sein de la surface oculaire est reconnu comme mécanisme physiopathologique centrale, avec l'instabilité du film lacrymal et son hyperosmolarité. De plus, en qualité de tissus barrières avec notre environnement, la surface oculaire est quotidiennement exposée au stress oxydatif lié à la pollution atmosphérique ou au rayonnement ultra-violet. Il existe un lien d'activation entre les acteurs de la voie RAGE et le déséquilibre de la balance oxydative dans les tissus. Par ce travail, nous avons montré la surexpression des isoformes de RAGE dans les tissus et larmes de sujets atteints de KC par rapport à des sujets sains. Par ailleurs, dans un cadre formel appliqué aux méta-analyses, nous avons synthétisé la littérature existante pour montrer qu'il existait un déséquilibre de la balance oxydative dans les tissus et larmes de la surface oculaire de patients atteints de KC et de DED. Forts de ces résultats, nous avons développé un modèle d'expérimentation animale (souris C57 Black 6) en parallèle d'une étude menée sur modèle cellulaire (cellules primaires et lignées cellulaires cornéennes et conjonctivales) afin de comprendre l'implication de RAGE dans la physiopathologie du syndrome sec oculaire, et notamment les mécanismes inflammatoires impliqués dans sa survenue et chronicisation.

Myotonic dystrophy type 1 (DM1) is caused by an expansion of CTG repeats in 3′-untranslated region of the dystrophia myotonica protein kinase (DMPK) gene. Healthy individuals have 5-37 CTGs whereas DM1 patients carry 50-4000 CTGs. The mutated Dmpk transcripts sequester MBNL1 (Muscleblind-like 1) while CELF1 (Elav-Like Factor 1) gets stabilized. These two RNA-binding proteins regulate splicing of common targets involved in foetal/adult transition during development and also bind to 3'UTR of their target genes to regulate transcript expression and stability. MBNL1 regulates miR-1 processing, muscle and heart-specific conserved microRNA, reduced in DM1 and causing Dilated Cardiomyopathy (DCM) when knocked down. Here, we took advantage of Drosophila model to test impact of deregulation of miR-1 and of its target Multiplexin (Mp)/Collagen XV on DM1-associated heart phenotypes.ResultsWe found that dmiR-1 levels are significantly reduced in heart of DM1 flies and that itsdown regulation leads to DCM characterized by cardiac dilatation and reduced contractility. We identified and validated Mp as a direct cardiac dmiR-1 target,involved in DM1-associated DCM and up regulated in heart samples of our DM1 fliesand of DM1 patients with DCM, respectively. Importantly, attenuation of Mpexpression in heart tissue ameliorated DCM phenotype in aged DM1 fliesMp is essential for proper heart structure and contractility. The increase of Mp is miR-1-dependent. Reduced miR-1 and increased level of its target Mp are both involved in DM1-associated DCM.; La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est une maladie neuromusculaire, causée par des répétitions CTG dans la région 3′ non traduite du gène de la protéine kinase de la dystrophie myotonique (DMPK). Les individus sains ont 5 à 37 CTG alors que les patients DM1 portent 50 à 4000 CTG. Les transcrits mutés de Dmpk séquestrent MBNL1 (Muscleblind-like 1) et stabilise CELF1 (Elav-Like Factor 1) . Ces protéines de liaison à l'ARN régulent l'épissage des cibles communes impliquées dans la transition fœtale/adulte au cours du développement et se lient également à 3'UTR de leurs gènes cibles pour réguler leur expression. MBNL1 régule la maturation de miR-1, un microARN conservé spécifique au muscle et au cœur, réduit dans la DM1 et provoquant une cardiomyopathie dilatée lorsqu'il est diminué. Nous avons utilisé le modèle Drosophilien pour tester l'impact de la dérégulation de miR-1 et de sa cible multiplexine (Mp)/collagène XV sur les phénotypes cardiaques associés à la DM1.Nous résultats montrent que les niveaux de miR-1 sont considérablement réduits dans le cœur des mouches DM1 conduisant à la DCM. Nous avons identifier et validé Multiplexin comme une nouvelle cible de miR-1 et son expression est fortement augmentée dans les cœurs des lignées DM1 ainsi que chez les patients DM1 avec une DCM et lorsque sont expression est atténuée ce phénotype est améliorer chez les mouches âgées.

International audience

The past few years it has become clear from many transcriptomic studies that most of the eukaryotic genome is pervasively transcribed. This complex network of transcripts include several types of small RNAs classified as non-coding RNAs. The vast majority of small RNA act as transcriptional, posttranscriptional and/or translational regulators, controlling specific target mRNAs involved in various cellular functions. They are classified based on their biogenesis and mode of action. A subclass of small non-coding RNAs, the Piwi-interacting RNAs (piRNA), ensures genomic stability by silencing endogenous transposable elements, endogenous sequence that are able to move and duplicate into the genome, in both germline and somatic gonadal tissues of metazoan. piRNA are produced through two mechanisms, i) The primary processing pathway from long single-stranded precursors produced by some specific loci in the genome, the piRNA clusters, ii) The secondary pathway by the amplification loop called the ping-pong. piRNA clusters are enigmatic loci localized in heterochromatic region and composed of transposable element fragments.During my PhD, I studied a major piRNA cluster in the somatic cells of Drosophila melanogaster female gonads, the flamenco locus. First, I demonstrated that flamenco transcription is initiated from an RNA Polymerase II promoter containing Inr and DPE elements, and requires the transcription factor, Cubitus interruptus. Then, I showed that the flamenco precursor transcript undergoes differential alternative splicing to generate diverse RNA precursors that are processed into piRNA. Moreover, I showed that the flamenco promoter could be sufficient to target transcripts into the piRNA processing pathway. In an other hand, I was interested to the tridimensional nuclear organization of the flamenco locus using the 4c technology. I saw that the flamenco locus interacts physically with strongly transcribed genomic region in cis. In trans, the flamenco interacts with other peri-centromeric genomic regions and with two other piRNA cluster. This particularly three-dimensional positioning could be the reflect of a functional organization.In the main, this work allows to better understand the expression and the mode ofaction of the flamenco locus and paves the way for new promising research., Ces dernières années, de nombreuses études transcriptomiques à grande échelle ont clairement mis en évidence que la grande majorité du génome des eucaryotes est transcrite.Ce réseau complexe de transcrits inclus des petits ARN non codants qui interviennent généralement en tant que régulateurs transcriptionnels, post-transcriptionnels et/ou traductionnels de l’expression de certains ARNm cibles spécifiques. Ils sont classés selon leur origine biologique et leur mode d’action. Une catégorie de petits ARN non codants, les Piwi-interacting RNAs (piRNA), maintient l’intégrité du génome dans les tissus reproducteurs des métazoaires en réprimant les éléments transposables endogènes, des séquences ADN capables de se déplacer et de se dupliquer à l’intérieur du génome. Les piRNA sont produits par deux mécanismes : i) La biogenèse primaire à partir de longs ARN simple brin produits par certains loci spécifiques du génome, les clusters de piRNA, des loci énigmatiques, localisés dans les régions hétérochromatiques et composés de fragments d’éléments transposables actifs, ii) La boucle d’amplification appelée ping-pong. Durant ma thèse, j’ai étudié un cluster de piRNA majeurs dans les cellules somatiques des gonades femelles de Drosophila melanogaster, le locus flamenco. Tout d’abord, j’ai mis en évidence que la transcription de flamenco est initiée à partir d’un promoteur contenant une séquence INR et un élément DPE, reconnu par l’ARN polymerase II, et qu’elle nécessite la présence du facteur de transcription Cubitus Interruptus. Ensuite, j’ai montré que le transcrit de flamenco subit de l’épissage alternatif pour générer divers précurseurs ARN qui seront ensuite maturés en piRNA. De plus, j’ai montré que le promoteur de flamenco serait suffisant pour déclencher l’adressage du transcrit vers la voie de maturation des piRNA. Dans un autre axe, je me suis intéressée à l’organisation tridimensionnelle du locus flamenco au sein du noyau en recherchant ses partenaires d’interaction en utilisant la technique de 4C (capture de la conformation des chromosomes). J’ai pu voir que flamenco semble interagir physiquement avec des régions génomiques fortement transcrites en cis. En trans, le locus flamenco interagit majoritairement avec des régions génomiques péricentromériques et avec d’autres clusters de piRNA. Cette disposition tridimensionnelle particulière pourrait être le reflet d’une organisation fonctionnelle.Dans l’ensemble, ces travaux permettent de mieux comprendre l’expression et le fonctionnement du locus flamenco et ouvrent la voie vers de nouvelles recherches prometteuses.

Myotonic Dystrophy Type 1 (DM1) or Steinert's disease is the most common genetic neuromuscular disorder affecting 1 out of 8000 people worldwide. This multisystemic disease affects particularly the skeletal muscles (myotonia, muscle weakness and wasting) and the heart, which can exhibit various symptoms like conduction disturbances and arrhythmia (auricular fibrillation and flutter). DM1 is caused by an unstable CTG repeat expansion in the 3' non-translated region of the DMPK gene. In healthy individuals, the number of CTG repeats ranges from 5 to 37 whereas DM1 patients carry from 50 to thousands repeats. It is well established that when expanded non-coding repeats aggregate into foci within muscle nuclei and sequester the MBNL1 splicing factor. However, the involvement of the stabilization and accumulation of CUGBP1 following PKC hyper-phosphorylation in the disease is a controversial matter in the DM1 community. Lately, in addition to the disruption of the balance between MBNL1/CUGBP1, several mechanisms were identified as part of the DM1 pathogenesis. Among them, transcription factors perturbations, altered maturation of miRNA, kinases activation… each of them leading eventually to transcriptomic alterations. In order to investigate the effect of toxic repeat expression on phenotypic and transcriptomic alterations, we generated three inducible site-specific Drosophila lines expressing 240, 600 and 960 triplet repeats. We worked in parallel on a mbl (MBNL1 orthologue) knocked-down line and two bru-3 (CUGBP1 orthologue) gain of function lines. When expressed in somatic muscles, CTG repeats lead to altered motility, fiber splitting, reduced fiber size and affected myoblast fusion process in a Mbl and Bru-3 dependent manner. In addition, toxic repeats cause fiber hyper-contraction in a Mbldependentmanner due to dSERCA mis-splicing. Comparative transcriptional profiling performed on larval muscles of different conditions show that mbl attenuation reproduces 70-82% of DM1 transcriptomic deregulations whereas bru-3 gain of function represents 32-53% of transcritomic alterations. Thus Mbl appears as a key factor of transcripts deregulations observed in DM1 muscles. On the contrary, physiologic analyses performed on adult hearts suggest that Bru-3 is a key factor for cardiac phenotypes. Indeed, on one hand, mbl attenuated flies display dilated cardiomyopathy, a symptom barely diagnosed in patients. On the other hand, bru-3 gain of function line and DM1 lines display fibrillation, which evolves withage or repeat size into a phenotype reminiscent of heart insufficiency in patients., La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) ou maladie de Steinert est la maladie génétique neuromusculaire la plus commune avec une incidence de 1/8000 à travers le monde. Cette maladie multisystémique touche particulièrement les muscles squelettiques (myotonie, faiblesse et perte musculaires) et le coeur qui présente des symptômes variés comme des troubles de la conduction et des arythmies. La DM1 est causée par une expansion instable de répétitions CTG dans la région 3’ non traduite du gène DMPK. Les individus sains possèdent entre 5 et 37 répétitions CTG tandis que les patients DM1 portent entre 50 et plusieurs milliers de répétitions. Il est bien établi que les expansions de répétitions non codantes forment des foci dans les noyaux musculaires où elles séquestrent le facteur d'épissage MBNL1. Toutefois, l'implication de la stabilisation et l'accumulation de CUGBP1 hyperphosphorylé par la PKC dans la maladie est un sujet controversé dans la communauté DM1. Dernièrement, en plus de la rupture de l'équilibre entre MBNL1/CUGBP1, plusieurs mécanismes ont été mis en cause dans la pathogenèse de la DM1. Parmi eux, l'expression perturbée de facteurs de transcription, la maturation altérée de miARNs, l'activation de kinases... chacune de ces altérations menant au final à une perturbation du transcriptome. Afin d'étudier l'effet de la toxicité des répétitions sur les phénotypes et lestranscriptomes, nous avons généré trois lignées de Drosophile inductibles et site-spécifiques exprimant 240, 600 et 960 répétitions de triplets. Nous avons travaillé en parallèle sur une lignée atténuée pour mbl (orthologue de MBNL1) et deux lignées gain de fonction bru -3 (orthologue de CUGBP1). Exprimées dans les muscles somatiques, les répétitions CTG conduisent à une mobilité réduite, le fractionnement des fibres musculaires, une réduction de leur taille et une altération du processus de fusion des myoblastes de manière dépendante de Mbl et Bru-3. En outre, l'expression des répétitions cause une hypercontraction musculaire dépendante de Mbl et due à un mauvais épissage de dSERCA. L'analyse transcriptionnelle comparative réalisée sur les muscles larvaires des différentes conditions pathologiques montre que l'atténuation de mbl reproduit 70-82% des dérégulations transcriptomiques des larves DM1 alors que le gain de fonction bru-3 représente 32-53% des altérations transcriptomiques des lignées DM1. Ainsi Mbl est un facteur clé des dérégulations observées dans les muscles somatiques des lignées DM1. Au contraire, les analyses physiologiques effectuées sur les coeurs adultes suggèrent que Bru-3 est un facteur clé dans la mise en place des phénotypes cardiaques. En effet, d'une part, l'atténuation de mbl dans le coeur cause une cardiomyopathie dilatée, un symptôme rarement diagnostiqué chez les patients. D'autre part, les lignées gain de fonction bru-3 et DM1 présentent de la fibrillation qui évolue avec l'âge ou la taille des répétitions vers un phénotype qui rappelle l'insuffisance cardiaque chez les patients.

For species survival, the germline must faithfully transmit genetic information to the progeny. Transposable elements (TEs) constitute a significant threat to genome stability due to their capacity to move. In higher eukaryotes, TEs make up a large fraction of the genome, accounting for 20% of the Drosophila genome and more than 45% of the Human genome. In the metazoan gonads, their expression and so their mobilization is limited by a class of small RNAs called PIWI-interacting RNAs (piRNAs) produced by dedicated genomic loci called piRNA clusters that are expressed in a tissue-specific manner. piRNA clusters are composed of a multitude of TEs either full length or truncated that represent the repertoire of TEs that the cell must repress to maintain the stability of its genome. However, a reactivation of endogenous retroviruses, a particular class of TEs, in somatic tissue adjacent to germ cells, promotes its infection and invasion of the germ line as a virus would do. Although the piRNA pathway is an efficient genomic immunity system, it remains unclear how the germline gains protection against a new transposon invasion. The objective of my thesis was to follow the impact of a TE neo-invasion from an adjacent somatic tissue towards the germ line. For this study, I used the ZAM endogenous retrovirus from Drosophila melanogaster as a model. I investigated i) the strategies developed by ZAM to invade the germ cells ii) the consequences of an endogenous retrovirus reactivation and iii) the defense mechanisms developed by germ cells to counteract ZAM invasion and to protect the germline genome from a massive transposition that could endanger the survival of the species. My results revealed for the first time that piRNAs produced locally, in germ cells, act at the tissue scale and thus protect the germ line from an external attack.; Pour la survie des espèces, la lignée germinale doit transmettre fidèlement l'information génétique à la descendance. Les éléments transposables (ETs) sont des séquences d’ADN mobiles qui constituent une menace importante pour la stabilité des génomes. Les ETs constituent une fraction importante du génome des eucaryotes supérieurs, ils représentent 20% du génome de la drosophile et plus de 45% du génome humain. Dans les gonades des métazoaires, la mobilisation des ETs est contrôlée par une classe spécifique de petits ARNs, appelés piARNs, qui interagissant avec les protéines de la famille PIWI. Les piARNs sont produits à partir de loci génomiques dédiés, appelés clusters de piARNs, exprimés de manière tissu-spécifique. Les clusters de piARNs sont composés d'une multitude d’ETs, pleine longueur ou bien tronqués, qui représentent le répertoire des ETs que la cellule peut réprimer afin de maintenir la stabilité de son génome. Cependant, il existe au sein des génomes une classe particulière d’ETs, les rétrovirus endogènes, qui lorsqu’ils sont réactivés dans les tissus somatiques adjacents aux cellules germinales, peuvent envahir les cellules germinales, comme le ferait un virus. Bien que la voie des piARNs soit un système immunitaire génomique efficace pour contrôler la transposition des ETs exprimés dans les cellules germinales, les mécanismes développés par la lignée germinale pour se protéger face à une nouvelle invasion d’ET restent mal connus. Pour lever ce verrou scientifique, durant ma thèse j’ai étudié l’invasion des cellules germinales par un rétrovirus endogène présent dans le génome de Drosophila melanogaster : ZAM. L’objectif du projet visait à étudier i) les stratégies mises en place par ZAM pour envahir les cellules germinales ii) les conséquences d’une réactivation d’un rétrovirus endogène et iii) les mécanismes de défense mis en place par les cellules germinales pour contrer cette invasion et ainsi protéger le génome germinal d’une transposition massive qui pourrait mettre en danger la survie même des espèces. Mes résultats ont permis de révéler pour la première fois que les piRNAs produits localement, dans les cellules germinales, peuvent agir à l'échelle tissulaire.

The adrenal cortex, the endocrine centre of the stress response, produces corticosteroids essential for hydromineral and metabolic homeostasis. It is organised, in mice, in two concentric layers. The zona glomerulosa (zG) and fasciculata (zF), renewed from progenitors located in the capsular periphery. Centripetal renewal and maintenance of cortical zonation are dependant of a balance between WNT/ β -catenin and ACTH/PKA signalling pathways. They provide recruitment and consecutive differentiation of progenitors into zG and zF.SUMOylation is a dynamic posttranslational modification, that provides fine-tuning of protein function involved in cellular response to stress, differentiation, and tissue development. In the adrenal cortex, the SUMOylation gradient is inversely correlated with the differentiation flow. This raises the question of its role on functional zonation and stress response. Considering that SUMO-specific protease 2 (SENP2), a deSUMOylating enzyme, is upregulated by ACTH/PKA signalling, we generated mice with adrenal-specific SENP2 invalidation. We compared two models of embryonic (Sf1-cre::Senp2fl/fl) and post-natal (AScre::Senp2fl/fl) deletion of SENP2 to decipher the effects happening before and after birth.SENP2 activity disruption in steroidogenic cells leads to specific hypoplasia of the zona fasciculata, blunted cortical ACTH responsiveness and isolated glucocorticoid deficiency. Mechanistically, overSUMOylation upon SENP2 loss shifts the balance between ACTH/PKA and WNT/β-catenin antagonistic pathways by repressing PKA catalytic activity and promoting ectopic β-catenin activation. This results in blocking the ability of zona glomerulosa cells to transdifferentiate into fasciculata and sensitises the latter to premature apoptosis happening between the two zones. Our findings suggest that the SUMO pathway is instrumental for adrenal zone homeostasis and stress response.Loss of SENP2 also leads to an increase in Prader-Willi imprinted genes NDN and MAGEL2. We demonstrated that NECDIN is expressed in the zona glomerulosa and transcriptionnaly repressed by ACTH suggesting a role in stress response. To unravel the effects of those proteins in this context, we explored HPA-axis status of Ndn/Magel2-KO mice. They showed blunted stress response and accumulation of ACTH precursor Pomc in the pituitary, suggesting a role of NDN/MAGEL2 in ACTH maturation and proper stress adaptation.; Le cortex surrénalien, au centre de la réponse au stress, synthétise les corticostéroïdes essentiels pour l’homéostasie hydrominérale et métabolique. Chez la souris, il est organisé en deux zones concentriques : la zone glomérulée (zG) et la zone fasciculée (zF), issues de progéniteurs situés dans et sous la capsule. Le renouvellement centripète et le maintien de la zonation corticale sont sous la dépendance d’un équilibre entre les voies de signalisation WNT/ β-caténine et ACTH/PKA qui permettent le recrutement et la différenciation des progéniteurs.La SUMOylation est une modification post-traductionnelle des protéines, particulièrement dynamique permettant de réguler finement la fonction de protéines impliquées dans la réponse au stress cellulaire, la différenciation et l’ontogénèse tissulaire. Dans le cortex surrénalien, la SUMOylation suit un gradient inversement corrélé au stade de différenciation des cellules, ce qui pose la question de son rôle dans la zonation fonctionnelle du cortex et dans la réponse au stress. Etant donné que la signalisation ACTH/PKA induit la surexpression de la déSUMOylase SENP2, nous avons généré un modèle d’invalidation de SENP2 spécifiquement dans la surrénale. Deux modèles ont été développés, l’un ciblant toutes les cellules du cortex pendant la vie embryonnaire (Sf1-cre::Senp2fl/fl) et l’autre le cortex post-natal (AScre::Senp2fl/fl).L’inactivation de SENP2 dans les cellules stéroïdogènes provoque une atrophie majeure de la zone fasciculée, une perte de réponse à l’ACTH et une insuffisance en glucocorticoïdes isolée. Les mécanismes qui sous tendent ces effets mettent en jeu une dérégulation de la balance entre les signalisations WNT/β-caténine et ACTH/PKA en réprimant l’activité kinase de la PKA et en promouvant l’activation ectopique de la β-caténine. Ceci se traduit par une impossibilité pour les cellules glomérulées de se transdifférencier en cellules fasciculées et favorise l’apoptose à la jonction de ces deux zones. Nos données suggèrent que la SUMOylation est un acteur capital de l’homéostasie de la glande et de la réponse au stress.La perte de SENP2 induit également une accumulation des transcrits codant NECDIN et MAGEL2, deux protéines impliquées dans étiologie du syndrome de Prader-Willi. Nous avons montré que NECDIN est exprimée dans la zone glomérulée et réprimée transcriptionnellement par l’ACTH suggérant un rôle dans la réponse au stress. Pour explorer le rôle de ces deux protéines, nous avons étudier le statut d’activation de l’axe hypothalamo-hypophysaire-surrénalien dans des souris invalidés pour NECDIN et MAGEL2 (Ndn/Magel2-KO). Ces dernières répondent moins bien au stress que les sauvages et possèdent une accumulation des transcrits Pomc, le précurseur de l’ACTH, dans l’hypophyse. Cette accumulation laisse penser que NDN/MAGEL2 pourraient exercer un rôle dans la maturation de l’ACTH et le contrôle de la réponse au stress.

International audience; Rupture of membranes (ROM) depends on mechanical stretch, extracellular matrix components imbalance and increased apoptosis. It occurs in 2 to 3% of all pregnancies before 37 weeks' gestation (WG) and in up to 10% at term. Main consequences are labor induction and risk of maternal-fetal infection. ROM is associated with one third of preterm births and about 20% of perinatal mortality. This review deals with recent knowledge concerning ROM including diagnosis and management. In many cases, ROM is easily identified by clinical examination. In other cases, the use of vaginal pH appears to be less efficient than the use of immunochromatographic strips based on IGFBP-1 or PAMG-1 detection. Before 34WG, conservative management consists in in utero transfer, antibioprophylaxis and corticosteroids. After 37WG, delivery is the most appropriate option. Between 34 and 37WG, recent studies demonstrate that induction of labour does not improve pregnancy outcomes. Therefore, expectant management can be the first option between 34 and 37WG when no active infection is suspected especially in case of unfavourable cervix.

In Arabidopsis thaliana, 5S rRNA genes are transcribed by RNA polymerase III. TFIIIA, specifically required for transcription of these genes, binds to the internal control region of the 5S rRNA genes and allows the assembly of the full transcription complex pol III. The TFIIIA gene consists of seven exons, the third of which results in the exonisation of one 5S rRNA molecule. This exon “5S-like” is alternatively skipped or included to produce either of two transcript isoforms. The ES transcript encodes the fully functional TFIIIA protein. The EI transcript, which contains the exon “5S-like”, is a target of the NMD pathway (Non-Mediated Decay). Indeed, the exon “5S-like” contains a premature stop codon, which is recognized by this RNA decay pathway. During the study of the ES and EI transcripts expression and the TFIIIA protein accumulation throughout the plant development, we show that TFIIIA functional protein levels are under control of many regulation steps. Actually the production of the full-length TFIIIA protein results from production and translation of the ES transcript but also from the proteolytic cleavage efficiency of TFIIIA protein. During the seed maturation, the strong accumulation of TFIIIA results from an increase in ES amounts and a proteolytic cleavage decrease. After the fourth day post-germination, TFIIIA protein is detected because the proteolytic cleavage decreases. TFIIIA presence is correlated with 5S rDNA chromatin reorganization. The combination of these two mechanisms allows TFIIIA production and its transcription product 5S rRNA according to the plants needs., Chez Arabidopsis thaliana, les gènes d’ARNr 5S sont transcrits par l’ARN polymérase III qui fait intervenir plusieurs facteurs de transcription dont TFIIIA qui reconnaît spécifiquement le promoteur interne de ces gènes et permet ainsi le recrutement de l’ensemble du complexe de transcription. Le gène TFIIIA est composé de sept exons dont le troisième, résultant de l’exonisation d’une molécule d’ARNr 5S, est épissé de façon alternative produisant ainsi deux transcrits. Le transcrit ES, qui ne contient pas cet exon, code pour la protéine TFIIIA pleine longueur et fonctionnelle. Le transcrit EI, dans lequel l’exon « 5S-like » est maintenu, est reconnu et dégradé par la voie NMD (Non-Mediated Decay). L’exon « 5S-like » a, en effet, la particularité de contenir un codon stop prémature qui en fait une cible de la voie NMD. Lors de l’étude de l’expression des transcrits ES et EI ainsi que celle de l’accumulation de la protéine TFIIIA au cours du développement, nous avons montré que le taux de la protéine TFIIIA fonctionnelle est soumis à plusieurs niveaux de régulation. En effet, la production de la protéine TFIIIA pleine longueur est le résultat de la synthèse du transcrit ES et de sa traduction mais également de l’efficacité du clivage protéolytique de la protéine. Lors de la maturation de la graine, l’accumulation croissante de protéine TFIIIA résulte d’une augmentation des quantités de transcrits ES couplée à une diminution du clivage protéolytique. Dans les premiers jours du développement, la protéine TFIIIA n’est détectée qu’après le 4ème jour, suite à la diminution du clivage. Sa présence est corrélée au remodelage de la chromatine de l’ADNr 5S. La combinaison de ces deux mécanismes permet ainsi la production de TFIIIA et de son produit de transcription l’ARNr 5S en fonction des besoins de la plante.

Macrocephaly-cutis marmorata telangiectatica congenita is a multiple congenital anomaly syndrome first described in 1997 in children with macrocephaly, cutis marmorata telangiectatica congenita, and several other abnormalities. Since 2007, this syndrome has been renamed macrocephaly-capillary malformation.The pregnancy was marked by polyhydramnios associated with fetal macrosomia and macrocephaly. Clinical examination of the newborn confirmed overgrowth, macrocephaly, and found skin abnormalities with diffuse marbled skin, filtrum and upper lip vascular anomaly, and several superficial capillary malformations on the chest and abdomen, partial bilateral syndactyly between the 2nd and 3rd toes, and right hemi-hypertrophy of the body. Brain magnetic resonance imaging showed moderate right hemimegalencephaly. Radiological examination of the skeleton showed asymmetry of the limbs. At 8 months, the medical follow-up confirmed the diagnosis and its neurosurgical treatment of hydrocephalus secondary to an Arnold Chiari malformation.The patient reported herein presented macrocephaly-capillary malformation syndrome characterized by macrocephaly and more than two of the main reported findings comprising cutis marmorata, superficial vascular anomaly, syndactyly, and body asymmetry. We describe the major components of this multiple malformative syndrome that is rarely reported in the pediatric literature, especially in newborns. This syndrome should be detected early because medical multidisciplinary follow-up is necessary to prevent different complications (neurological, orthopedic, or oncologic).

International audience; Retinoids (active derivatives of vitamin A) were already demonstrated to be important morphogenes and their implication at the placental and fetal level was already established. A new field of research is now developed in order to show their role on fetal membranes constituted by amnion and chorion. To describe the role of retinoids on these membranes, our studies were focused on target gene research. Firstly, all metabolism enzymes needed to vitamin A pathways were demonstrated to be present and active in signal transduction. Secondly, a bioinformatic analysis was performed to assess a list of potential target genes that could be classified in different biological pathways (inflammation, retinoids, hormones, vascularization, extracellular matrix and water homeostasis). Then, it was demonstrated that the gene coding for PLAT, implied in the degradation of extracellular matrix during programmed or premature rupture of membranes, is regulated by retinoids in a two steps mechanism. Finally, preliminary data showed that some aquaporins, which control water transport across membranes, are expressed and regulated by retinoids in the fetal membranes. A disregulation in pathologies like oligo or poly-hydramnios can be anticipated. Improvement of our knowledge about the retinoid implications is a key point in order to obtain a precise and complete documented cartography of the vitamin A (regulating) in amniotic membranes (regulated) that will permit the development of new diagnostic and therapeutic strategies.

In Arabidopsis thaliana, 5S rRNA genes are transcribed by RNA polymerase III. TFIIIA, specifically required for transcription of these genes, binds to the internal control region of the 5S rRNA genes and allows the assembly of the full transcription complex pol III. The TFIIIA gene consists of seven exons, the third of which results in the exonisation of one 5S rRNA molecule. This exon “5S-like” is alternatively skipped or included to produce either of two transcript isoforms. The ES transcript encodes the fully functional TFIIIA protein. The EI transcript, which contains the exon “5S-like”, is a target of the NMD pathway (Non-Mediated Decay). Indeed, the exon “5S-like” contains a premature stop codon, which is recognized by this RNA decay pathway. During the study of the ES and EI transcripts expression and the TFIIIA protein accumulation throughout the plant development, we show that TFIIIA functional protein levels are under control of many regulation steps. Actually the production of the full-length TFIIIA protein results from production and translation of the ES transcript but also from the proteolytic cleavage efficiency of TFIIIA protein. During the seed maturation, the strong accumulation of TFIIIA results from an increase in ES amounts and a proteolytic cleavage decrease. After the fourth day post-germination, TFIIIA protein is detected because the proteolytic cleavage decreases. TFIIIA presence is correlated with 5S rDNA chromatin reorganization. The combination of these two mechanisms allows TFIIIA production and its transcription product 5S rRNA according to the plants needs., Chez Arabidopsis thaliana, les gènes d’ARNr 5S sont transcrits par l’ARN polymérase III qui fait intervenir plusieurs facteurs de transcription dont TFIIIA qui reconnaît spécifiquement le promoteur interne de ces gènes et permet ainsi le recrutement de l’ensemble du complexe de transcription. Le gène TFIIIA est composé de sept exons dont le troisième, résultant de l’exonisation d’une molécule d’ARNr 5S, est épissé de façon alternative produisant ainsi deux transcrits. Le transcrit ES, qui ne contient pas cet exon, code pour la protéine TFIIIA pleine longueur et fonctionnelle. Le transcrit EI, dans lequel l’exon « 5S-like » est maintenu, est reconnu et dégradé par la voie NMD (Non-Mediated Decay). L’exon « 5S-like » a, en effet, la particularité de contenir un codon stop prémature qui en fait une cible de la voie NMD. Lors de l’étude de l’expression des transcrits ES et EI ainsi que celle de l’accumulation de la protéine TFIIIA au cours du développement, nous avons montré que le taux de la protéine TFIIIA fonctionnelle est soumis à plusieurs niveaux de régulation. En effet, la production de la protéine TFIIIA pleine longueur est le résultat de la synthèse du transcrit ES et de sa traduction mais également de l’efficacité du clivage protéolytique de la protéine. Lors de la maturation de la graine, l’accumulation croissante de protéine TFIIIA résulte d’une augmentation des quantités de transcrits ES couplée à une diminution du clivage protéolytique. Dans les premiers jours du développement, la protéine TFIIIA n’est détectée qu’après le 4ème jour, suite à la diminution du clivage. Sa présence est corrélée au remodelage de la chromatine de l’ADNr 5S. La combinaison de ces deux mécanismes permet ainsi la production de TFIIIA et de son produit de transcription l’ARNr 5S en fonction des besoins de la plante.

Crise sanitaire, 2020 reporté 2022.; International audience

Cette intervention a pour but de demontrer que : – la sedentarite tue ; – nous ne sommes sedentaires que et uniquement au travail ; – la sedentarite est un risque professionnel a part entiere. Nous proposons un rappel historique sur les benefices de l’activite physique, des fameuses 30 minutes d’activite physique par jour aux etudes qui individualisent clairement l’effet de l’activite physique et l’effet de la sedentarite. Pour rappel, les activites sedentaires (« sedentary behavior » en anglais) consistent a rester assis ou allonge, sans dormir, et en faisant une activite engendrant une depense energetique inferieure a 1,5 MET (donc typiquement une activite professionnelle en secteur tertiaire). Nous rappelons aussi qu’il n’y a pas de seuil officiel au-dela duquel une personne serait qualifiee de « sedentaire » (pour qualifier l’etat de la personne et non son activite au temps t) et qu’il y aurait besoin d’un mot pour qualifier cet etat - « sedentariness » a ete propose. On peut donc tout a fait etre sedentaire une grosse partie de la journee et etre sportif de haut niveau (profil du cadre administratif qui reste assis au travail mais qui va s’entrainer pour le marathon apres le travail) ou au contraire etre non sedentaire mais ne pas faire d’activite physique (etre debout la plupart de la journee au travail sans faire d’activite physique). De facon interessante, ces deux profils ont des mortalites similaires. Une facon d’ameliorer la sante facilement serait de limiter les temps sedentaires. Puis nous citons les grandes etudes qui ont demontre, via des actimetres portes en continu sur plusieurs jours et sur de grandes cohortes, que nous ne sommes sedentaires que et uniquement qu’au travail. Nous ne sommes pas sedentaires dans notre vie de loisirs. Puis nous citons les etudes observationnelles qui demontrent l’augmentation de mortalite directement liee a la sedentarite au travail. En consequence la sedentarite au travail est un risque professionnel a part entiere, et doit figurer dans le document unique d’evaluation des risques professionnels recenses par l’employeur. Nous abordons ensuite les etudes interventionnelles visant a lutter contre la sedentarite au travail (sans augmenter l’activite physique sinon cela reviendrait a etudier les benefices de l’activite physique), avec des resultats majeurs obtenus via des etudes randomisees controlees … en laboratoire - les etudes interventionnelles seront l’un des principaux axes de recherche des prochaines decennies. Nous citons aussi les benefices economiques pour les employeurs d’avoir des salaries en bonne sante (concept gagnant–gagnant).

The incidence of fertility disorders has been increasing for many years and currently affects 10 to 15 % of couples worldwide. In 30 % of male infertility cases, the causes remain unexplained. In the search for new causes, an association between liver disorders (correlated with an increase in plasma bile acid levels) and fertility disorders has been observed. A deleterious impact of bile acids, through their G-protein coupled receptor TGR5, on testicular physiology and, ultimately on fertility has been demonstrated. All these data led to the study of the roles of TGR5 on testicular physiology and pathophysiology. The role of TGR5 on germ cell lineage was studied in mouse model in response to chemotherapy treatment using busulfan, which is commonly used in the study of spermatogenesis. Our results show that the invalidation of the gene coding for TGR5 in mice minimizes the long-term deleterious effects of chemotherapy. Conversely, the activation of TGR5, induced by a cholic acid supplemented diet, in parallel with busulfan treatment, leads to a delay in the reappearance of spermatogenesis. Transcriptomic analyses have shown that the protection induced by the invalidation of the gene coding for TGR5 is associated with the overexpression of Glis2. This overexpression counteracts the effects of busulfan on the activation of the TP53 signaling pathway, associated with germ cell apoptosis. Furthermore, the involvement of TGR5 in germ cell cancers was evaluated in silico and in vitro. A deregulation of the expression profile of pluripotency genes, known to be involved in the development of testicular germ cell cancer, and a decrease in cell proliferation were observed in the absence of TGR5. These results suggest that TGR5 may be involved in the development of testicular germ cell cancer. Taken together, these findings suggest that (1) TGR5 is a major player in spermatogenesis after chemotherapy-induced testicular damage, (2) TGR5 plays a key role in testicular spermatogonial stem cell homeostasis, (3) TGR5 might be involved in testicular germ cell cancer., L’incidence des troubles de la fertilité augmente depuis de nombreuses années et concerne actuellement 10 à 15 % des couples dans le monde. Dans 30 % des cas d’infertilité d’origine masculine, les causes restent inexpliquées. Dans le cadre de la recherche de nouvelles causes mises en jeu, une association entre les troubles hépatiques (corrélés à une augmentation des taux plasmatiques d’acides biliaires) et les troubles de la fertilité a été observée. Un impact délétère des acides biliaires, dépendant du récepteur membranaire TGR5, sur la physiologie testiculaire et, à terme, sur la fertilité a été démontré. L’ensemble de ces données a mené à l’étude des rôles du récepteur TGR5 dans la physiologie et la physiopathologie testiculaires. Le rôle de TGR5 a été étudié dans la spermatogenèse en réponse à un traitement de chimiothérapie (le busulfan) sur un modèle murin. Le busulfan est une molécule couramment utilisée dans l’étude de la spermatogenèse. Nos résultats montrent que l’invalidation du gène codant pour TGR5 chez la souris permet de minimiser les effets délétères à long terme de la chimiothérapie. A l’inverse, l’activation de TGR5, induite par un régime supplémenté en acide cholique, en parallèle du traitement au busulfan, conduit à un retard dans le redémarrage de la spermatogenèse. Des analyses transcriptomiques ont mis en évidence que la protection induite par l’invalidation du gène codant pour TGR5 est associée à la surexpression de Glis2. Cette surexpression permet de contrecarrer les effets du busulfan sur l’activation de la voie de signalisation TP53, associée à l’apoptose des cellules germinales. Par ailleurs, l’implication de TGR5 dans les cancers germino-testiculaires a été évaluée in silico et in vitro. Une dérégulation des gènes de pluripotence, impliqués dans le développement des cancers germino-testiculaires, et une diminution de la prolifération cellulaire ont été observées en l’absence de TGR5. Ces résultats suggèrent que TGR5 pourrait être impliqué dans le développement des cancers germino-testiculaires. L’ensemble des travaux réalisés suggère que (1) TGR5 est un acteur majeur dans la spermatogenèse après un dommage testiculaire induit par un traitement anti-cancéreux, (2) TGR5 joue un rôle clé dans l’homéostasie des cellules germinales souches testiculaires, (3) TGR5 pourrait être impliqué dans le développement du cancer testiculaire.

The incidence of fertility disorders has been increasing for many years and currently affects 10 to 15 % of couples worldwide. In 30 % of male infertility cases, the causes remain unexplained. In the search for new causes, an association between liver disorders (correlated with an increase in plasma bile acid levels) and fertility disorders has been observed. A deleterious impact of bile acids, through their G-protein coupled receptor TGR5, on testicular physiology and, ultimately on fertility has been demonstrated. All these data led to the study of the roles of TGR5 on testicular physiology and pathophysiology. The role of TGR5 on germ cell lineage was studied in mouse model in response to chemotherapy treatment using busulfan, which is commonly used in the study of spermatogenesis. Our results show that the invalidation of the gene coding for TGR5 in mice minimizes the long-term deleterious effects of chemotherapy. Conversely, the activation of TGR5, induced by a cholic acid supplemented diet, in parallel with busulfan treatment, leads to a delay in the reappearance of spermatogenesis. Transcriptomic analyses have shown that the protection induced by the invalidation of the gene coding for TGR5 is associated with the overexpression of Glis2. This overexpression counteracts the effects of busulfan on the activation of the TP53 signaling pathway, associated with germ cell apoptosis. Furthermore, the involvement of TGR5 in germ cell cancers was evaluated in silico and in vitro. A deregulation of the expression profile of pluripotency genes, known to be involved in the development of testicular germ cell cancer, and a decrease in cell proliferation were observed in the absence of TGR5. These results suggest that TGR5 may be involved in the development of testicular germ cell cancer. Taken together, these findings suggest that (1) TGR5 is a major player in spermatogenesis after chemotherapy-induced testicular damage, (2) TGR5 plays a key role in testicular spermatogonial stem cell homeostasis, (3) TGR5 might be involved in testicular germ cell cancer., L’incidence des troubles de la fertilité augmente depuis de nombreuses années et concerne actuellement 10 à 15 % des couples dans le monde. Dans 30 % des cas d’infertilité d’origine masculine, les causes restent inexpliquées. Dans le cadre de la recherche de nouvelles causes mises en jeu, une association entre les troubles hépatiques (corrélés à une augmentation des taux plasmatiques d’acides biliaires) et les troubles de la fertilité a été observée. Un impact délétère des acides biliaires, dépendant du récepteur membranaire TGR5, sur la physiologie testiculaire et, à terme, sur la fertilité a été démontré. L’ensemble de ces données a mené à l’étude des rôles du récepteur TGR5 dans la physiologie et la physiopathologie testiculaires. Le rôle de TGR5 a été étudié dans la spermatogenèse en réponse à un traitement de chimiothérapie (le busulfan) sur un modèle murin. Le busulfan est une molécule couramment utilisée dans l’étude de la spermatogenèse. Nos résultats montrent que l’invalidation du gène codant pour TGR5 chez la souris permet de minimiser les effets délétères à long terme de la chimiothérapie. A l’inverse, l’activation de TGR5, induite par un régime supplémenté en acide cholique, en parallèle du traitement au busulfan, conduit à un retard dans le redémarrage de la spermatogenèse. Des analyses transcriptomiques ont mis en évidence que la protection induite par l’invalidation du gène codant pour TGR5 est associée à la surexpression de Glis2. Cette surexpression permet de contrecarrer les effets du busulfan sur l’activation de la voie de signalisation TP53, associée à l’apoptose des cellules germinales. Par ailleurs, l’implication de TGR5 dans les cancers germino-testiculaires a été évaluée in silico et in vitro. Une dérégulation des gènes de pluripotence, impliqués dans le développement des cancers germino-testiculaires, et une diminution de la prolifération cellulaire ont été observées en l’absence de TGR5. Ces résultats suggèrent que TGR5 pourrait être impliqué dans le développement des cancers germino-testiculaires. L’ensemble des travaux réalisés suggère que (1) TGR5 est un acteur majeur dans la spermatogenèse après un dommage testiculaire induit par un traitement anti-cancéreux, (2) TGR5 joue un rôle clé dans l’homéostasie des cellules germinales souches testiculaires, (3) TGR5 pourrait être impliqué dans le développement du cancer testiculaire.

Preterm premature rupture of membranes is a pregnancy complication responsible for 30% of all preterm births. This pathology seems more and more to be the consequence of an early process runaway activation usually implicated in the physiologic rupture at term called sterile inflammation. This phenomenon is dependent on some specific molecules called “alarmins” or “Damage-Associated Molecular Patterns” (DAMPs) recognized by Pattern Recognition Receptors (PRRs) leading to a microbial-free inflammatory response. However, it remains unclear how exactly this activation works, and which receptor translates this sterile inflammatory signaling in fetal membranes (FM) to manage a successful physiological rupture not before 37 weeks. In this context, we focused our work on one actor of the sterile inflammation (member of PRR family), the Receptor for Advanced End-Glycation products (RAGE). Following the realization of the RAGE axis members’ ontogenesis into FM, our first objective was to to evaluate the implication of RAGE axis in the arising of fetal membranes inflammation in a physiological context. Here, we revealed differential expression profile of RAGE axis actors in the different zones of the FM, especially an overexpression of RAGE inside the rupture zone. This work demonstrated also that alarmins HMGB1 and AGEs led to an inflammatory response in FM involving RAGE pathway.Then, we focused on the RAGE activation in a pathological context: the maternal tobacco smoking, a well- described risk factor of the pPROM. Our results have demonstrated the RAGE implications in the pro- inflammatory response in amniotic epithelial cells exposed to a Cigarette Smoke Condensate.All this work strongly supports the role of RAGE in FM physiopathological weakening. These data could help to the future development of news strategies of diagnosis and therapeutics to fight against pPROM., La rupture prématurée des membranes fœtales (RPM) représente une complication obstétricale responsable d’un tiers des naissances prématurées. Cette pathologie semble de plus en plus découler de l’emballement précoce d’un processus impliqué dans la rupture physiologique à terme, l’inflammation stérile. Ce phénomène est basé sur la reconnaissance de molécules spécifiques, les alarmines (ou DAMPs), par une famille de récepteurs dénommés PRR pour « Pattern Recognition Receptors ». Cette interaction conduit à une réponse inflammatoire stérile participant à la fragilisation physiopathologique des MF. Cependant, il n’a toujours pas été décrit comment fonctionne exactement cette activation de l’inflammation au sein des MF, quel(s) PRR(s) est(sont) à l’origine de la transduction de ce signal, à moduler de façon à ce que la rupture physiologique n’ait pas lieu avant 37 semaines. Au cours de ma thèse, nous nous sommes focalisés sur un récepteur de la famille des PRR : RAGE (Receptor of Advanced Glycation Endproducts ; récepteur aux produits avancés de glycation).Après avoir étudié l’ontogénèse de l’axe RAGE au sein des MF, notre premier objectif a été d’étudier l’activation de RAGE dans un contexte physiologique en exposant des explants d’amnios et de chorion à deux alarmines phares : HMGB1 et les AGEs. Nous avons alors mis en évidence un profil d’expression différentiel des acteurs de l’axe RAGE au sein des différentes zones des MF, notamment une surexpression de RAGE au sein de la zone de rupture. Par ailleurs, ce travail a révélé une réponse pro- inflammatoire en réponse à HMGB1 ou aux AGEs, au sein des deux feuillets des MF, qui est dépendante de RAGE. Par ailleurs, cette thèse s’est intéressée à l’activation de RAGE dans un contexte plus pathologique : le tabagisme maternel, facteur de risque très connu de la RPM. Nous avons pu démontrer in vitro l’implication de RAGE dans la réponse pro-inflammatoire induite par un condensé de fumée de cigarette au sein des cellules épithéliales de l’amnios.Globalement, l’ensemble de ce travail soutient fortement le rôle de RAGE dans la fragilisation physiopathologique des MF. Ces données pourront potentiellement aider au développement futur de nouveaux outils de diagnostic et de thérapeutique pour lutter contre la RPM.

The FXRα receptor, described in 4 forms in humans, acts as an inducible transcription factor capable of binding to DNA as a heterodimer with the RXRα (Retinoid X Receptor α) to regulate the expression of target genes. By controlling gene transcription, the FXRα receptor is involved not only in the regulation of lipid and carbohydrate metabolism, but also in the synthesis, transport as well as detoxification of bile acids and their metabolites. This is an essential function since the loss of activity and/or expression of this receptor, as well as inappropriate increase in bile acid concentrations, are associated with proliferation and apoptosis disorders described to promote neoplastic transformation especially in the liver and colon. Recently, the work of our team and others has shown that the FXRα receptor is expressed in the human testis from the first trimester of pregnancy as well as in the mouse fetal testis, and that its activity controls the balance of germline stem cells in this tissue. The strong reduction of FXRα abundance in testicular germ cell tumors (TGCT) samples highlighted by the team as well as the identification of a new FXRα isoform present in the liver and other tissues such as the testis, raise questions about the participation of this factor in the molecular etiology of the disease.These elements are the basis of the scientific project which aims to: i) study the function of a new FXRα variant produced by the alternative splicing of a part of its DNA binding domain, and ii) determine if the alterations in expression and/or function of FXRα proteins affect the biology of germline stem cells (GSC) and participate to the molecular etiology of TGT.The results of the thesis work show that the FXRα1 variant spliced for its exon 5 (ΔEx5) is expressed in several human tissues and cell lines as well as in mice in similar a pattern than those described of FXR proteins. By the absence of part of its DNA-binding domain, this variant is no longer able to bind to its target sequence at the DNA level or to activate FXRα-dependent transcriptional networks. Furthermore, this FXRα variant appears to exert a slightly dominant negative effect on the transcriptional activity of FXRα1 while exhibiting different interaction capabilities for its partner RXRα to lead to the loss of permissiveness of this dimer to transduce a signal via a yet unknown structural mechanism. Collectively, the results presented in this thesis have highlighted a novel FXRα variant that has yet to be informed for its ability to fine-tune the adaptive and/or metabolic response induced by bile acids. However, these data will contribute to further improve our knowledge of how splice variants can fit FXRα functions in tissues and then shed light on the contribution of this receptor in the control of GSC biology with an impact on fertility disorders and TGT development., Le récepteur FXRα, décrit sous 4 formes chez l’homme, agit comme un facteur de transcription inductible capable de se lier à l’ADN sous la forme d’un hétérodimère avec le récepteur RXRα (Retinoid X Receptor α) pour réguler l’expression de gènes cibles. En contrôlant la transcription génique, le récepteur FXRα participe non seulement à la régulation du métabolisme des lipides et des glucides, mais aussi à la synthèse, au transport ainsi qu’à la détoxication des acides biliaires et de leurs métabolites. Il s’agit d’une fonction essentielle puisque la perte d’activité et/ou d’expression de ce récepteur, tout comme la hausse inappropriée des concentrations en acides biliaires, sont associées à des troubles de la prolifération et de l’apoptose décrits pour favoriser la transformation néoplasique notamment dans le foie et le colon. Récemment, les travaux de l’équipe et ceux d’autres laboratoires ont montré que le récepteur FXRα est exprimé dans le testicule humain dès le premier trimestre de la grossesse ainsi que dans les testicules fœtaux de souris, puis que son activité contrôle l’équilibre des cellules souches germinales dans ce tissu. La forte réduction de l’abondance de FXRα dans les échantillons de tumeurs germino-testiculaires (TGT) mise en évidence par l’équipe ainsi que l’identification d’une nouvelle isoforme de FXRα présente dans le foie et d’autres tissus comme le testicule, interrogent sur la participation de ce facteur à l’étiologie moléculaire de la maladie. Ces éléments fondent le projet scientifique qui vise à : i) étudier la fonction d’un nouveau variant de FXRα produit par l’épissage alternatif d’une partie de son domaine de liaison à l’ADN, et ii) de déterminer si les altérations d’expression et/ou de fonction des protéines FXRα affectent la biologie des cellules souches germinales (CSG) et participent à l’étiologie moléculaire des TGT.Les résultats du travail de thèse montrent que le variant FXRα1 excisé de son exon 5 (ΔEx5) est exprimé dans plusieurs tissus et lignées cellulaires humaines ainsi que chez la souris selon un profil superposable à celui des autres protéines FXRα. Par l’absence d’une partie de son domaine de liaison à l’ADN, ce variant n’est plus en mesure de se lier à sa séquence cible au niveau de l’ADN ni d’activer les réseaux transcriptionnels dépendants de FXRα. De plus, ce variant de FXRα semble exercer un léger effet dominant négatif sur l’activité transcriptionnelle de FXRα1 tout en présentant des capacités d’interaction différentes pour son partenaire RXRα pour mener à la perte de permissivité de ce dimère à transduire un signal via un mécanisme structurel encore inconnu. Collectivement, les résultats présentés dans ce mémoire ont mis en évidence un nouveau variant de FXRα qui reste encore à renseigner pour sa capacité à affiner la réponse adaptative et/ou métabolique induit par les acides biliaires. Toutefois, ces données contribueront à approfondir nos connaissances sur la façon dont les variants d’épissage peuvent adapter la fonction de FXRα dans les tissus, puis éclairer la participation de ce récepteur au contrôle de la biologie des CSG en lien avec les troubles de la fertilité et le développement des TGT.

International audience; Pour citer cet article : Atteintes myocardiques au cours de la maladie à coronavirus 19 (Covid-19) : principaux mécanismes physiopathologiques et utilité clinique des biomarqueurs cardiaques.

International audience

Transcriptional silencing is an essential mechanism for controlling the expression of genes, for instance, depending on the developmental stage, and for blocking transcription of transposable elements (TEs), the expression of which can be deleterious. This mechanism is dependent of various chromatin modifications such as DNA methylation and histone post-translational modifications. Transcriptional silencing is commonly associated with high levels of DNA methylation and release of silencing is frequently observed in mutants for genes involved in DNA methylation maintenance. However, methylated genes and TEs can accumulate other silencing layers some of which may operate independently of DNA methylation. Through two distinct studies and approaches we sought to identify and understand these DNA methylation-independent pathways in the model plant Arabidopsis thaliana.Using a forward genetic approach with a silenced transgene we show that the DNA helicase REGULATOR OF TELOMERE ELONGATION 1 (RTEL1), implicated in DNA replication, is involved in the silencing of a set of genes and TEs. Loss of silencing in the rtel1 mutant is not correlated with a decrease in DNA methylation levels nor with heterochromatin organization defects. Yet, many heterochromatic loci show an increase in DNA methylation levels associated with an increase in chromatin accessibility. Loss of silencing and DNA hypermethylation seem to be consequences of the rtel1-induced replicative stress. Thus, our findings reveal a function for RTEL1, which might be linked to DNA replication, in maintaining silencing and in preventing heterochromatin DNA hypermethylation.We also investigated the different silencing layers which control the expression of the TE Evadé. In absence of CG methylation, silencing of this element is maintained by another pathway in young tissues but not in adult tissues. Our data suggest that this pathway may be mediated by the trimethylation of histone H3 lysine 27 (H3K27me3) present in young tissues and likely lost in adult tissues. This tissue-specific control could be a global mechanism which targets other TEs of the Arabidopsis genome., Le silencing transcriptionnel est un mécanisme essentiel pour moduler l’expression des gènes, par exemple en fonction du stade développemental, et également pour bloquer la transcription des éléments transposables (ETs) dont l’expression peut être délétère. Ce mécanisme est dépendant de diverses modifications de la chromatine, telles que la méthylation ADN et les modifications post-traductionnelles des histones. Le silencing transcriptionnel est souvent associé à des niveaux élevés de méthylation ADN et on observe fréquemment une perte de silencing dans des mutants de gènes impliqués dans la maintenance de cette marque. Toutefois, les gènes et ETs méthylés peuvent cumuler d’autres couches de silencing qui interviennent, pour certaines, indépendamment de la méthylation ADN. Par deux études et approches distinctes nous avons cherché à identifier et comprendre ces voies de silencing indépendante de la méthylation ADN dans la plante modèle Arabidopsis thaliana. Par une première approche de génétique directe à l’aide d’un transgène soumis au silencing nous montrons que l’hélicase REGULATOR OF TELOMERE ELONGATION 1 (RTEL1), impliquée dans la réplication de l’ADN, participe au silencing d’un ensemble de gènes et éléments transposables. La perte de silencing dans le mutant rtel1 n’est pas corrélée à une baisse du niveau de la méthylation ADN ni à une désorganisation de l’hétérochromatine. Cependant, de nombreux loci hétérochromatiques présentent une augmentation des niveaux de méthylations ADN associée à une augmentation de l’accessibilité de la chromatine. La perte de silencing et l’hyperméthylation ADN semblent être des conséquences du stress réplicatif induit par la mutation rtel1. Nos résultats mettent donc en évidence le rôle de RTEL1 dans le silencing transcriptionnel et la prévention de l’hyperméthylation ADN de l’hétérochromatine, fonctions qui pourraient être liées à la réplication de l’ADN.D’autre part, nous nous sommes intéressés aux couches de silencing qui contrôlent l’élément transposable Evadé. En absence de méthylation CG, le silencing de cet élément est maintenu par une autre voie dans les tissus jeunes mais pas dans les tissus adultes. Nos données suggèrent que cette voie serait médiée par la triméthylation de la lysine 27 de l’histone H3 (H3K27me3), marque présente dans les tissus jeunes mais qui serait perdue dans les tissus adultes. Ce contrôle tissu-spécifique pourrait être un mécanisme global et concerné d’autres ETs du génome d’Arabidopsis.

The FXRα receptor, described in 4 forms in humans, acts as an inducible transcription factor capable of binding to DNA as a heterodimer with the RXRα (Retinoid X Receptor α) to regulate the expression of target genes. By controlling gene transcription, the FXRα receptor is involved not only in the regulation of lipid and carbohydrate metabolism, but also in the synthesis, transport as well as detoxification of bile acids and their metabolites. This is an essential function since the loss of activity and/or expression of this receptor, as well as inappropriate increase in bile acid concentrations, are associated with proliferation and apoptosis disorders described to promote neoplastic transformation especially in the liver and colon. Recently, the work of our team and others has shown that the FXRα receptor is expressed in the human testis from the first trimester of pregnancy as well as in the mouse fetal testis, and that its activity controls the balance of germline stem cells in this tissue. The strong reduction of FXRα abundance in testicular germ cell tumors (TGCT) samples highlighted by the team as well as the identification of a new FXRα isoform present in the liver and other tissues such as the testis, raise questions about the participation of this factor in the molecular etiology of the disease.These elements are the basis of the scientific project which aims to: i) study the function of a new FXRα variant produced by the alternative splicing of a part of its DNA binding domain, and ii) determine if the alterations in expression and/or function of FXRα proteins affect the biology of germline stem cells (GSC) and participate to the molecular etiology of TGT.The results of the thesis work show that the FXRα1 variant spliced for its exon 5 (ΔEx5) is expressed in several human tissues and cell lines as well as in mice in similar a pattern than those described of FXR proteins. By the absence of part of its DNA-binding domain, this variant is no longer able to bind to its target sequence at the DNA level or to activate FXRα-dependent transcriptional networks. Furthermore, this FXRα variant appears to exert a slightly dominant negative effect on the transcriptional activity of FXRα1 while exhibiting different interaction capabilities for its partner RXRα to lead to the loss of permissiveness of this dimer to transduce a signal via a yet unknown structural mechanism. Collectively, the results presented in this thesis have highlighted a novel FXRα variant that has yet to be informed for its ability to fine-tune the adaptive and/or metabolic response induced by bile acids. However, these data will contribute to further improve our knowledge of how splice variants can fit FXRα functions in tissues and then shed light on the contribution of this receptor in the control of GSC biology with an impact on fertility disorders and TGT development., Le récepteur FXRα, décrit sous 4 formes chez l’homme, agit comme un facteur de transcription inductible capable de se lier à l’ADN sous la forme d’un hétérodimère avec le récepteur RXRα (Retinoid X Receptor α) pour réguler l’expression de gènes cibles. En contrôlant la transcription génique, le récepteur FXRα participe non seulement à la régulation du métabolisme des lipides et des glucides, mais aussi à la synthèse, au transport ainsi qu’à la détoxication des acides biliaires et de leurs métabolites. Il s’agit d’une fonction essentielle puisque la perte d’activité et/ou d’expression de ce récepteur, tout comme la hausse inappropriée des concentrations en acides biliaires, sont associées à des troubles de la prolifération et de l’apoptose décrits pour favoriser la transformation néoplasique notamment dans le foie et le colon. Récemment, les travaux de l’équipe et ceux d’autres laboratoires ont montré que le récepteur FXRα est exprimé dans le testicule humain dès le premier trimestre de la grossesse ainsi que dans les testicules fœtaux de souris, puis que son activité contrôle l’équilibre des cellules souches germinales dans ce tissu. La forte réduction de l’abondance de FXRα dans les échantillons de tumeurs germino-testiculaires (TGT) mise en évidence par l’équipe ainsi que l’identification d’une nouvelle isoforme de FXRα présente dans le foie et d’autres tissus comme le testicule, interrogent sur la participation de ce facteur à l’étiologie moléculaire de la maladie. Ces éléments fondent le projet scientifique qui vise à : i) étudier la fonction d’un nouveau variant de FXRα produit par l’épissage alternatif d’une partie de son domaine de liaison à l’ADN, et ii) de déterminer si les altérations d’expression et/ou de fonction des protéines FXRα affectent la biologie des cellules souches germinales (CSG) et participent à l’étiologie moléculaire des TGT.Les résultats du travail de thèse montrent que le variant FXRα1 excisé de son exon 5 (ΔEx5) est exprimé dans plusieurs tissus et lignées cellulaires humaines ainsi que chez la souris selon un profil superposable à celui des autres protéines FXRα. Par l’absence d’une partie de son domaine de liaison à l’ADN, ce variant n’est plus en mesure de se lier à sa séquence cible au niveau de l’ADN ni d’activer les réseaux transcriptionnels dépendants de FXRα. De plus, ce variant de FXRα semble exercer un léger effet dominant négatif sur l’activité transcriptionnelle de FXRα1 tout en présentant des capacités d’interaction différentes pour son partenaire RXRα pour mener à la perte de permissivité de ce dimère à transduire un signal via un mécanisme structurel encore inconnu. Collectivement, les résultats présentés dans ce mémoire ont mis en évidence un nouveau variant de FXRα qui reste encore à renseigner pour sa capacité à affiner la réponse adaptative et/ou métabolique induit par les acides biliaires. Toutefois, ces données contribueront à approfondir nos connaissances sur la façon dont les variants d’épissage peuvent adapter la fonction de FXRα dans les tissus, puis éclairer la participation de ce récepteur au contrôle de la biologie des CSG en lien avec les troubles de la fertilité et le développement des TGT.

The nucleus is a compartmentalized organelle of the eukaryotic cells with a dynamic morphology and containing distinct chromosomal domains and nuclear bodies. To link nuclear structure and function, we have developed a simple and user-friendly ImageJ plugin called NucleusJ to quantify in 3D the nuclear morphology as well as positioning and organization of nuclear domains. From confocal images, the workflow applies for a batch of images a modified Otsu thresholding method to segment the nuclear space and a 3D watershed algorithm to delimit chromatin domains by partitioning the nucleus. Quantitative parameters are computed including shape and size of nuclei as well as intra-nuclear objects such as chromatin domains and their position in respect to the nuclear periphery [Poulet et al., 2015]. New improvements have been added to NucleusJ and a new version has been released [Dubos et al., 2020]. First, the current version involves manual intervention to delimit a bounding volume including each considered nucleus. To overcome this limitation and automatically capture large numbers of nuclei at various depths in the original image, the so-called autocrop procedure has been implemented to automatically detect the nuclei from wide field images. Spatial positions of the cropped nuclei are then recorded in order to estimate distance maps as a new estimator of spatial distribution of the nuclei in a whole tissue context. Second, as the main step in our workflow is to delimit the nucleus or intra-nuclear objects from the background alternatives to the 3D watershed which cannot be fully automated have been explored. To this aim, we adapted convex hull algorithms in 3D such as the gift wrapping (Jarvis march) and the Graham scan methods based on discrete geometry and integrated into the NucleusJ workflow. Moreover, to get rid of the semi-automated step inherent to the 3D watershed step, NODeJ was developed to automatically segment high-intensity nuclear domains such as chromocenters by applying the gradient method on the mask of a nucleus to enhance the contrast of intra-nuclear objects and allow their segmentation. Finally, to improve the efficiency of our image analysis workflow and move to high-throughput image analysis, a new library called OMERO Service Client was designed in order to directly load NucleusJ on images stored in a well-organized manner within the OMERO platform while benefiting from the computing power of a remote server. These developments were collectively used in a proof-of-concept project to evaluate the relevance of nuclear morphology and chromatin organization traits computed by NucleusJ to predict the viability from human spermatozoa from large field images stored in OMERO. Finally, in a more exploratory phase, a U-Net model was trained using ground truth datasets gained from NucleusJ segmentation in order to explore new innovative methods to be implemented in the future. The developments presented in this manuscript have been designed to optimize the 3D image storage and analysis of nuclei and to move towards higher throughput analyses. Our workflow was designed with the aim to ensure a high standard of repeatability, reproducibility and accessibility. Such developments will open the way to a better description of the 3D nucleus that we hope will benefit the largest number of researcher in the field and advance our knowledge on the role of the nucleus in the regulation of gene expression., Le noyau est un organite essentiel des cellules eucaryotes qui présente une morphologie dynamique et dont le contenu est organisé en domaines. Nous avons développé le plugin ImageJ appelé NucleusJ pour le calcul de paramètres caractérisant la forme et la taille des noyaux ainsi que les objets intra-nucléaires tels que les domaines de chromatine et leur position par rapport à la périphérie nucléaire [Poulet et al., 2015]. Une nouvelle version complètement automatisée appelée NucleusJ2.0 a été publiée [Dubos et al., 2020] comportant de nouvelles fonctionnalités et des alternatives aux étapes manuelles. Une étape dite d’autocrop a été implémentée pour capturer automatiquement un grand nombre de noyaux à différentes profondeurs dans une pile d’images grand champ. Nous avons complété la méthode de segmentation du noyau, un seuillage Otsu modifié, en adaptant des algorithmes de définition de l’enveloppe convexe en 3D tels que le gift wrapping (marche de Jarvis) et la méthode du parcours de Graham avant de les intégrer dans NucleusJ2.0. Afin de s’affranchir d’une étape semi-automatique inhérente à l’étape de ligne de partage des eaux utilisée pour décrire le contenu en chromatine, NODeJ a été développé pour segmenter automatiquement les domaines nucléaires de forte intensité en appliquant la méthode du gradient. De plus, pour améliorer l’efficacité de notre flux d’analyse d’images, une nouvelle bibliothèque appelée Simple OMERO Client a été conçue afin d’utiliser NucleusJ2.0 directement sur des images stockées au sein de la plateforme OMERO tout en bénéficiant de la puissance de calcul d’un serveur distant. Tous ces développements ont été utilisés collectivement dans un projet de preuve de concept où la structure tridimensionnelle du spermatozoı̈de est évaluée comme indicateur de sa qualité. Enfin, dans une phase plus exploratoire, un modèle U-Net a été entraı̂né à l’aide d’images segmentées par NucleusJ2.0 afin d’explorer les nouvelles méthodes innovantes de deep learning. Les développements présentés dans ce manuscrit ont été conçus pour optimiser le stockage et l’analyse d’images 3D de noyaux et pour évoluer vers des analyses à plus haut débit avec le souhait d’assurer un haut niveau de répétabilité, de reproductibilité et d’accessibilité. De tels développements ouvriront la voie à une meilleure description du noyau en 3D et, nous l’espérons, bénéficieront au plus grand nombre de chercheurs dans le domaine de l’imagerie 3D dédiée à la microscopie afin de faire progresser nos connaissances sur le rôle du noyau dans la régulation de l’expression des gènes.

Transcriptional silencing is an essential mechanism for controlling the expression of genes, for instance, depending on the developmental stage, and for blocking transcription of transposable elements (TEs), the expression of which can be deleterious. This mechanism is dependent of various chromatin modifications such as DNA methylation and histone post-translational modifications. Transcriptional silencing is commonly associated with high levels of DNA methylation and release of silencing is frequently observed in mutants for genes involved in DNA methylation maintenance. However, methylated genes and TEs can accumulate other silencing layers some of which may operate independently of DNA methylation. Through two distinct studies and approaches we sought to identify and understand these DNA methylation-independent pathways in the model plant Arabidopsis thaliana.Using a forward genetic approach with a silenced transgene we show that the DNA helicase REGULATOR OF TELOMERE ELONGATION 1 (RTEL1), implicated in DNA replication, is involved in the silencing of a set of genes and TEs. Loss of silencing in the rtel1 mutant is not correlated with a decrease in DNA methylation levels nor with heterochromatin organization defects. Yet, many heterochromatic loci show an increase in DNA methylation levels associated with an increase in chromatin accessibility. Loss of silencing and DNA hypermethylation seem to be consequences of the rtel1-induced replicative stress. Thus, our findings reveal a function for RTEL1, which might be linked to DNA replication, in maintaining silencing and in preventing heterochromatin DNA hypermethylation.We also investigated the different silencing layers which control the expression of the TE Evadé. In absence of CG methylation, silencing of this element is maintained by another pathway in young tissues but not in adult tissues. Our data suggest that this pathway may be mediated by the trimethylation of histone H3 lysine 27 (H3K27me3) present in young tissues and likely lost in adult tissues. This tissue-specific control could be a global mechanism which targets other TEs of the Arabidopsis genome., Le silencing transcriptionnel est un mécanisme essentiel pour moduler l’expression des gènes, par exemple en fonction du stade développemental, et également pour bloquer la transcription des éléments transposables (ETs) dont l’expression peut être délétère. Ce mécanisme est dépendant de diverses modifications de la chromatine, telles que la méthylation ADN et les modifications post-traductionnelles des histones. Le silencing transcriptionnel est souvent associé à des niveaux élevés de méthylation ADN et on observe fréquemment une perte de silencing dans des mutants de gènes impliqués dans la maintenance de cette marque. Toutefois, les gènes et ETs méthylés peuvent cumuler d’autres couches de silencing qui interviennent, pour certaines, indépendamment de la méthylation ADN. Par deux études et approches distinctes nous avons cherché à identifier et comprendre ces voies de silencing indépendante de la méthylation ADN dans la plante modèle Arabidopsis thaliana. Par une première approche de génétique directe à l’aide d’un transgène soumis au silencing nous montrons que l’hélicase REGULATOR OF TELOMERE ELONGATION 1 (RTEL1), impliquée dans la réplication de l’ADN, participe au silencing d’un ensemble de gènes et éléments transposables. La perte de silencing dans le mutant rtel1 n’est pas corrélée à une baisse du niveau de la méthylation ADN ni à une désorganisation de l’hétérochromatine. Cependant, de nombreux loci hétérochromatiques présentent une augmentation des niveaux de méthylations ADN associée à une augmentation de l’accessibilité de la chromatine. La perte de silencing et l’hyperméthylation ADN semblent être des conséquences du stress réplicatif induit par la mutation rtel1. Nos résultats mettent donc en évidence le rôle de RTEL1 dans le silencing transcriptionnel et la prévention de l’hyperméthylation ADN de l’hétérochromatine, fonctions qui pourraient être liées à la réplication de l’ADN.D’autre part, nous nous sommes intéressés aux couches de silencing qui contrôlent l’élément transposable Evadé. En absence de méthylation CG, le silencing de cet élément est maintenu par une autre voie dans les tissus jeunes mais pas dans les tissus adultes. Nos données suggèrent que cette voie serait médiée par la triméthylation de la lysine 27 de l’histone H3 (H3K27me3), marque présente dans les tissus jeunes mais qui serait perdue dans les tissus adultes. Ce contrôle tissu-spécifique pourrait être un mécanisme global et concerné d’autres ETs du génome d’Arabidopsis.

The SARS-CoV-2 virus is responsible for an epidemic disease called COVID-19, which was initially evidenced in Wuhan, China, and spread very rapidly in China and around the world. In France, the first isolated case seems now to be reported in December 2019, stage 3 of the COVID-19 epidemic was triggered on March 14(th), the start of the planned containment exit from May 11(th). Healthcare services have faced a large influx of patients who may be beyond their capacity to receive and care, particularly in the Large-East and Ile-de-France regions. Some patients show an evolution of the disease never observed before with other coronaviruses and develop in a few days a very important inflammatory reaction, which can lead to death of patients. A working group of the French Society of Clinical Biology (SFBC) was set up with the objective of providing updated information on the current status of the biological prescriptions (focusing on biochemistry ones) and their evolution during the epidemic, and of analyzing the biological parameters associated with comorbidities and patient evolution in order to link biological results with medical events. The expanded working group covers all sectors of medical biology in France and extends to the French-speaking world: hospital sectors (CHU and CH, Army Training Hospitals) and the private sector opening a field of view on the biological situation in establishments for dependent elderly, social establishments and clinical medical institutions. The purpose of this article is the presentation of this working group and its immediate and future actions., Le virus SARS-CoV-2 est responsable d’une maladie épidémique dénommée COVID-19 initialement mise en évidence à Wuhan (Chine) et qui s’est propagée très rapidement en Chine puis dans le monde entier. En France, le premier cas isolé semble être signalé dès la fin du mois de décembre2019, le stade 3 de l’épidémie a été déclenché le 14 mars 2020 et la sortie progressive du confinement est prévue à partir du 11 mai 2020. Les services de soins ont fait face à un afflux massif de patients pouvant déborder leurs capacités d’accueil et de prise en charge, notamment dans les régions Grand-Est et Ile-de-France. Certains patients présentent une évolution de la maladie encore jamais observée avec les coronavirus et développent en quelques jours une réaction inflammatoire très importante, pouvant mener au décès. Un groupe de travail de la Société française de biologie clinique (SFBC) s’est constitué, ayant pour objectif de faire le point sur les prescriptions biologiques et leur évolution au cours de l’épidémie, d’analyser les paramètres biologiques, avec un focus biochimique, associés aux comorbidités et à l’évolution du patient, dans le but de relier les résultats biologiques avec des évènements du parcours de soins du patient. Ce groupe de travail recouvre tous les secteurs publics (CHU, CH, Hôpitaux d’instruction des armées) et privés de la biologie médicale en France métropolitaine et ultra-marine ; il s’étend également à la francophonie. Il permet une vision large sur la situation biologique en milieu hospitalier, établissements d’hébergements de personnes âgées dépendantes (Ehpad), établissements médicaux sociaux (EMS) et en cliniques. Le but de cet article est la présentation de ce groupe de travail et ses actions immédiates et à venir.

International audience; Beekeeping is facing challenges worldwide and management of honeybee biodiversity is a key stake. In France, some set ups aim at conserving local honey bees whereas prevailing model selects honeybees for production first. The Corsican honeybee have a unique situation as the stakeholders both aim at maintaining and making selection of the local ecotype, with an aim of honey production with bees adapted to the island apiary conditions. This paper aims at questioning how such a set-up has been built. Our work is based on interviews of beekeeping stakeholders. We first show the strong links between the local ecotype management and the protected designation of origin for the honey. We then show that selection criteria are not specific to the local conditions, whereas the activity in general appears very connected to those conditions. We show that the set up for selection of the Corsican bee produces (and is expected for) other elements then the single genetic aspects. We show that the management of local bee population, rather than combining two genetic management orientations, combines several items of interests beyond the single genetic management aspects, and should be comprehended in its milieu (biogeographical, sociotechnical, socioeconomics, etc.); La gestion de la biodiversité apiaire est un enjeu fort. En France, certains dispositifs ont pour objectif de conserver des abeilles locales alors que le modèle majoritaire a pour but de sélectionner des abeilles pour la production en toutes localités. L’article analyse les modalités d’émergence et la trajectoire du dispositif de gestion de l’abeille corse dont l’objectif est tout à la fois le maintien de l’abeille locale et sa sélection. La gestion de l’abeille locale est en relation étroite avec l’appellation d’origine contrôlée (AOC) Miel de Corse et combine plusieurs registres d’intérêts qui vont bien au-delà des seules considérations de gestion génétique. Nous montrons que la gestion de la population de l’écotype local s’inscrit dans un milieu biogéographique, sociotechnique et socioéconomique.

Androgen deprivation therapy remains the gold standard treatment for advanced prostate cancer. Unfortunately, most of the patients who initially respond to androgen deprivation therapy, later experience tumor relapse, which inevitably progresses to a lethal pathology, named castration-resistant prostate cancer (CRPC).Lipid metabolism anomalies are a key feature of prostate tumor cells. Among these, prostate tumors present excessive cholesterol accumulation. Consistently, epidemiologic studies associate high level of cholesterol with an increased risk of prostate cancer and advanced pathology. LXR nuclear receptors are key regulators of intracellular cholesterol homeostasis that are also implicated in immune physiology through regulation of inflammatory processes. Previous studies conducted in our lab also demonstrated the anti-proliferative and pro-apoptotic effects of LXR in prostate cancer, suggesting a potential central role of these nuclear receptors in this disease.In this context, the goal of my work was to study the role of nuclear receptors LXR in prostate cancer and especially in response to castration. My results show that in response to castration, LXR knockout mice present chronic inflammation of the prostate that eventually induces development of neoplasia. In a Pten-null tumor mouse model, LXR deletion exacerbates inflammation and results in a concomitant increase in proliferation of the prostate. However, this has no significant impact on tumor aggressiveness. To bypass the role of LXR in tumor microenvironment, and especially in the control of immune response to castration, we developed and studied the phenotype mice with conditional ablation of LXR restricted to prostate epithelium. Preliminary analyses did not show a significant phenotype in the prostate of these mice, suggesting that most of the effects of LXR ablation in the prostate result from its activity in the microenvironment.Altogether, these results demonstrate that LXR nuclear receptors, by regulating inflammation in response to castration, can favor epithelial tumor initiation and increase proliferation of the prostate., Les formes avancées du cancer de la prostate sont classiquement traitées par hormonothérapie. Malheureusement, la plupart des patients, répondant initialement à la privation androgénique, font l’expérience d’une reprise de la croissance tumorale sous traitement qui progresse inévitablement vers un stade létal de la pathologie, le cancer de la prostate résistant à la castration (CRPC). Les altérations du métabolisme lipidique représentent une caractéristique clé des cellules tumorales prostatiques. Parmi ces anomalies, les tumeurs prostatiques accumulent de manière excessive du cholestérol. De façon cohérente, les études épidémiologiques associent de forts taux de cholestérol avec un risque plus élevé de survenue d’un cancer de la prostate et des formes agressives de la pathologie. Les récepteurs nucléaires LXR jouent un rôle important dans le maintien de l’homéostasie intracellulaire du cholestérol. Par ailleurs, ils jouent également un rôle clé dans la physiologie immunitaire en régulant notamment les processus inflammatoires. Enfin, des travaux précédemment menés notamment dans l’équipe ont démontré les effets anti-prolifératifs et pro-apoptotiques des LXR dans le cancer de la prostate.Dans ce contexte, l’objectif de mes travaux de thèse a été d’étudier le rôle des récepteurs nucléaires LXR dans le cancer de la prostate et plus particulièrement dans sa réponse à la castration. Les résultats montrent que les souris invalidées pour les LXR présentent en réponse à la castration une inflammation chronique de la prostate qui conduit plus tardivement à l’émergence de lésions néoplasiques. En modèle murin de tumorigenèse induite par la perte du suppresseur de tumeurs Pten, l’invalidation des LXR ne modifie pas l’agressivité des tumeurs. Cependant, en réponse à la castration, les souris mutantes pour Pten et pour les LXR présentent une exacerbation de l’inflammation qui est associée à une prolifération accrue de la prostate, sans modification de l’agressivité des tumeurs. Pour s’affranchir du rôle des LXR dans le microenvironnement tumoral, et plus particulièrement dans le contrôle de la réponse immunitaire à la castration, nous avons développé et étudié le phénotype des souris invalidées de façon conditionnelle pour les LXR au niveau de l’épithélium prostatique. Des données préliminaires ont montré que l’invalidation épithéliale des LXR ne semble pas induire de phénotype épithélial prostatique.Au final, ces résultats montrent que les récepteurs nucléaires LXR, en régulant l’inflammation en réponse à la castration, peuvent favoriser l’initiation et augmenter la prolifération de lésions tumorales de la prostate.

One major challenge in genomic imprinting is to understand how the expression of imprinted loci is regulated at different developmental stages and tissues. This issue is of particular importance in brain where the fine-tuned regulation of imprinted expression is involved in various neurological processes. Recently, my host team revealed that the so-called bivalent chromatin structure at Imprinting Control Regions (ICR), combining the permissive H3K4me3 and repressive H3K27me3 marks, contributes to the appropriate tissue-specific expression of imprinted genes. My objective is to identify the transcription factors (TF) controlling H3K27me3 dynamic at ICR during neural lineage commitment by using a validated in vitro model of murine corticogenesis. By a candidate-based approach, I identified TET3 (ten-eleven translocation 3) as a regulator potentially involved in differential DNA methylation maintenance at Peg10, Impact and Zrsr1 ICR. Moreover, TET3 indirectly regulates other imprinted loci, such as Mest and Peg3, possibly by activating the H3K27me3-specific demethylase gene Jmjd3 (jumonji domain containing 3) in neural lineages. Meanwhile, the main part of my thesis aims to identify those TF exhaustively by conducting an original non-biased approach. Our rational is that the regulation of imprinted genes relies on Polycomb- and TF-mediated physical networks that regulate H3K27me3 dynamic at ICR. With the model of corticogenesis, we have recently generated a high-resolution map of allelic molecular signatures and genome architecture at imprinted domains, mainly by the mean of allelic 4C (circular chromosome conformation capture) experiments using 10 ICR as bait. In this manuscript, a preliminary analysis allowed us to observe that ICR are involved in cis-interactions with imprinted genes promoters, and that these contacts are frequently mediated by paternal unmethylated allele of ICR. Those observations raise the question about the potential enhancer function of ICR. Once high-throughput data from RNA-seq, ChIP-seq, RRBS and 4C at two steps of corticogenesis fully analyzed, it will provide an allelic and integrative view of linear genomics features dynamic, such as histone modifications and transcription, in combination with the dynamic of the 3D organization at ICR. This unprecedented resource will be treated by mathematical modeling to identify robust candidate actors of brain-specific imprinted expression. Outcome of this project will provide us relevant, and so far missing, tools to decipher the underlying mechanisms involved in brain-specific imprinting in normal and pathological contexts.; Un challenge majeur concernant l’empreinte parentale est de comprendre comment l’expression des loci à empreinte peut être différentiellement régulée selon les stades de développement et les tissus. Cette question est importante dans le cerveau car l’expression précise de cette classe de gènes est impliquée dans de nombreux processus neurologiques. Récemment, l’équipe d’accueil a révélé que la chromatine bivalente aux régions de contrôle de l’empreinte (ICR), combinant les marques H3K4me3 (permissive) et H3K27me3 (répressive), contribue à l’expression tissu-spécifique des gènes soumis à empreinte. L’objectif de ma thèse est d’identifier les facteurs de transcription (FT) qui contrôlent la dynamique de H3K27me3 aux ICR dans les lignées neurales, en utilisant un modèle adapté de corticogenèse in vitro. Grâce à une première approche gène-candidat, j’ai identifié la protéine TET3 (ten-eleven translocation 3) comme étant impliquée dans le maintien du différentiel de méthylation ADN aux ICR Peg10, Impact et Zrsr1 dans les lignées neurales. De plus, TET3 régule indirectement d’autres loci d’empreinte, tels que Mest et Peg3, potentiellement en activant l’expression d’un gène codant pour une déméthylase de H3K27me3, Jmjd3 (jumonji domain containing 3). En parallèle, mon projet principal de thèse vise à identifier ces FT de manière exhaustive, grâce à la mise en place d’une approche non biaisée originale. Notre rationnel est que la régulation des gènes soumis à empreinte dépend de réseaux d’interaction médiés par les facteurs Polycomb et les FT qui régulent la dynamique de H3K27me3 aux ICR. Avec le modèle de corticogenèse, nous avons récemment généré une carte résolutive des signatures moléculaires et tridimensionnelles des loci à empreinte, en s’appuyant en particulier sur des expériences de 4C (circular chromosome conformation capture) alléliques dans lesquelles 10 ICR sont utilisées comme ancre. Grâce à une analyse préliminaire de ces données, nous avons pu observer que les ICR sont capables de s’associer physiquement avec certains promoteurs de gènes à empreinte en cis, et que ces contacts sont très fréquemment médiés par l’allèle paternel de l’ICR. Ces analyses questionnent sur le rôle potentiel d’enhancer des ICR. L’analyse complète des données haut-débit de RNA-seq, ChIP-seq, RRBS et 4C à deux étapes de la corticogenèse nous fournira une vue intégrative, allélique et dynamique des signatures linéaires, comme les marques histones et la transcription, mais aussi de l’organisation 3D des ICR. Ces ressources inédites seront traitées par modélisation mathématique afin d’identifier des candidats robustes impliqués dans l’expression cerveau-spécifique des gènes à empreinte. Une fois ce projet abouti, nous disposerons d'un outil pertinent qui fait défaut aujourd’hui, permettant de révéler les mécanismes contrôlant l'empreinte dans le cerveau dans un contexte sain et pathologique.

Inflammation plays a pivotal role in term or preterm fetal membranes (FM) rupture, but the detailed mechanisms remain unclear. In this context, studies on inflammasomes, one of the key inflammation actors, recently intensified. These intracellular platforms, formed following a pro-inflammatory signal, are involved in the establishment and propagation of an inflammatory reaction. Their functions in FM begin to be described but grey areas remain. Thus, the aim of this work was to complete the characterization of inflammasomes-dependent inflammatory processes, focusing on NLRP inflammasomes.NLRP inflammasomes are composed of a NLRP receptor, the adapter ASC and the pro-caspase-1. After verifying the presence of these actors in term human FM, we focused our interest on NLRP7 inflammasome. Indeed, its function has been studied in the placental area but never in FM. The stimulation of primary amnion epithelial cells with an NLRP7 inflammasome specific ligand demonstrated (i) an increased protein level of the three actors of this inflammasome (NLRP7, ASC and pro-caspase-1), (ii) the formation of this inflammasome by NLRP7 and ASC colocalization and (iii) the activation of this inflammasome, by cleavages of two end-effectors, pro-caspase-1 and gasdermin D. These results indicate for the first time that FM are able to activate NLRP7 inflammasome signalization in response to a pro-inflammatory signal. Moreover, two natural activators of NLRP7 inflammasome have been newly identified in term human FM: Mycoplasma salivarium and Mycoplasma fermentans. Their presence suggests that NLRP7 inflammasome could play an essential role in inflammatory processes in FM. All this work strongly suggests the involvement of NLRP7 inflammasome in pathophysiology of human FM rupture, which could be a potential therapeutic target to prevent premature rupture of FM., L’inflammation joue un rôle central dans la rupture des membranes fœtales (MF), que celle-ci ait lieu à terme ou prématurément, mais l’ensemble des mécanismes reste encore à élucider. Dans ce contexte, les études sur les inflammasomes, un des acteurs clés de l’inflammation, se sont récemment intensifiées. Ces plateformes intracellulaires, formées suite à un signal pro-inflammatoire, sont impliquées dans la mise en place et la propagation d’une réaction inflammatoire. Leur fonction au sein des MF commence à être décrite mais de nombreuses zones d’ombre persistent. L’objectif de ce travail a donc été de compléter la caractérisation des processus inflammatoires dépendant des inflammasomes dans les MF, en se focalisant sur les inflammasomes de type NLRP.Les inflammasomes NLRP sont constitués d’un récepteur NLRP, de l’adaptateur ASC et de la pro-caspase-1. Après avoir vérifié la présence de ces acteurs dans les MF à terme, un intérêt particulier a été porté à l’inflammasome de type NLRP7. En effet, sa fonction a déjà été étudiée dans la sphère placentaire mais jamais dans les MF. La stimulation de cellules épithéliales amniocytaires primaires avec un ligand spécifique de l’inflammasome NLRP7 a permis de montrer (i) l’augmentation du niveau protéique des trois acteurs de cet inflammasome (NLRP7, ASC et pro-caspase-1), (ii) la formation de l’inflammasome par co-localisation entre NLRP7 et ASC, (iii) l’activation de cet inflammasome montré par le clivage de deux effecteurs terminaux, la pro-caspase-1 et la gasdermine D. Ces résultats indiquent pour la première fois que les MF sont capables de mettre en jeu la signalisation de l’inflammasome NLRP7 en réponse à un signal pro-inflammatoire.En parallèle, deux activateurs naturels de l’inflammasome NLRP7 ont été identifiés pour la première fois dans les MF humaines à terme : il s’agit de Mycoplasma salivarium et Mycoplasma fermentans. Leur présence suggère le fait que l’inflammasome NLRP7 puisse jouer un rôle majeur dans les processus inflammatoires au sein des MF. L’ensemble de ce travail suggère donc fortement l’implication de l’inflammasome NLRP7 dans la physiopathologie de la rupture des membranes fœtales humaines, qui pourrait être une cible thérapeutique potentielle pour prévenir les ruptures prématurées des membranes fœtales.

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., 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.

In humans, the success of fertilization and embryonic development leading to the birth of ahealthy child lies mainly in the quality of reproductive cells. Oxidative damage to sperm DNAis a major cause of male infertility. In order to provide optimal and appropriate therapeuticmanagement, I first developed and validated a diagnostic test for sperm DNA oxidation byimmunodetection of 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG), a major adduct of nuclearoxidation. This thesis work determined, for the first time, a threshold for the oxidation ofsperm DNA in relation to conventional sperm parameters. In a second step, I focused on themost common chromatin and sperm DNA disorders in male infertility, namely chromatincondensation anomalies, sperm DNA fragmentation and oxidation. A correlation betweenDNA oxidation, particularly the mean fluorescence intensity, and the percentage offragmented sperm was found. To objectify the impact of this nuclear sperm damage inclinical practice, I studied, after cryopreservation, the beneficial effects of hypotaurinesupplementation to the selection and freeze/thaw media of seed samples. A decrease incryocapacitation and the percentage of fragmented and decondensed sperm has beenfound, as well as an improvement in sperm vitality and progressive mobility. Finally, sincethe ultimate goal of the sperm cells is to participate in the genesis of a new individual, I haveshown that the fragmentation and oxidation of sperm DNA has an impact at key moments inthe kinetics of early embryonic development following ICSI without modifying the obtainingof good quality blastocysts. This thesis work has led to a better understanding of thepathophysiology of male infertility and the identification of new sperm biomarkers related tonormal embryonic development., Chez l’Homme, les succès de la fécondation et d’un développement embryonnaire aboutissant à la naissance d’un enfant en bonne santé résident principalement dans la qualité des cellules reproductrices. Les dommages oxydants de l’ADN spermatique sont une cause majeure d’infertilité masculine. Afin de permettre une prise en charge thérapeutique optimale et adaptée, j’ai tout d’abord mis au point et validé un test diagnostique de l’oxydation de l’ADN spermatique par immunodétection du 8-hydroxy-2'-desoxyguanosine (8-OHdG), adduit majeur de l'oxydation nucléaire. Ce travail de thèse a déterminé, pour la première fois, un seuil d’oxydation de l’ADN spermatique en relation avec les paramètres conventionnels spermatiques. Dans un second temps, je me suis focalisée sur les atteintes de la chromatine et de l’ADN spermatique les plus fréquentes en cas d’infertilité masculine, à savoir les anomalies de condensation de la chromatine, la fragmentation et l’oxydation de l’ADN spermatique. Une corrélation entre l’oxydation de l’ADN, tout particulièrement la moyenne d’intensité de fluorescence, et le pourcentage de spermatozoïde fragmenté a été mise en évidence. Pour objectiver l’impact de ces dommages nucléaires spermatiques en pratique clinique, j’ai étudié, après cryopréservation, les effets bénéfiques d’une supplémentation en hypotaurine des milieux de sélection et de congélation/décongélation des échantillons. Une baisse de la cryocapacitation et du pourcentage de spermatozoïde fragmenté et décondensé ont été retrouvées ainsi qu’une amélioration de la vitalité et de la mobilité progressive spermatique. Enfin, comme le spermatozoïde a pour but ultime de participer à la genèse d’un nouvel individu, j’ai mis en évidence que la fragmentation et l’oxydation de l’ADN spermatique avaient un impact à des moments clés de la cinétique du développement embryonnaire précoce suite à une ICSI sans pour autant modifier l’obtention de blastocystes de bonne qualité. Ce travail de thèse a permis de mieux comprendre la physiopathologie de l’infertilité masculine et de mettre en évidence de nouveaux biomarqueurs spermatiques en lien avec un développement embryonnaire normal.

International audience; Le test de Kleihauer (TK) vise à mettre en évidence la présence de cellules fœtales dans le sang maternel afin d’objectiver une hémorragie foeto-maternelle (HFM). Les hématies fœtales sont distinguées des hématies maternelles grâce à leur contenu en hémoglobine fœtale (HbF) ce qui les rend acido-résistantes. De ce fait, elles ne se lysent pas en présence d’un réactif acidophile et apparaissent en rose foncé après coloration à l’éosine tandis que les hématies adultes sont hémolysées et apparaissent incolores [1]. Chez l’adulte, le taux d’HbF est normalement inférieur à 1% [2]. Le syndrome héréditaire de persistance de l’hémoglobine fœtale (SHPHF) est caractérisé par la production à l’âge adulte d’HbF à l’origine d’un TK « faussement » positif. Nous rapportons le cas d’une patiente dont le TK particulièrement élevé en l’absence de signes d’HFM a conduit à identifier un SHPHF, dont l’origine génétique est un réarrangement non décrit.

In a context of climate change, the characterization of wheat varieties in response to drought and heat stress events is one of the major challenges of agriculture. This PhD thesis, resulting from a private-public partnership between Arvalis ‘Institut du Végétal’, Biogemma and INRA (“Institut National de la Recherche Agronomique”), aimed at providing necessary knowledge and tools to identify drought or heat-tolerant varieties and breed for varieties that meet these requirements. Analyses were conducted using a panel of 220 commercial varieties, genotyped with 280K SNP and tested in 35 environments (combination of year, location and water regime) and an experiment under controlled conditions where heat stress was applied during grain filling. The complexity of the study of drought and heat tolerance led us to present this thesis by first separating hydric and thermal stresses, and then to explore a multi-stress analysis method. Even if breeding has improved the performance of varieties under optimal water conditions, we showed that genetic progress must be accelerated and better distributed according to different stress scenarios. We propose several genetic determinants that could allow genetic gain in stressful environments. Our results and methods are discussed in view of the needs for varietal recommendation and improvement. Additional research strategies and methods improvements were also suggested., Dans un contexte de changement climatique, la caractérisation des variétés de blé tendre en réponse à des évènements de sécheresse et de stress thermique est un des défis de l’agriculture. Cette thèse, issue d’un partenariat -public entre Arvalis-Institut du Végétal, Biogemma et l’INRA (Institut National de la Recherche Agronomique), avait pour but de développer des connaissances et des outils nécessaires à l’identification de variétés tolérantes à la sécheresse et au stress thermique et à la création de variétés répondant à cette exigence. Pour ce faire, nous avons analysé un panel de 220 variétés commerciales, génotypées avec 280K SNP et testées dans 35 environnements variés (combinaison d’année, lieu et régime hydrique), plus une expérimentation en conditions contrôlées où un stress thermique a été appliqué pendant le remplissage du grain. La complexité de l’étude de la tolérance à la sécheresse nous a conduit à présenter cette thèse en séparant, dans un premier temps, l’étude des stress hydriques et thermiques, puis de prospecter une méthode d’analyse multi-stress. Nous avons montré que même si la sélection a amélioré la performance des variétés en condition hydrique optimale, le progrès génétique doit être accéléré et mieux réparti en fonction des différents types de stress. Nous proposons pour cela plusieurs déterminants génétiques qui pourraient permettre un gain dans des environnements stressants. Nos résultats et méthodes sont discutés au regard des besoins en préconisation et amélioration variétale. Des pistes de recherche complémentaires et des améliorations ont aussi été suggérées.

Afin d'analyser la construction des liens d'un produit à son territoire, nous avons choisi d'étudier quatre exemples de la région montagneuse du Chouf au Liban. Ces exemples, qui mobilisent des produits relativement banaux mais qui font partie de la tradition locale, sont revendiqués par les acteurs comme des productions spécifiques à ce territoire. Suite aux mutations socioéconomiques et environnementales qui ont eu lieu durant les deux dernières décennies, les acteurs justifient la spécificité et l'ancrage de leurs produits dans le territoire par des liens construits, croisés, inventés ou réinventés. Nous examinons d'abord comment se construit ce "lien au territoire", c'est-à-dire, les manières dont les acteurs locaux élaborent et justifient l'ancrage territorial de leurs produits. Nous montrons ensuite que l'ancrage territorial de ces produits ne repose pas seulement sur la stratégie individuelle des producteurs, mais aussi sur celle de l'organisation territoriale (les nouveaux acteurs) et à travers la conception et la mise en place d'actions collectives unissant des producteurs, organisateurs territoriaux et consommateurs. Ainsi ces spécificités locales font l'objet d'une adéquation entre les trois sphères (celle des producteurs, celle des organisateurs territoriaux et celle des consommateurs) et contribuent au développement local du territoire.

In a context of climate change, the characterization of wheat varieties in response to drought and heat stress events is one of the major challenges of agriculture. This PhD thesis, resulting from a private-public partnership between Arvalis ‘Institut du Végétal’, Biogemma and INRA (“Institut National de la Recherche Agronomique”), aimed at providing necessary knowledge and tools to identify drought or heat-tolerant varieties and breed for varieties that meet these requirements. Analyses were conducted using a panel of 220 commercial varieties, genotyped with 280K SNP and tested in 35 environments (combination of year, location and water regime) and an experiment under controlled conditions where heat stress was applied during grain filling. The complexity of the study of drought and heat tolerance led us to present this thesis by first separating hydric and thermal stresses, and then to explore a multi-stress analysis method. Even if breeding has improved the performance of varieties under optimal water conditions, we showed that genetic progress must be accelerated and better distributed according to different stress scenarios. We propose several genetic determinants that could allow genetic gain in stressful environments. Our results and methods are discussed in view of the needs for varietal recommendation and improvement. Additional research strategies and methods improvements were also suggested., Dans un contexte de changement climatique, la caractérisation des variétés de blé tendre en réponse à des évènements de sécheresse et de stress thermique est un des défis de l’agriculture. Cette thèse, issue d’un partenariat -public entre Arvalis-Institut du Végétal, Biogemma et l’INRA (Institut National de la Recherche Agronomique), avait pour but de développer des connaissances et des outils nécessaires à l’identification de variétés tolérantes à la sécheresse et au stress thermique et à la création de variétés répondant à cette exigence. Pour ce faire, nous avons analysé un panel de 220 variétés commerciales, génotypées avec 280K SNP et testées dans 35 environnements variés (combinaison d’année, lieu et régime hydrique), plus une expérimentation en conditions contrôlées où un stress thermique a été appliqué pendant le remplissage du grain. La complexité de l’étude de la tolérance à la sécheresse nous a conduit à présenter cette thèse en séparant, dans un premier temps, l’étude des stress hydriques et thermiques, puis de prospecter une méthode d’analyse multi-stress. Nous avons montré que même si la sélection a amélioré la performance des variétés en condition hydrique optimale, le progrès génétique doit être accéléré et mieux réparti en fonction des différents types de stress. Nous proposons pour cela plusieurs déterminants génétiques qui pourraient permettre un gain dans des environnements stressants. Nos résultats et méthodes sont discutés au regard des besoins en préconisation et amélioration variétale. Des pistes de recherche complémentaires et des améliorations ont aussi été suggérées.

International audience; Objectives: To assess concordance between double human and automated optical reading (AOR) concerning two biological tests for rupture of membranes (ROM) METHODS: We conducted a monocentric, prospective, observational study comparing Actim Prom® (Alere SAS, Jouy-en Josas, France) and Hiprom Duo® (Fumouze, Levallois-Perret, France). Each test was performed simultaneously in patients with suspected ROM and read independently by 2 biologists and AOR device. ROM was clinically confirmed in case of recurrent leakage or spontaneous labour with no perceived membranes within 48hours.Results: Concerning Actim Prom®, concordance was 100 %, 92.5 % and 91.6 % between biologists, biologists-AOR device and biologists or AOR vs. clinical presentation respectively. Concerning Hiprom Duo®, concordance was 97.2 % between biologists, 97.2 % between biologist 1 and AOR, 95.3 % between biologist 2 and AOR, 63.5 % between clinical presentation and human reading, 62.3 % between clinical presentation and AOR. False positive cases were significantly associated with modified cervix (21 % vs. 46 %, P=0.006).Conclusion: We demonstrated excellent correlation between biologists and good or excellent correlation between AOR and human reading supporting the use of AOR in clinical practice.

Androgen deprivation therapy remains the gold standard treatment for advanced prostate cancer. Unfortunately, most of the patients who initially respond to androgen deprivation therapy, later experience tumor relapse, which inevitably progresses to a lethal pathology, named castration-resistant prostate cancer (CRPC).Lipid metabolism anomalies are a key feature of prostate tumor cells. Among these, prostate tumors present excessive cholesterol accumulation. Consistently, epidemiologic studies associate high level of cholesterol with an increased risk of prostate cancer and advanced pathology. LXR nuclear receptors are key regulators of intracellular cholesterol homeostasis that are also implicated in immune physiology through regulation of inflammatory processes. Previous studies conducted in our lab also demonstrated the anti-proliferative and pro-apoptotic effects of LXR in prostate cancer, suggesting a potential central role of these nuclear receptors in this disease.In this context, the goal of my work was to study the role of nuclear receptors LXR in prostate cancer and especially in response to castration. My results show that in response to castration, LXR knockout mice present chronic inflammation of the prostate that eventually induces development of neoplasia. In a Pten-null tumor mouse model, LXR deletion exacerbates inflammation and results in a concomitant increase in proliferation of the prostate. However, this has no significant impact on tumor aggressiveness. To bypass the role of LXR in tumor microenvironment, and especially in the control of immune response to castration, we developed and studied the phenotype mice with conditional ablation of LXR restricted to prostate epithelium. Preliminary analyses did not show a significant phenotype in the prostate of these mice, suggesting that most of the effects of LXR ablation in the prostate result from its activity in the microenvironment.Altogether, these results demonstrate that LXR nuclear receptors, by regulating inflammation in response to castration, can favor epithelial tumor initiation and increase proliferation of the prostate., Les formes avancées du cancer de la prostate sont classiquement traitées par hormonothérapie. Malheureusement, la plupart des patients, répondant initialement à la privation androgénique, font l’expérience d’une reprise de la croissance tumorale sous traitement qui progresse inévitablement vers un stade létal de la pathologie, le cancer de la prostate résistant à la castration (CRPC). Les altérations du métabolisme lipidique représentent une caractéristique clé des cellules tumorales prostatiques. Parmi ces anomalies, les tumeurs prostatiques accumulent de manière excessive du cholestérol. De façon cohérente, les études épidémiologiques associent de forts taux de cholestérol avec un risque plus élevé de survenue d’un cancer de la prostate et des formes agressives de la pathologie. Les récepteurs nucléaires LXR jouent un rôle important dans le maintien de l’homéostasie intracellulaire du cholestérol. Par ailleurs, ils jouent également un rôle clé dans la physiologie immunitaire en régulant notamment les processus inflammatoires. Enfin, des travaux précédemment menés notamment dans l’équipe ont démontré les effets anti-prolifératifs et pro-apoptotiques des LXR dans le cancer de la prostate.Dans ce contexte, l’objectif de mes travaux de thèse a été d’étudier le rôle des récepteurs nucléaires LXR dans le cancer de la prostate et plus particulièrement dans sa réponse à la castration. Les résultats montrent que les souris invalidées pour les LXR présentent en réponse à la castration une inflammation chronique de la prostate qui conduit plus tardivement à l’émergence de lésions néoplasiques. En modèle murin de tumorigenèse induite par la perte du suppresseur de tumeurs Pten, l’invalidation des LXR ne modifie pas l’agressivité des tumeurs. Cependant, en réponse à la castration, les souris mutantes pour Pten et pour les LXR présentent une exacerbation de l’inflammation qui est associée à une prolifération accrue de la prostate, sans modification de l’agressivité des tumeurs. Pour s’affranchir du rôle des LXR dans le microenvironnement tumoral, et plus particulièrement dans le contrôle de la réponse immunitaire à la castration, nous avons développé et étudié le phénotype des souris invalidées de façon conditionnelle pour les LXR au niveau de l’épithélium prostatique. Des données préliminaires ont montré que l’invalidation épithéliale des LXR ne semble pas induire de phénotype épithélial prostatique.Au final, ces résultats montrent que les récepteurs nucléaires LXR, en régulant l’inflammation en réponse à la castration, peuvent favoriser l’initiation et augmenter la prolifération de lésions tumorales de la prostate.

In order to deepen scientific knowledge regarding biological effects of radionuclides and associated risk to offspring, an in vivo multigenerational study of chronic exposure to a non-toxic dose of uranium was performed by monitoring three generation of rats (F0, F1 and F2). Clinical parameters and biological markers, including metabolomics, transcriptomics and epigenomics high throughput analysis were conducted in blood, urine and kidney samples.For the first generation of contaminated rats (F0) sex-differences to uranium effects were observed in kidney for gene expression (mRNA, miRNA) and in kidney, urine and blood for biochemical parameters and metabolomics profiles. No epigenetic modification of DNA methylation profiles was shown in kidney. For the next two generations (F1, F2), a multigenerational sex-specific effect is observed for both metabolomics and renal DNA methylation profiles of contaminated rats. Moreover, for the last generation of male rats (F2), a decrease of both total body and kidney weight was shown.In conclusion, low-dose chronic contamination of rats to uranium leads to multigenerational effects. Including sex-differences, they can be shown at different molecular levels of the cellular system. Depending of integrated system biology, data of this thesis are useful in the understanding of biological mechanisms of uranium effect and risk of delayed harmful effect. In the field of radiation protection, these results prove the requirement of considering sexual dimorphisms and consequences of such exposures to offspring.; Pour enrichir les connaissances scientifiques sur les effets biologiques des radionucléides et risques des contaminations chroniques sur la descendance, une étude multigénérationnelle in vivo d’exposition a été réalisée à doses non toxiques d'uranium. Ce modèle, a permis de suivre les effets biologiques de l’uranium sur trois générations de rats (F0, F1 et F2) par des analyses cliniques et le suivi de marqueurs biologiques. Dans cette étude, des analyses métabolomiques, transcriptomiques et épigénomiques ont été réalisées à partir d’échantillons de sang, d’urine et de rein.Pour la première génération des rats contaminés (F0), des différences dépendant du sexe des animaux sont observables par l’analyse des niveaux d’expression géniques (ARNm et micro-ARN) dans les reins, des profils métabolomiques et biochimiques dans les reins, l’urine et le sang. Aucune modification épigénétique des profils de méthylation de l’ADN rénal n’est à noter. Pour les deux générations suivantes (F1 et F2), un effet multigénérationnel dépendant aussi du sexe des rats est observable au niveau des profils métabolomiques urinaires et rénaux ainsi qu’au niveau des profils épigénétiques de méthylation de l'ADN des reins. Une baisse de poids corporel et des reins a aussi été observée pour la troisième génération de rats chez les mâles (F2).En conclusion, les travaux de cette thèse montrent qu’une contamination chronique à faible dose d'uranium entraine des effets biologiques sur plusieurs générations de rats. Ils sont observables à différents niveaux moléculaires des systèmes de régulation cellulaires et dépendent du sexe des rats. Ces effets, étroitement liés à des systèmes biologiques intégrés, sont utiles à la compréhension des mécanismes biologiques des expositions à l'uranium et à l’évaluation des risques de nocivités à long termes. Dans le domaine de la radioprotection, ces résultats justifient la nécessité de considérer les dimorphismes sexuels des individus et les conséquences des expositions sur les générations à venir.

International audience

Transcriptional gene silencing hinders deleterious transcription of some genes and transposable elements. Silencing is maintained by numerous chromatin modifications such as DNA methylation and repressive histone marks. To better understand the molecular mechanisms of silencing, we conducted a forward genetic screen using a transgene reporter system targeted by transcriptional gene silencing in the model plant Arabidopsis thaliana. We isolated a first type of mutants with diminished maintenance of silencing and a second category that displayed deficient release of transgene silencing upon heat stress. We then combined molecular, cytological and genomic methods to characterize the defects associated with these mutations.First, we show that the Mediator subunit MED14 and the TFIIH complex subunit UVH6 are required for heat-stress-induced release of silencing. We further show that MED14, but not UVH6, promotes transcriptional activation of transposable elements in mutant contexts where silencing is defective. Importantly, MED14 is only required when DNA methylation is not affected, suggesting that MED14 has a specialized function to promote transcription of heterochromatin. Furthermore, we show that MED14 promote DNA methylation at targets regulated by RNA-directed DNA methylation.Characterizing mutants from the first category, we unveil the contribution of the MAIN and MAIL1 proteins into transcriptional gene silencing, and show that they likely act through a pathway independent of known silencing factors. Interestingly, MAIN and MAIL1 bear a protein domain that is shared with transposable elements, and that has been captured by transposable elements and genes throughout the evolutionary history of flower plants.Additionally, we confirm the involvement of the DNA polymerase epsilon in transcriptional gene silencing by isolating a new mutation of the POL2A gene among mutants of the first category. We characterize the effects of the pol2a mutation on several heterochromatin properties, and show that the pol2a mutant retains high levels of heterochromatin marks despite having highly disorganized heterochromatin. We actually detect a strong elevation of DNA methylation in the pol2a mutant and explore different hypothesis to explain this unusual phenotype. We show that increased expression of the CMT3 chromomethylase is a likely cause, but that additional molecular mechanisms are probably involved. Further exploration suggests that constitutive replicative stress occurring in pol2a mutants could be an additional cause of DNA hypermethylation.To summarize, this work provide putative causes for DNA hypermethylation and silencing defects in a situation of replicative deficiency. Further investigation will be required to identify the molecular components involved in the mechanism. Our data further suggest that MED14 has a function dedicated to heterochromatin transcription that could promote DNA methylation maintenance.; Le silencing transcriptionnel limite la transcription des gènes et des éléments transposables dont l’expression pourrait être délétère à la cellule. Il dépend d’une diversité de modifications de la chromatine comme la méthylation ADN ou les marques répressives des histones. De façon à mieux comprendre les mécanismes moléculaires à l’origine du silencing transcriptionnel, nous avons mené une approche de génétique directe à l’aide d’un transgène soumis au silencing dans la plante modèle Arabidopsis thaliana. Cette stratégie nous a permis d'isoler à la fois des mutants déficients pour le maintien du silencing transcriptionnel et des mutations qui empêchent la réactivation transcriptionnelle des éléments transposables en réponse à un stress thermique. Nous avons caractérisé les défauts provoqués par ces mutations en combinant des approches de biologie moléculaire, de cytologie et de génomique.Nous montrons ainsi que MED14, la sous-unité centrale du complexe Mediator, et UVH6, composant du complexe TFIIH, sont requis pour la transcription de l'hétérochromatine en stress thermique. MED14 stimule aussi la transcription de l'hétérochromatine en l'absence de stress, mais ne semble fonctionner qu'en présence de la méthylation ADN. En plus de cette fonction originale, nous identifions un nouveau rôle de MED14 dans le maintien de la méthylation ADN, possiblement via la voie de méthylation ADN dirigée par les petits ARN.Par ailleurs, nos résultats nous ont permis d’identifier le rôle des protéines MAIN et MAIL1, qui définissent une voie de silencing transcriptionnelle indépendante des voies connues jusqu'alors. De façon intéressante, MAIN et MAIL1 possèdent un domaine protéique partagé avec les éléments transposables, qui aurait successivement été capturé par les éléments transposables et leur hôte au cours de l’histoire évolutive des plantes à fleurs.Enfin, en isolant une nouvelle mutation du gène POL2A, nous confirmons le rôle de l’ADN polymérase epsilon dans le silencing transcriptionnel et caractérisons les propriétés chromatiniennes qui dépendent de POL2A. Nous montrons que les défauts de silencing des mutants pol2a corrèlent avec une désorganisation importante de l’hétérochromatine sans diminution drastique des marques qui y sont associées. Au contraire, nous détectons une hyperméthylation ADN prononcée dans le mutant, et explorons différentes hypothèses pour expliquer ce phénotype particulier. Nos données suggèrent que plusieurs mécanismes moléculaires sont à l’origine des défauts des mutants pol2a. Elles confirment le rôle prépondérant de la chromométhylase CMT3 dans la régulation de la méthylation ADN, et suggèrent qu’un stress réplicatif pourrait causer une hyperméthylation de l’ADN.Dans l’ensemble, ces travaux de thèse proposent des pistes de travail dont l’exploration pourrait permettre d’expliquer les effets des déficiences réplicatives dans le maintien du silencing transcriptionnel et de l’homéostasie de la méthylation ADN. Ils suggèrent en outre que MED14 a une fonction dédiée à la transcription de l’hétérochromatine qui pourrait stimuler le maintien de la méthylation ADN.

Adult muscle precursors (or AMPs) represent a transient muscle stem cell population in Drosophila. These cells arise from the embryonic mesoderm and are characterized by the activation of the Notch pathway as well as the maintenance of a high expression of the transcription factor Twist. The distribution of AMPs is established during embryogenesis in a stereotyped manner: we distinguish 6 AMPs per abdominal hemisegment in ventral, lateral, dorso-lateral and dorsal positions. After specification and until the beginning of the second larval instar, AMPs are maintained in a quiescent state where they stay in close contact with muscle fibers and motor axons. The main objective of my PhD project was the characterization of the role and the behavior of these AMP cells during embryogenesis. Firstly, I could demonstrate that AMPs are able to attract motor axons responsible for the innervation of embryonic muscles. This attraction goes through the establishment of contacts between these two tissues via a high filopodial dynamic. Moreover, a sub-population of AMPs in the lateral region in responsible of the formation of one of the nervous branches which will innervate the segmental border muscle. Secondly, this project focused on the behavior of these cells, as well as the analysis of the role of several genes expressed by AMPs. Thus, I could highlight new interactions between lateral AMPs and their muscle environment. Furthermore, I identified new markers of AMPs such as the receptor Unc-5, the metalloproteinase MMP1 and the guidance molecule Sidestep. One of the major contributions of this project was the establishment for the first time of the role of the muscle stem cells AMPs in the setup of the motor nervous system. The addition of this new actor will allow a better comprehension of the mechanisms behind the guidance of axons during muscle innervation.; Les précurseurs de muscles adultes (ou AMPs) représentent une population transitoire de cellules souches musculaires chez la Drosophile. Ces cellules dérivent du mésoderme embryonnaire et sont caractérisées par l’activation de la voie Notch ainsi que par le maintien d’une forte expression du facteur de transcription Twist (de type basic helix loop helix). La répartition des AMPs chez la larve est établie au cours de l’embryogénèse de manière stéréotypée : on distingue 6 AMPs par hémisegment abdominal en position ventrale, latérale, dorso-latérale et dorsale. Après spécification et jusqu’au début du deuxième stade larvaire, les AMPs sont maintenues dans un état de quiescence, au cours duquel, les AMPs sont en contact étroit avec les fibres musculaires et les axones moteurs. L’objectif principal de mon projet de thèse a été de caractériser le rôle et le comportement de ces cellules AMPs au cours de l’embryogenèse. Dans un premier temps, j’ai pu montrer que les AMPs sont capables d’attirer les axones moteurs responsables de l’innervation des muscles. Cette attraction passe par l’établissement de contacts entre ces deux tissus via une forte dynamique filopodiale. De plus, une sous-population d’AMPs dans la région latérale est responsable de la formation d’une des branches nerveuses qui innervera le muscle de bordure de segment. La deuxième partie de ce projet s’est concentrée sur l’étude du comportement de ces cellules, ainsi que sur l’analyse du rôle des gènes exprimés dans les AMPs. J’ai ainsi pu mettre en évidence de nouvelles interactions entre les AMPs latérales et leur environnement musculaire. De plus, j’ai identifié de nouveaux marqueurs des AMPs tels que le récepteur Unc-5, la métalloprotéase MMP1 et la protéine de guidance Sidestep. L’une des contributions majeures de ce projet a été de pouvoir établir pour la première fois le rôle des cellules souches musculaires AMPs dans la mise en place du système nerveux moteur. L’ajout de ce nouvel acteur va permettre une meilleure compréhension des mécanismes de guidance des axones au cours de l’innervation musculaire.

Clinical studies have demonstrated that, in prostate cancer, RAS/MAPK and PI3K/AKT/TOR signaling pathways are often aberrantly co-activated in tumors, their activation levels increasing again in resistance phases. These pathways, that are regulated by growth factors, are implicated in fundamental cellular processes regulation such as proliferation, growth and cellular differentiation. These data suggest that they are likely implicated in prostate tumorigenesis. However, the relative implication of each of these two pathways during prostate tumorigenesis, especially during early phases, is not fully understood. Thus, the aim of my thesis is to define the possible implication of these pathways in prostate cancer initiation and progression and which molecular mechanisms are implicated in their co-deregulation. Therefore, we have developed an alternative in vivo model of prostate tumorigenesis in drosophila, where accessory glands are a functional equivalent of the human prostate. The first part of my work shows that only the hyperactivation of the RAS/MAPK pathway in accessory glands can promote tumorigenesis, with the formation of cell masses that recapitulate many cancer hallmarks including uncontrolled cell growth and proliferation, enhanced matrix metalloproteinases expression, loss of epithelial markers expression, neovascularization-like tracheogenesis. However, both pathways are necessary to tumorigenesis, even though they display different roles: the RAS/MAPK pathway is activated earlier and is able to recruit the PI3K/AKT/TOR pathway thanks to the formation of two feedback loops. The first depend on Spitz (dEGF) and EGFR receptor to amplify RAS/MAPK pathway activation. The second depends on ILP6 (dIGF1) activation, produced following RAS/MAPK pathway activation and allow PI3K/AKT/TOR pathway recruitment via insulin receptor InR. The second part of the work shows that RAS/MAPK pathway activation allows MMP1 production restricted to the cells that will be the origin of the tumors, before their actual extravasation. This temporally controlled step of MMP1 expression corresponds to a time window where the cells show strong cytoskeletal reorganization and where microenvironment is disturbed. These data place the RAS/MAPK pathway deregulation as an early event of prostate tumorigenesis, able to recruit the PI3K/AKT/TOR pathway and to induce MMP1 production to allow cell extravasation and tumor formation.; L’étude d’échantillons humains montre que les voies de signalisation RAS/MAPK et PI3K/AKT/mTOR sont fréquemment activées de manière aberrante dans les tumeurs de la prostate, d’autant plus dans les phases de résistance aux traitements. Ces deux voies de signalisation sont sensibles aux facteurs de croissances et impliquées dans la régulation de processus cellulaires fondamentaux tels que la prolifération, la croissance ou encore la différenciation cellulaire. Ces données suggèrent qu’elles ont un rôle essentiel dans la tumorigenèse prostatique. Cependant, le rôle respectif de chacune de ces voies dans la carcinogenèse prostatique, particulièrement dans les phases précoces, n’est pas clairement établit. L’objectif de ma thèse est donc de définir le rôle possible de ces deux voies dans l’initiation et la progression du cancer de la prostate, ainsi que les mécanismes impliqués dans leur co-dérégulation. Cette étude est réalisée dans un modèle in vivo alternatif, la drosophile, qui possèdent un équivalent fonctionnel de la prostate : les glandes accessoires. La première partie des travaux réalisés montre que seule la suractivation de la voie RAS/MAPK dans la glande accessoire conduit à un processus de tumorigenèse, avec la production de masses cellulaires récapitulant de nombreuses caractéristiques cancéreuses : croissance cellulaire et prolifération incontrôlée, expression de métalloprotéases, perte de l’expression de marqueurs épithéliaux et formation de nouvelles trachées. Cependant, les deux voies de signalisation sont nécessaires à la tumorigenèse, mais avec des rôles différents : la voie RAS/MAPK est activée précocement et est capable de recruter la voie PI3K/AKT/TOR grâce à la mise en place de deux boucles autocrines de régulation. La première dépend de spitz (dEGF) et du récepteur EGFR pour amplifier l’activation de la voie RAS/MAPK. La seconde dépend de l’activation d’ILP6 (dIGF1), produit suite à l’activation de la voie RAS/MAPK, et permet le recrutement de la voie PI3K/AKT/TOR par l’intermédiaire du récepteur à l’insuline InR. La deuxième partie des travaux réalisés montre que l’activation de la voie RAS/MAPK conduit à la production de MMP1 dans les cellules qui seront à l’origine des tumeurs avant leur extravasation hors de l’épithélium. Cette expression temporelle contrôlée correspond à une étape où une réorganisation du cytosquelette a lieu et où le microenvironnement est altéré. Ces données placent donc la dérégulation de la voie RAS/MAPK comme un évènement précoce de la tumorigenèse prostatique, capable de recruter la voie PI3K/AKT/TOR et d’entrainer la production de MMP1, pour in fine conduire à l’extravasation des cellules et à la formation de tumeurs.

Clinical studies have demonstrated that, in prostate cancer, RAS/MAPK and PI3K/AKT/TOR signaling pathways are often aberrantly co-activated in tumors, their activation levels increasing again in resistance phases. These pathways, that are regulated by growth factors, are implicated in fundamental cellular processes regulation such as proliferation, growth and cellular differentiation. These data suggest that they are likely implicated in prostate tumorigenesis. However, the relative implication of each of these two pathways during prostate tumorigenesis, especially during early phases, is not fully understood. Thus, the aim of my thesis is to define the possible implication of these pathways in prostate cancer initiation and progression and which molecular mechanisms are implicated in their co-deregulation. Therefore, we have developed an alternative in vivo model of prostate tumorigenesis in drosophila, where accessory glands are a functional equivalent of the human prostate. The first part of my work shows that only the hyperactivation of the RAS/MAPK pathway in accessory glands can promote tumorigenesis, with the formation of cell masses that recapitulate many cancer hallmarks including uncontrolled cell growth and proliferation, enhanced matrix metalloproteinases expression, loss of epithelial markers expression, neovascularization-like tracheogenesis. However, both pathways are necessary to tumorigenesis, even though they display different roles: the RAS/MAPK pathway is activated earlier and is able to recruit the PI3K/AKT/TOR pathway thanks to the formation of two feedback loops. The first depend on Spitz (dEGF) and EGFR receptor to amplify RAS/MAPK pathway activation. The second depends on ILP6 (dIGF1) activation, produced following RAS/MAPK pathway activation and allow PI3K/AKT/TOR pathway recruitment via insulin receptor InR. The second part of the work shows that RAS/MAPK pathway activation allows MMP1 production restricted to the cells that will be the origin of the tumors, before their actual extravasation. This temporally controlled step of MMP1 expression corresponds to a time window where the cells show strong cytoskeletal reorganization and where microenvironment is disturbed. These data place the RAS/MAPK pathway deregulation as an early event of prostate tumorigenesis, able to recruit the PI3K/AKT/TOR pathway and to induce MMP1 production to allow cell extravasation and tumor formation.; L’étude d’échantillons humains montre que les voies de signalisation RAS/MAPK et PI3K/AKT/mTOR sont fréquemment activées de manière aberrante dans les tumeurs de la prostate, d’autant plus dans les phases de résistance aux traitements. Ces deux voies de signalisation sont sensibles aux facteurs de croissances et impliquées dans la régulation de processus cellulaires fondamentaux tels que la prolifération, la croissance ou encore la différenciation cellulaire. Ces données suggèrent qu’elles ont un rôle essentiel dans la tumorigenèse prostatique. Cependant, le rôle respectif de chacune de ces voies dans la carcinogenèse prostatique, particulièrement dans les phases précoces, n’est pas clairement établit. L’objectif de ma thèse est donc de définir le rôle possible de ces deux voies dans l’initiation et la progression du cancer de la prostate, ainsi que les mécanismes impliqués dans leur co-dérégulation. Cette étude est réalisée dans un modèle in vivo alternatif, la drosophile, qui possèdent un équivalent fonctionnel de la prostate : les glandes accessoires. La première partie des travaux réalisés montre que seule la suractivation de la voie RAS/MAPK dans la glande accessoire conduit à un processus de tumorigenèse, avec la production de masses cellulaires récapitulant de nombreuses caractéristiques cancéreuses : croissance cellulaire et prolifération incontrôlée, expression de métalloprotéases, perte de l’expression de marqueurs épithéliaux et formation de nouvelles trachées. Cependant, les deux voies de signalisation sont nécessaires à la tumorigenèse, mais avec des rôles différents : la voie RAS/MAPK est activée précocement et est capable de recruter la voie PI3K/AKT/TOR grâce à la mise en place de deux boucles autocrines de régulation. La première dépend de spitz (dEGF) et du récepteur EGFR pour amplifier l’activation de la voie RAS/MAPK. La seconde dépend de l’activation d’ILP6 (dIGF1), produit suite à l’activation de la voie RAS/MAPK, et permet le recrutement de la voie PI3K/AKT/TOR par l’intermédiaire du récepteur à l’insuline InR. La deuxième partie des travaux réalisés montre que l’activation de la voie RAS/MAPK conduit à la production de MMP1 dans les cellules qui seront à l’origine des tumeurs avant leur extravasation hors de l’épithélium. Cette expression temporelle contrôlée correspond à une étape où une réorganisation du cytosquelette a lieu et où le microenvironnement est altéré. Ces données placent donc la dérégulation de la voie RAS/MAPK comme un évènement précoce de la tumorigenèse prostatique, capable de recruter la voie PI3K/AKT/TOR et d’entrainer la production de MMP1, pour in fine conduire à l’extravasation des cellules et à la formation de tumeurs.

Liver X Receptors (LXRs) are transcription factors among the nuclear receptors superfamily present in humans under two isoforms: LXRα and LXRβ. These isoforms have redundant and specific roles in cholesterol homeostasis, steroids, and immunity. Like other nuclear receptors, LXRs are targets of exogenous ligands that can impact their activity. This phenomenon is double-edged. On the one hand, precise and specific modulation of LXRs would lead to the development of therapeutic molecules. On the other hand, inappropriate disturbances of LXRs signaling pathways would lead to the identification of new Endocrine Disruptor Chemicals (EDCs). As part of this thesis, I analyzed the binding way and the activities of flavonoid ligands on LXRs. This led to the discovery of specific binding pattern depending on agonist/antagonist behavior. I have also been able to develop an in vivo screening system for LXRs ligands in the Drosophila melanogaster model. This tool allows the discrimination of agonist ligands by optical quantification of fluorescence in larvae. In order to discover LXRs isoforms- specific ligands, I started the construction of a double screening system allowing the simultaneous analysis of molecule activity on LXRα and LXRβ. All these results are promising in synthesis or discovery of therapeutic molecules as well as in the ECDs identification.; Les Liver X Receptors (LXRs) sont des facteurs de transcription appartenant à la superfamille des récepteurs nucléaires présents chez l’homme sous deux isoformes : LXRα et LXRβ. Ces isoformes ont des rôles redondants et spécifiques dans l’homéostasie du cholestérol, des stéroïdes et dans l’immunité. Comme d’autres récepteurs nucléaires, les LXRs sont la cible de ligands exogènes pouvant impacter leur activité. Ce phénomène est à double tranchant. D’une part, une modulation précise et spécifique des LXRs conduirait au développement de molécules thérapeutiques. D’autre part, des perturbations inappropriées des voies de signalisation LXRs mèneraient à l’identification de nouveaux Endocrine Disruptor Chemicals (EDCs). Dans le cadre de cette thèse, j’ai analysé les modalités de fixation et les activités de ligands flavonoïdes sur les LXRs. Ceci a conduit à la découverte de profils de liaison spécifiques en fonction des activités agonistes/antagonistes. J’ai également pu mettre au point un système de criblage in vivo de ligands des LXRs chez le modèle Drosophila melanogaster. Cet outil permet la discrimination de ligands agonistes par quantification optique de la fluorescence chez les larves. Dans le but de découvrir des ligands des LXRs spécifique de l’isoforme, j’ai entrepris la construction d’un double système de criblage autorisant l’analyse simultanée de l’action d’une molécule sur LXRα et LXRβ. L’ensemble de ces résultats se montrent prometteurs dans la synthèse ou la découverte de molécules thérapeutique ainsi que dans l’identification d’EDCs.

Adrenocortical carcinomas (ACC) are regarded as rare endocrinemalignancies associated with dismal prognosis. The three common molecularmechanisms predominantly altered in ACC include inactivating mutations of theTP53 tumor suppressor gene, overexpression of IGF-II and constitutive activationof the Wnt/β-catenin signaling pathway. Using transgenic mouse models, wehave shown that these alterations, even when combined together, were notsufficient to induce malignant progression.We previously identified the histone methyltransferase EZH2 as the mostderegulated histone modifier in ACC. We have also shown that its overexpressionis associated with tumor progression and poor prognosis. Yet, the mechanismsunderlying this aggressiveness are largely unknown. Here, we aimed to identifyEZH2 target genes in ACC, which are either activated or repressed.Thus, we conducted a bio-informatics analysis of transcriptome data fromthree cohorts of ACC patients. The analysis showed a strong correlation betweenhighly expressed EZH2 and positively regulated genes suggesting a major role of‘transcriptional inducer‘ for EZH2 in ACC. We have shown that this positiveactivity relies on an interaction between EZH2 and E2F1 that results in theupregulation of genes implicated in cell cycle regulation and mitosis such asRRM2, PTTG1 and PRC1/ASE1. We showed that Inhibition of RRM2 by RNAinterference or pharmacological treatment with GW8510 inhibits cellular growth,wound healing, clonogenic growth, migration and induces apoptosis of H295Rcells in culture.In contrast, expression of the pro-apoptotic factor NOV/CCN3 is decreasedin ACC, which is correlated with development of aggressive tumours. Ourmolecular analyses show that EZH2 inhibition increases expression ofNOV/CCN3, suggesting that EZH2 overexpression may also favour malignantprogression in ACC by inhibition of apoptosis stimulators. NOV has previouslybeen identified as a negative target of the nuclear receptor SF1 in ACC cells,although the molecular mechanisms underlying this inhibition were unidentified.Interestingly, in prostate cancer, NOV expression is inhibited by the androgenreceptor, through recruitment of EZH2 and deposition of the H3K27me3 mark.We have been able to identify a similar cooperation between SF1 and EZH2 tosuppress NOV expression and block apoptosis in ACC.Altogether, these findings identifiy SF1 and E2F1 as two independentpartners of EZH2, inducing repression of proapoptotic factors, and activation ofcell cycle genes respectively, thus leading to aggressiveness of ACC.; Les cortico-surrénalomes (CCS) sont considérés comme des tumeurs malignes endocriniennes rares, associées à un pronostic sombre. Les trois mécanismes moléculaires les plus fréquemment altérés dans les CCS comprennent les mutations inactivatrices du gène suppresseur de tumeur TP53,la surexpression de IGF-II et l'activation constitutive de la voie de signalisation Wnt/β-caténine. En utilisant des modèles de souris transgéniques, nous avons montré que ces altérations, même combinées, ne sont pas suffisantes pour permettre la progression maligne.Nous avons précédemment identifié l'histone méthyltransférase EZH2 comme le modificateur d'histone le plus dérégulé dans les CCS. Nous avons également montré que sa surexpression est associée à une progression tumorale et à un mauvais pronostic. Cependant, les mécanismes sous-jacents de cette agressivité sont largement inconnus. Dans cette étude, nous avons cherché à identifier les gènes cibles de EZH2 dans les CCS, qui sont soient activés, soient réprimés. Ainsi, nous avons effectué une analyse bio-informatique des données du transcriptome de trois cohortes de patients porteurs de CCS. L’analyse montre une forte corrélation entre la surexpression de EZH2 et les gènes régulés positivement, suggérant un rôle majeur d’inducteur transcriptionnel de EZH2 dans les CCS. Nous avons montré que cette activité positive repose sur une interaction entre EZH2 et E2F1, qui entraîne la surexpression de gènes impliqués dans la régulation du cycle cellulaire et la mitose tels que RRM2,PTTG1 et PRC1/ASE1. Nous avons montré que l'inhibition de RRM2 par ARN interférent ou traitement pharmacologique avec le GW8510 inhibe la croissance cellulaire, la capacité à combler les blessures, la croissance clonogénique, la migration et induit l'apoptose des cellules H295R en culture. En revanche, l'expression du facteur pro-apoptotique NOV/CCN3 est diminuée dans les CCS, ce qui est corrélé au développement de tumeurs agressives. Nos analyses moléculaires montrent que l'inhibition de EZH2 augmente l'expression de NOV/CCN3, suggérant que la surexpression de EZH2 pourrait favoriser la progression maligne des CCS en inhibant les stimulateurs de l'apoptose. Le facteur NOV a déjà été identifié comme cible négative du récepteur nucléaire SF1 dans les cellules du CCS, bien que les mécanismes moléculaires à l'origine de cette inhibition n'aient pas été identifiés. De manière intéressante, dans le cancer de la prostate, l'expression de NOV est inhibée par le récepteur des androgènes AR, grâce au recrutement de EZH2 qui pose la marque répressive H3K27me3. Nous avons pu identifier une coopération similaire entre SF1 et EZH2 pour réprimer l'expression de NOV et bloquer ainsi l'apoptose dans les CCS.Au total, ces résultats identifient SF1 et E2F1 comme deux partenaires indépendants de EZH2, induisant la répression de facteurs pro-apoptotiques et l'activation des gènes du cycle cellulaire respectivement, conduisant ainsi à l'agressivité des CCS.

The epididymis, a key organ of male fertility, is the place of maturation and storage of sperm. However, the massive and late arrival of these cells at puberty, long after the setting of self-tolerance, makes them potential targets for the immune system which risks to destroy them. At the same time, the male genital tract, in contact with the external environment, is frequently challenged by ascending pathogens, which, if not controlled, impair fertility. Therefore, the epididymis must develop an efficient immune response against pathogens while establishing effective tolerance towards sperm. Alteration of this equilibrium is involved in 10 to 15% of male infertility cases. Nevertheless, the immune system of the epididymis has long been neglected compared to that of the testis, due to the common and admittedly mistaken idea that the testis conferred their immune protection to the whole genital tract. The work carried out during this PhD. aimed to strengthen the available knowledge on cellular and molecular actors involved in the maintenance of the immune balance in the murine epididymis. My first objective was to identify and quantify the mononuclear phagocyte and lymphocyte populations present, at steady state, in the tissue. I identified and located three lymphocyte populations never described in the murine epididymis. The rest of my work focused on Transforming growth factor-beta (TGF-β), whose signaling pathway is involved in sperm tolerance in mice, but, its receptors had not been fully described in the organ. We have shown that the three TGF-β isoforms and their receptors are differently expressed throughout the organ, suggesting various roles in epididymal physiology, in addition to sperm tolerance.These studies have shown the diverse potential mechanisms involved in epididymal immune balance and offer many avenues for research to improve treatments of male infertility of immunological origin.; L’épididyme, organe clé de la fertilité masculine, est le lieu de maturation et de stockage des spermatozoïdes. Cependant, l’arrivée massive et tardive de ces cellules à la puberté, longtemps après la mise en place du répertoire du soi, en fait des cibles potentielles pour le système immunitaire qui risque de les détruire. Dans le même temps, l’épididyme est fréquemment la cible d’infections rétrogrades qui, non contrôlées, altèrent la fertilité. Par conséquent, l’épididyme doit mettre en place une réponse immunitaire efficace contre les agents pathogènes tout en établissant une tolérance envers les spermatozoïdes. Une altération de cet équilibre est impliquée dans 10 à 15% des cas d’infertilité masculine. Le testicule a longtemps été considéré, à tort, comme le seul organe possédant une immunité dans le tractus génital mâle, induisant un retard dans l’étude des autres organes, dont l’épididyme.Les travaux menés au cours de cette thèse visaient à compléter les connaissances disponibles sur les acteurs cellulaires et moléculaires potentiellement impliqués dans les mécanismes de maintien de l’équilibre immun dans l’épididyme murin. Mon premier objectif était d’identifier et de quantifier les populations de phagocytes mononucléaires et de lymphocytes, présents dans le tissu en contexte physiologique. J’ai ainsi identifié et localisé trois populations lymphocytaires jamais décrites dans l’épididyme murin. La suite de mes travaux a porté sur l’étude du Transforming growth factor-beta (TGF-β), dont la voie de signalisation est impliquée dans la tolérance aux spermatozoïdes chez la souris, sans que la molécule ou ses récepteurs y soient totalement décrits. Nous avons ainsi montré que les 3 isoformes du TGF-β et de ses récepteurs sont exprimées de manière différentielle tout au long de l’organe, suggérant des rôles variés dans la physiologie épididymaire, en plus de la tolérance aux spermatozoïdes.Ces études ont montré la richesse des mécanismes potentiellement impliqués dans l’équilibre immun épididymaire et offrent de nombreuses pistes de recherche qui viseraient à améliorer les traitements de l’infertilité masculine d’origine immunologique.

To determine management of women with preterm premature rupture of membranes (PPROM).Bibliographic search from the Medline and Cochrane Library databases and review of international clinical practice guidelines.In France, PPROM rate is 2 to 3% before 37 weeks of gestation (level of evidence [LE] 2) and less than 1% before 34 weeks of gestation (LE2). Prematurity and intra-uterine infection are the two major complications of PPROM (LE2). Compared to other causes of prematurity, PPROM is not associated with an increased risk of neonatal mortality and morbidity, except in case of intra-uterine infection, which is associated with an augmentation of early-onset neonatal sepsis (LE2) and of necrotizing enterocolitis (LE2). PPROM diagnosis is mainly clinical (professional consensus). In doubtful cases, detection of IGFBP-1 or PAMG-1 is recommended (professional consensus). Hospitalization of women with PPROM is recommended (professional consensus). There is no sufficient evidence to recommend or not recommend tocolysis (grade C). If a tocolysis should be prescribed, it should not last more than 48hours (grade C). Antenatal corticosteroids before 34 weeks of gestation (grade A) and magnesium sulfate before 32 weeks of gestation (grade A) are recommended. Antibiotic prophylaxis is recommended (grade A) because it is associated with a reduction of neonatal mortality and morbidity (LE1). Amoxicillin, 3rd generation cephalosporins, and erythromycin in monotherapy or the association erythromycin-amoxicillin can be used (professional consensus), for 7 days (grade C). However, in case of negative vaginal culture, early cessation of antibiotic prophylaxis might be acceptable (professional consensus). Co-amoxiclav, aminosides, glycopetides, first and second generation cephalosporins, clindamycin, and metronidazole are not recommended for antibiotic prophylaxis (professional consensus). Outpatient management of women with clinically stable PPROM after 48hours of hospitalization is a possible (professional consensus). During monitoring, it is recommended to identify the clinical and biological elements suggesting intra-uterine infection (professional consensus). However, it not possible to make recommendation regarding the frequency of this monitoring. In case of isolated elevated C-reactive protein, leukocytosis, or positive vaginal culture in an asymptomatic patient, it is not recommended to systematically prescribe antibiotics (professional consensus). In case of intra-uterine infection, it is recommended to immediately administer an antibiotic therapy associating beta-lactamine and aminoside (grade B), intravenously (grade B), and to deliver the baby (grade A). Cesarean delivery should be performed according to the usual obstetrical indications (professional consensus). Expectative management is recommended before 37 weeks of gestation in case of uncomplicated PPROM (grade A), even in case of positive vaginal culture for B Streptococcus, provided that an antibiotic prophylaxis has been prescribed (professional consensus). Oxytocin and prostaglandins are two possible options to induce labor in case of PPROM (professional consensus).Expectative management is recommended before 37 weeks of gestation in case of uncomplicated PPROM (grade A).

International audience; Fever is a frequent reason for consultation in pediatric emergency departments and raises the question of biological and radiological examinations. Rapidly obtaining the result of C-reactive protein (CRP) level is essential in front of the steady increase of the number of visits. We carried out a prospective study within the pediatric emergency department of the University Hospital of Clermont-Ferrand from January to April 2017, in order to evaluate the interest of the capillary CRP in point of care (POCT). In two periods, 68 patients (28 controls without and 40 cases with capillary CRP assayed on a Afinion® AS100) with naked fever greater than 48 hours were included. After a study of the analytical performances of Afinion® and a verification of the homogeneity and the comparability of the two groups on clinical criteria (age, sex, duration of the fever, antibiotics treatment) and biological (values of CRP), the interest of the CRP in POCT was evaluated. In the POCT group, a significant drop in the median of the emergency room consultation time (60 (IQR 33-125) versus 180 (IQR 158-208) minutes), the number of biological acts by patient (1 (IQR 1-3) versus 7 (IQR 3-8)), the global cost of biological and radiological examinations per patient (5.4 (IQR 5.4-32.6) versus 153.8 (IQR 46.9-180.4) euros), and the cost of reagents spent by the laboratory per patient (5.2 (IQR 5.2-6.4) versus 33.2 (IQR 2.3-34.2) euros). Thus, in the context of a clinical-biological partnership, the use of CRP in POCT present a practical and an economic interest.

To describe clinical and paraclinical tests diagnosing rupture of fetal membranes (ROM).Bibliographic search over the period 1980-2017 considering articles in French and English as well as guidelines from national obstetrical societies.Typical amniotic fluid leakage occurs in ¾ of cases. In this situation, no additional test is required (Professional consensus). For ambiguous cases, a speculum examination can demonstrate pooling of amniotic fluid but suspicion can persist in 50% of cases (evidence level IV). In this context, we recommend to consider performing an IGFBP-1 or PAMG-1 test of vaginal fluid (evidence level III). Ability of these tests to reduce maternal or neonatal morbidity has never been demonstrated (Professional consensus). An isolated positive test should be considered cautiously as false positive does exist (Professional consensus).Symptoms suggestive of ROM and speculum examination demonstrating pooling of amniotic fluid are sufficient to diagnose ROM. If pooling is not observed, we recommend to consider performing an IGFBP-1 or PAMG-1 test of vaginal fluid.