Dissertations / Theses: 'Orientation du fuseau mitotique'

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Segalen, Marion. "Orientation des divisions symétriques et asymétriques en aval de la voie Frizzled." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066553.

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Abstract:

Nos différentes découvertes sur les régulateurs du fuseau mitotique permettent d'élaborer un nouveau modèle de régulation de la division asymétrique de la cellule pI de drosophile. Deux activités seraient responsables du contrôle de l'orientation du fuseau mitotique. Au pôle postérieur, Fz et son effecteur Dsh contrôlent l'orientation antéro-postérieure du fuseau mitotique. Fz et Dsh sont localisés au cortex apical-postérieur et de ce fait, induisent une inclinaison du fuseau le long de l'axe apico-basal. A l'antérieur, la voie des protéines G hétérotrimériques, composée de Pins, Loco, Ric-8, Galphai, Ggamma1 contrebalance l'activité de Fz pour maintenir le fuseau dans le plan de l'épithélium. Ces deux activités agissent sur le fuseau via Mud. Pins le recrute à l'antérieur et Dsh le recrute au postérieur. La fonction de Mud en aval de Dsh est conservée chez le poisson-zèbre pour contrôler l'orientation des divisions symétriques au cours de la gastrulation.

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Peyre, Elise. "Mécanisme et importance développementale de l'orientation du fuseau mitotique des progéniteurs neuraux chez les vertébrés : rôle du complexe Gαi\LGN\NUMA." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22079.

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Abstract:

Pour maintenir l'architecture du tissue, les cellules épithéliales se divisent de manière planaire, perpendiculaire à leur axe principal de polarité. Du fait que le centrosome retrouve sa localisation apicale à l'interphase l'orientation du fuseau mitotique est réinitialisée à chaque cycle cellulaire. Nous utilisons de l'imagerie live en trois dimensions de centrosome marqués en GFP pour investiguer la dynamique de l'orientation du fuseau mitotique des cellules neuroépithéliales de l'embryon de poulet. Le fuseau mitotique présente des mouvements stéréotypiques pendant la métaphase, avec dans un premier temps une phase active de d'orientation planaire suivie par une phase de maintenance planaire jusqu'à l'anaphase. Nous décrivons la localisation des protéines NuMA et LGN formant un anneau au niveau du cortex latéral cellulaire au moment de l'orientation du fuseau. Enfin, nous montrons que le complexe protéique formé par LGN, NuMA et par la sous unité Gai localisé au cortex est nécessaire pour les mouvements du fuseau et pour réguler la dynamique de l'orientation du fuseau. La localisation restreinte de LGN et NuMA en anneau cortical est instructive pour l'alignement planaire du fuseau mitotique et est également requise pour sa maintenance planaire
To maintain tissue architecture, epithelial cells divide in a planar fashion, perpendicular to their main polarity axis. As the centrosome resumes an apical localization in interphase, planar spindle orientation is reset at each cell cycle. We used three-dimensional live imaging of GFP-labeled centrosomes to investigate the dynamics of spindle orientation in chick neuroepithelial cells. The mitotic spindle displays stereotypic movements during metaphase, with an active phase of planar orientation and a subsequent phase of planar maintenance before anaphase. We describe the localization of the NuMA and LGN proteins in a belt at the lateral cell cortex during spindle orientation. Finally, we show that the complex formed of LGN, NuMA, and of cortically located Gái subunits is necessary for spindle movements and regulates the dynamics of spindle orientation. The restricted localization of LGN and NuMA in the lateral belt is instructive for the planar alignment of the mitotic spindle, and required for its planar maintenance

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Di, Pietro Maria Florencia. "Systematic assessment of the role of Dynein regulators in oriented cell divisions by live RNAi screen in a novel vertebrate model of spindle orientation." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2016PA066405.pdf.

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Abstract:

L'orientation du fuseau mitotique joue un rôle essentiel dans le choix du destin cellulaire et dans l'homéostasie des tissus. Dans certains contextes, l'orientation du fuseau est contrôlée par le complexe moléculaire LGN, dont la localisation sous-corticale détermine le site de recrutement du moteur dyneine, lequel exerce des forces sur les microtubules astraux pour orienter le fuseau. Chez les vertébrés la régulation moléculaire de ce processus est cependant peu caractérisée. Nous avons décidé de chercher de nouveaux régulateurs de l'orientation du fuseau chez les vertébrés. Avec cet objectif, j'ai développé un modèle d'orientation du fuseau spécifiquement contrôlé par le complexe LGN. Avec ce modèle, j'ai réalisé un crible RNAi en évaluant 110 candidats incluant des moteurs moléculaires pour leur fonction dans l'orientation du fuseau. Notamment, ce crible a révélé que les régulateurs de la dyneine sont inégalement requis pour orienter le fuseau. De plus, entre les sous-unités de la dynactine, j'ai trouvé que la protéine du capping de l'actine, CAPZ-B, est un régulateur majeur de l'orientation du fuseau. La caractérisation de la fonction de CAPZ-B in vitro a révélé que CAPZ-B contrôle l'orientation du fuseau en régulant les complexes dyneine et dynactine ainsi que la dynamique des microtubules du fuseau, indépendamment de son rôle comme modulateur de l'actine. Finalement, nous avons démontré que CAPZ-B régule l'orientation planaire du fuseau in vivo dans le neuroépithelium. Je pense que mes travaux vont contribuer à la compréhension de la fonction de la dyneine dans l'orientation du fuseau chez les vertébrés, ouvrant la voie pour de nouvelles recherches dans le domaine
Mitotic spindle orientation is involved in cell fate decisions, tissue homeostasis and morphogenesis. In many contexts, spindle orientation is controlled by the LGN molecular complex, whose subcortical localization determines the site of recruitment of the dynein motor which exerts forces on astral microtubules orienting the spindle. In vertebrates, there is missing information about the molecules regulating the formation of the complex and those working downstream of it. This prompted us to screen for new regulators of vertebrate spindle orientation. For this, I developed a novel model of spindle orientation specifically controlled by the LGN complex. Using this model, I performed a live siRNA screen testing 110 candidates including molecular motors for their function in spindle orientation. Remarkably, this screen revealed that specific dynein regulators contribute differentially to spindle orientation. Moreover, I found that an uncharacterized member of the dynactin complex, the actin capping protein CAPZ-B, is a strong regulator of spindle orientation. Analyses of CAPZ-B function in cultured cells showed that CAPZ-B regulates spindle orientation independently of its classical role in modulating actin dynamics. Instead, CAPZ-B controls spindle orientation by modulating the localization/activity of the dynein/dynactin complexes and the dynamics of spindle microtubules. Finally, we demonstrated that CAPZ-B regulates planar spindle orientation in vivo in the chick embryonic neuroepithelium. I expect that my work will contribute to the understanding of dynein function during vertebrate spindle orientation and will open the path for new investigations in the field

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Di, Pietro Maria Florencia. "Systematic assessment of the role of Dynein regulators in oriented cell divisions by live RNAi screen in a novel vertebrate model of spindle orientation." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066405/document.

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Abstract:

L'orientation du fuseau mitotique joue un rôle essentiel dans le choix du destin cellulaire et dans l'homéostasie des tissus. Dans certains contextes, l'orientation du fuseau est contrôlée par le complexe moléculaire LGN, dont la localisation sous-corticale détermine le site de recrutement du moteur dyneine, lequel exerce des forces sur les microtubules astraux pour orienter le fuseau. Chez les vertébrés la régulation moléculaire de ce processus est cependant peu caractérisée. Nous avons décidé de chercher de nouveaux régulateurs de l'orientation du fuseau chez les vertébrés. Avec cet objectif, j'ai développé un modèle d'orientation du fuseau spécifiquement contrôlé par le complexe LGN. Avec ce modèle, j'ai réalisé un crible RNAi en évaluant 110 candidats incluant des moteurs moléculaires pour leur fonction dans l'orientation du fuseau. Notamment, ce crible a révélé que les régulateurs de la dyneine sont inégalement requis pour orienter le fuseau. De plus, entre les sous-unités de la dynactine, j'ai trouvé que la protéine du capping de l'actine, CAPZ-B, est un régulateur majeur de l'orientation du fuseau. La caractérisation de la fonction de CAPZ-B in vitro a révélé que CAPZ-B contrôle l'orientation du fuseau en régulant les complexes dyneine et dynactine ainsi que la dynamique des microtubules du fuseau, indépendamment de son rôle comme modulateur de l'actine. Finalement, nous avons démontré que CAPZ-B régule l'orientation planaire du fuseau in vivo dans le neuroépithelium. Je pense que mes travaux vont contribuer à la compréhension de la fonction de la dyneine dans l'orientation du fuseau chez les vertébrés, ouvrant la voie pour de nouvelles recherches dans le domaine
Mitotic spindle orientation is involved in cell fate decisions, tissue homeostasis and morphogenesis. In many contexts, spindle orientation is controlled by the LGN molecular complex, whose subcortical localization determines the site of recruitment of the dynein motor which exerts forces on astral microtubules orienting the spindle. In vertebrates, there is missing information about the molecules regulating the formation of the complex and those working downstream of it. This prompted us to screen for new regulators of vertebrate spindle orientation. For this, I developed a novel model of spindle orientation specifically controlled by the LGN complex. Using this model, I performed a live siRNA screen testing 110 candidates including molecular motors for their function in spindle orientation. Remarkably, this screen revealed that specific dynein regulators contribute differentially to spindle orientation. Moreover, I found that an uncharacterized member of the dynactin complex, the actin capping protein CAPZ-B, is a strong regulator of spindle orientation. Analyses of CAPZ-B function in cultured cells showed that CAPZ-B regulates spindle orientation independently of its classical role in modulating actin dynamics. Instead, CAPZ-B controls spindle orientation by modulating the localization/activity of the dynein/dynactin complexes and the dynamics of spindle microtubules. Finally, we demonstrated that CAPZ-B regulates planar spindle orientation in vivo in the chick embryonic neuroepithelium. I expect that my work will contribute to the understanding of dynein function during vertebrate spindle orientation and will open the path for new investigations in the field

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Penisson, Maxime. "Mécanismes de LIS1 dans les progéniteurs neuraux contribuant aux malformations de développement du cortex." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2020. http://www.theses.fr/2020SORUS415.

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Abstract:

Les malformations du développement du cortex sont associées à des troubles de la prolifération des progéniteurs et de la migration neuronale. Les glies radiaires basales (bRGs), un type de progéniteur, sont limités dans les espèces lissencéphaliques mais abondants dans les cerveaux gyrencéphaliques. Le gène LIS1, codant pour un régulateur de la dynéine, est muté dans la lissencéphalie humaine. LIS1 a un rôle dans la division cellulaire et la migration neuronale. Dans cette étude, nous avons généré des cellules bRG-like dans le cerveau embryonnaire murin, pour étudier le rôle de Lis1 dans leur production. Ceci fut réalisé par électroporation in utero du gène hominoïde-spécifique TBC1D3 au jour embryonnaire (E) 14.5. Nous avons confirmé que l’expression de TBC1D3 dans des cerveaux WT induit un grand nombre de cellules bRG-like basales. Puis, nous avons étudié la production des bRGs-like dans des cerveaux murins hétérozygotes pour Lis1. Nos résultats novateurs montrent que la déplétion de Lis1 à partir de E9.5 empêche la production de cellules bRG-like induites par TBC1D3. La déplétion de Lis1 change l’orientation du fuseau mitotique, accroit le nombre de mitoses abventriculaires et altère l’expression de N-Cadhérine. Nous concluons que la perturbation du dosage de Lis1 pourrait perturber le nombre et la position corrects des progéniteurs, contribuant à la pathogenèse de Lis1
Human cortical malformations are associated with progenitor proliferation and neuronal migration abnormalities. Basal radial glia (bRGs), a type of progenitor cells, are limited in lissencephalic species (e.g. the mouse) but abundant in gyrencephalic brains. The LIS1 gene coding for a dynein regulator, is mutated in human lissencephaly, associated also in some cases with microcephaly. LIS1 was shown to be important during cell division and neuronal migration. Here, we generated bRG-like cells in the mouse embryonic brain, investigating the role of Lis1 in their formation. This was achieved by in utero electroporation of a hominoid-specific gene TBC1D3 at mouse embryonic day (E) 14.5. We first confirmed that TBC1D3 overexpression in WT brain generates numerous Pax6+ bRG-like cells that are basally localized. Second, we assessed the formation of these cells in heterozygote Lis1 mutant brains. Our novel results show that Lis1 depletion in the forebrain from E9.5 prevented subsequent TBC1D3-induced bRG-like cell amplification. Lis1 depletion changed mitotic spindle orientations at the ventricular surface, increased the proportion of abventricular mitoses, and altered N-Cadherin expression, altering TBC1D3 function. We conclude that perturbation of Lis1/LIS1 dosage is likely to be detrimental for appropriate progenitor number and position, contributing to lissencephaly pathogenesis

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Arbeille, Elise. "Rôle de la Sémaphorine 3B dans la neurogenèse de la moelle épinière." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10026.

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Abstract:

L'orientation des divisions cellulaires est un processus majeur impliqué dans la morphogenèse des tissus, le renouvellement et le contrôle du destin cellulaire. Au cours du développement du système nerveux chez les vertébrés, la croissance du tube neural et la génération des cellules neuronales et gliales résultent de la prolifération de progéniteurs neuraux organisés le long d'un neuroépithelium fermé autour d'un canal central. L'orientation du fuseau des progéniteurs en mitose par rapport au plan apical est cruciale pour la conservation de l'intégrité du neuroepithelium. Elle peut aussi influencer le destin des cellules filles. Jusqu’à présent, les études se sont principalement concentrées sur les mécanismes intracellulaires contrôlant l'orientation du fuseau mitotique, en revanche, l'existence de signaux extracellulaires y contribuant est mal définie à l’heure actuelle. Durant le développement de la moelle épinière, le canal du tube neural est une source de signaux extracellulaires majeurs comme les morphogènes. Pour la plupart des progéniteurs neuraux, la mitose a lieu au niveau apical à proximité du canal central. Nous avons donc émis l’hypothèse que le canal pourrait aussi délivrer des signaux extracellulaires régulant l'orientation des divisions des progéniteurs neuraux. Mes travaux de thèse révèlent que de tels signaux existent. Plus particulièrement je montre que la Sémaphorine 3B, un facteur initialement connu pour son rôle chimiotropique, joue un rôle majeur dans l'orientation des divisions des progéniteurs spinaux. Chez des embryons de souris E10.5 maintenus en incubation à court terme après ouverture de leur tube neural et dilution du liquide céphalorachidien, nous observons une forte augmentation du pourcentage de divisions obliques comparées aux embryons non ouverts. L’analyse d’une lignée de souris dans laquelle le canal central est scindé en deux sous-canaux indépendants, créant ainsi une obstruction du flux entre les parties dorsales et ventrales du canal révèle aussi une altération de l'orientation des divisions des progéniteurs neuraux. Des signaux provenant du canal sont donc nécessaires à l'orientation planaire de la division d'une population de progéniteurs spinaux. Par hybridation in situ et immuno-marquage, nous avons mis en évidence l'expression d'ARN et de protéines Sema3B dans des cellules de la plaque du plancher aux stades E10.5 et E11.5. Ce résultat suggèrait que cette Sema3 pouvait être sécrétée dans le canal de l’épendyme. L'invalidation du gène Sema3B a conduit à une diminution du pourcentage des divisions planaires à E10.5 sans changement de leur nombre ou de leur polarité. De plus, une exposition à court terme des tubes neuraux ouverts à de la Sema3B exogène, a rétabli des divisions planaires dans une large proportion de progéniteurs neuraux. Les défauts d’orientation des mutants Sema3B sont corrélés à une altération secondaire de la prolifération, de la croissance de la moelle et de la neurogenèse. Ces résultats révèlent ainsi qu'au-delà de son rôle de sécréteur de morphogène, la plaque du plancher fournit aussi un signal extracellulaire qui contrôle l'orientation de division de progéniteurs neuraux. Ce travail suggère aussi que la signalisation Sémaphorine, connue comme instructive dans le guidage des cellules et axones migrants, puisse être interprétée par des cellules neuroépitheliales comme des repères spatiaux extrinsèques permettant l'orientation de leur fuseau mitotique
In pluricellular organisms, the orientation of cell division has a major impact on tissue morphogenesis architecture and renewal, as well as on cell fate choices. During the development of the central nervous system in vertebrates, the growth of the neural tube and the generation of neuronal cells and glial cells result from the proliferation of neural progenitors organized in a neuroepithelium closed around a central canal. The orientation of progenitor mitotic spindle with respect to the apical plan is important for the conservation of the integrity of the neuroepithelium and influences the fate of daughter cells. Previous studies mainly focused on intracellular mechanisms controlling the mitotic spindle orientation, but whether extracellular signaling contributes to this process remains unknown. In the developing spinal cord, the lumen is a source of major extracellular signals like morphogens. For most neural progenitors, the mitosis takes place at the apical pole in tight vicinity of the central lumen. We hypothesized that canal-derived extracellular signals could regulate the orientation of neural progenitor divisions. My PhD work aimed at testing this hypothesis and identifying such factors. We show that dorsally open neural tubes from E10.5 mice, maintained in short term culture display a strong increase in the percentage of oblique divisions compared to un-open ones. The genetic disruption of the lumen fluid diffusion between the ventral and dorsal parts of the lumen leads to similar defects. Lumen-derived signals are thus required for neural progenitors to achieve planar divisions in the mouse spinal neuroepithelium at the onset of neurogenesis. By in situ hybridization, immunostaining and a knock-in mouse line, we detected Sema3B mRNA and proteins in floor plate cells at E10.5 and E11.5, which suggests that it could be secreted in the lumen of the spinal cord. The invalidation of Sema3B results in a decrease in the percentage of planar divisions in E10.5 spinal progenitors without alteration of progenitor number or polarity. Furthermore, a short term exposure of open neural tubes to exogenous Sema3B restores planar divisions in a large population of spinal progenitors. We observed that Sema3B knock out subsequently altered proliferation and neurogenesis steps. These results thus reveal that beyond its role as morphogen-releasing organizer, the floor plate also provides an extracellular signal which controls the orientation of neural progenitor division. This work also suggests that Sema signaling known as an instructive chemotropic cue in the guidance of migrating cells and axons also serves for neuroepithelial cells as an extrinsic cue to control the orientation of their division

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DOGTEROM, ALETTA-MARIA. "Aspects physiques de l'assemblage des microtubules et du fuseau mitotique." Paris 11, 1994. http://www.theses.fr/1994PA112323.

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Abstract:

Cette these traite de quelques aspects physiques, theoriques et experimentales, de la croissance d'un polymere biologique: le microtubule, et de l'assemblage du fuseau mitotique: la structure complexe, construite principalement a partir de microtubules et de chromosomes, qui permet a ces derniers de se repartir correctement pendant la mitose. La premiere partie traite des microtubules individuels et de leur croissance. Nous montrons par un calcul analytique qu'il existe deux regimes de croissance: un regime confine et un regime non-confine. Nous presentons des experiences, qui montrent que, au debut de la mitose, la croissance des microtubules passe d'un regime non-confine a un regime confine sous l'influence de la regulation biochimique du cycle cellulaire. La deuxieme partie presente des predictions theoriques sur les effets de la diffusion des monomeres sur l'agregation collective des microtubules. Nous montrons par des simulations numeriques et des analyses des equations du champ moyen, que la densite de polymeres, qui survit dans le regime non-cofine, est limitee par des effets de diffusion, dans le cas d'une surface de nucleation plane. Dans une geometrie spherique, le taux de nucleation peut aussi etre limite par des effets de diffusion. La derniere partie porte sur les interactions a longue distance entre les chromosomes et les microtubules pendant la formation du fuseau mitotique. Nous decrivons les experiences que nous avons realisees pour tester l'existence de telles interactions. Les resultats preliminaires de ces experiences suggerent que la croissance des microtubules pourrait etre dirigee vers les chromosomes en l'absence de contact physique entre la chromatine et les microtubules

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CARAZO, SALAS RAFAEL EDGARDO. "Roles de la chromatine dans la morphogenese du fuseau mitotique." Paris 7, 2001. http://www.theses.fr/2001PA077014.

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Abstract:

La dynamique d'assemblage du fuseau mitotique est un processus delicat qui est essentiel a la duplication correcte du materiel genetique des cellules. Le role de la chromatine dans ce processus a ete identifie pendant longtemps a celui des kinetochores. Neanmoins, des billes en latex recouvertes avec de la chromatine induisent l'assemblage d'un fuseau bipolaire en absence de centrosomes et de kinetochores. Nous montrons dans un systeme ex vivo compose d'extrait d'ufs de xenopus lvis arrete en phase m, de chromatine artificielle et de centrosomes purifies, que la chromatine biaise la croissance dynamique des microtubules de centrosome dans sa direction sans contacter les microtubules directement. Nous montrons aussi que la gtpase ran, impliquee dans le transport nucleocytoplasmique, declenche sous sa forme liee au gtp l'assemblage de microtubules et leur organisation en des fuseaux dans des extraits d'ufs de xenope, en absence de centrosomes, kinetochores et chromosomes, et que la generation de ran-gtp par la proteine associee a la chromatine rcc1, est essentielle pour l'assemblage d'un fuseau meiotique induit par la chromatine. Le role de ran dans l'assemblage des microtubules et du fuseau est, en partie, semblable a son role dans le transport nucleocytoplasmique. La proteine tpx2 est un effecteur en aval de ran qui induit l'assemblage de microtubules dans des extraits d'ufs. Dans ces extraits, ran-gtp declenche l'assemblage de microtubules en dissociant un complexe importine /importine /tpx2 et rend tpx2 libre d'exercer son activite. Enfin, l'inhibition de la generation de ran-gtp empeche l'assemblage de fuseaux mitotiques dans des extraits d'ufs de xenope : ran joue donc un role essentiel aussi dans l'assemblage du fuseau mitotique dans ce systeme. Ainsi, la chromatine interagit avec le cytoplasme qui l'entoure pour permettre l'assemblage des microtubules et des fuseaux : un effet chromatine mitotique est donc essentiel pour l'assemblage du fuseau.

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Verones, Valérie. "Conception, synthèse et évaluations pharmacologiques de nouveaux perturbateurs du fuseau mitotique." Phd thesis, Université du Droit et de la Santé - Lille II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00658236.

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Abstract:

Le cancer est l'une des principales causes de mortalité en France, après les maladies cardiovasculaires. Il est responsable de plus de 11 millions de décès dans le monde chaque année. Le cancer résulte d'une prolifération anarchique de cellules qui mène à la formation d'une tumeur. Les cellules tumorales peuvent ensuite migrer vers d'autres tissus pour former des métastases. La chimiothérapie est l'un des traitements les plus utilisés pour traiter le cancer. Elle consiste en l'utilisation d'agents antitumoraux qui provoquent la mort cellulaire en bloquant la mitose. Dans le but d'induire cette apoptose, nous nous sommes intéressés aux poisons du fuseau mitotique, agents cytotoxiques qui ont pour cible les microtubules et qui ont la particularité de se fixer sur leur constituant majeur, la tubuline. La dynamique des microtubules joue un rôle crucial dans la multiplication cellulaire. Bloquer cette dynamique est suffisant pour bloquer la mitose. Par ailleurs, suite à cet arrêt de la polymérisation, un second mécanisme se mettrait en place, notamment au niveau des cellules endothéliales, pour empêcher la néovascularisation, ce qui inhiberait ainsi l'angiogénèse. Notre travail consiste en la conception et la synthèse de nouveaux inhibiteurs de la polymérisation de la tubuline, potentiellement anti-angiogéniques et anti-vasculaires. Il s'agit de tricycles, qui ont la particularité d'interagir spécifiquement avec le site de fixation de la colchicine, au niveau de la tubuline, ce qui inhibe la polymérisation des microtubules et par conséquent la division cellulaire. Des tests d'inhibition enzymatique et de cytotoxicité sur plusieurs lignées cellulaires cancéreuses ont été réalisés et les résultats sont présentés dans ce rapport.

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Mercat, Benjamin. "Analyse temps-fréquence en mécanique cellulaire et adaptabilité du fuseau mitotique." Thesis, Rennes 1, 2016. http://www.theses.fr/2016REN1S124/document.

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Abstract:

Le fuseau mitotique assure la ségrégation des chromatides sœurs et le maintien de la poïdie des cellules filles. Le fuseau est composé de microtubules dynamiques (qui polymérisent et dépolymérisent continuellement), de nombreux moteurs moléculaires, d'agents de réticulations et de régulateurs. Bien que la structure du fuseau au niveau moléculaire soit connue, son fonctionnement reste délicat à comprendre, et nécessite la prise en compte de la dynamique de ses composants et leurs interactions. Les approches utilisées pour répondre à ces problématiques sont jusqu'à maintenant plutôt des approches in silico et in vitro. Il manque aujourd'hui une caractérisation de la mécanique du fuseau dans son contexte physiologique. Nous proposons une méthode non invasive basée sur de l'analyse d'image, combiné à une modélisation heuristique pour mesurer les paramètres mécaniques durant toute la division. Nous suivons les pôles du fuseau marqués par protéine fluorescente avec un taux acquisition rapide et une bonne résolution spatiale ce qui nous permet d'accéder aux fluctuations de longueur du fuseau in vivo. Avec la transformée de Fourier aux temps courts, nous calculons leurs densités spectrales de puissances — leurs signatures mécaniques. Ces spectres sont alors ajustés avec un modèle Kelvin — Voigt avec inertie (un ressort, un amortisseur et un terme inertiel en parallèle). Nous avons validé la méthode par des expériences numériques où nous retrouvons les évolutions des paramètres sur des données simulées et la calibration a été réalisée par l'utilisation de la rupture du fuseau induite par micro chirurgie laser ou par la génétique. Nous avons caractérisé le fuseau de l'embryon unicellulaire du nématode C. elegans. La méthaphase apparaît dominée par l'amortisseur, ce qui est cohérent avec la lente élongation du fuseau que nous observons. Mais contraste l'idée répandue de l'existence d'un mécanisme de maintien de la longueur du fuseau durant la métaphase. Au passage en anaphase, les trois paramètres mécaniques chutent, avant de réaugmenter environ 50 secondes après la transition pour réatindre un régime dominé de nouveau par l'amortisseur, ce qui suggère que les microtubules interpolaires jouent un rôle mineur durant l'élongation du fuseau en début d'anaphase. Dans la perspective de comprendre le lien entre la mécanique du fuseau et les interactions des acteurs moléculaires, nous avons partiellement supprimé un gène par sous-structure du fuseau. Nous avons alors retrouvé des comportements connus avec une perspective augmentée offerte par notre méthode. Cette méthode, ne va pas seulement permettre la compréhension fondamentale de la mécanique du fuseau, en remplaçant la modélisation du fuseau basé uniquement sur la longueur, mais aussi d'aller vers la prise en compte de la robustesse de fonctionnement du fuseau mitotique face aux défauts tel que la polyou l'aneuploïdie
The mitotic spindle ensures the correct segregation of the sister chromatids to maintain ploidy in daughter cells. The spindle comprises dynamical microtubules (alternating polymerizing and depolymerizing), a variety of molecular motors, crosslinker and the regulators. Although the molecular grounds of spindle structure is well known, the link to its functions remain elusive, calling for including the dynamics of its components and their interactions. These questions were mostly investigated by in silico or in vitro approaches. But a detailed characterizing of spindle mechanics, in physiological conditions, is missing. We propose an image processing based, non invasive, method combined to an heuristic model to measure mechanical parameters of the mitotic spindle along time. We tracked fluorescently labeled spindle pole at high temporal and spatial resolution and measured the variations of spindle length, in vivo. We computed their power density spectrum using short time Fourier transform (sliding window) — a blueprint of spindle mechanics. Such a spectrum is then fitted with a Kelvin —Voigt model with inertia (a spring, a damper, an inertial element in parallel). We validated this method by recovering the mechanical parameters over time from simulated data and calibrated it uses laser and genetically induced spinlde cut. We characterized the mitotic spindle of the one-cell embryo of nematode C. elegans. Metaphase appeared dominated by damping element, consistent with the slow spindle elongation observed. But in contrast with the common thought that a mechanism maintains the spindle length during metaphase. At anaphase onset, all three parameters collapsed, before increasing about 50s later to reach a regime where damping dominated again, suggesting the overlapping spinlde microtubules may play a minor role in early anaphase spinlde elongation. In perspective of understanding how spindle mechanics emerge of molecular players interactions, we depleted one gene per splindle sub-structure — overlapped microtubules, kinetochore microtubules, central spindle and astral microtubules. We succefully recovered some known behavior but with the augmented insight offered by our method. This method paves the way not only towards understanding the fundamentals of spindle mechanics, superseding the degenerated modeling based on the sole spindle length but also towards acounting for spindle functional robustness towards defect as polyor aneuploidy

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Sousa, Da Costa Maria Judite. "Csi2 modulates microtubule dynamics and helps organize the bipolar spindle for proper chromosome segregation in fission yeast." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066626.

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Abstract:

Proper chromosome segregation is of paramount importance for proper genetic inheritance. Defects in chromosome segregation can lead to aneuploidy, which is a hallmark of cancer cells. Eukaryotic chromosome segregation is accomplished by the bipolar spindle. Additional mechanisms such as the spindle assembly checkpoint and centromere positioning further help to ensure complete segregation fidelity. We present here the fission yeast csi2+. Csi2p localizes to the spindle poles, where it regulates mitotic microtubule dynamics, bipolar spindle formation, and subsequent chromosome segregation. The bipolar mitotic spindle contains many short dynamic microtubules of ~1 micron scale, this represents a challenge for live cell imaging because the typical maximum resolution of the optical microscope is ~λ/2 or ~300 nm. We developed a novel method to image short fission yeast mitotic microtubules using the thermosensitive reversible kinesin-5 cut7. 24ts to create monopolar spindles. Csi2-deletion (csi2Δ) results in abnormally long mitotic microtubules, high rate of transient monopolar spindles, and a subsequent high rate of chromosome segregation defects. As csi2Δ has multiple phenotypes, it enables estimates of the relative contribution of the different mechanisms to the overall chromosome segregation process. Centromere positioning, microtubule dynamics, and bipolar spindle formation can all contribute to chromosome segregation. Our data suggests that the major determinant of chromosome segregation defects may be microtubule dynamic defects
La ségrégation correcte des chromosomes est processus fondamental pour maintenir la stabilité génomique. Des défauts de ségrégation sont souvent à l’origine de l’apparition de cellules aneuploïdes, caractéristique fréquemment observée dans les cellules cancéreuses. Dans les cellules eucaryotes, la ségrégation correcte des chromosomes est assurée par le fuseau mitotique. Des mécanismes de contrôle, tels que le point de contrôle mitotique et le bon attachement des centromères, sont mis en œuvre pour assurer la bonne ségrégation des chromosomes. Dans cette étude, nous avons pu établir chez le levure fissipare, que la protéine csi2, localisée aux pôles du fuseau mitotique, joue un rôle sur la dynamique des MTs mitotiques, dans la formation d’un fuseau mitotique intègre et par conséquent dans la ségrégation correcte des chromosomes. Les MTs composants le fuseau mitotique bipolaire sont dynamiques et de petite taille ~1µm ce qui représente un défis technique pour les imager, en effet, la résolution optique d’un microscope ~λ/2 est en général de 300nm. Nous avons développé une nouvelle approche pour imager les MTs mitotiques basée sur l’utilisation du mutant réversible thermosensible kinesin-5 cut7. 24ts, pour obtenir des cellules ayant des fuseaux monopolaires. Ainsi, nous avons pu mettre en évidence que la délétion de la protéine csi2 chez la levure S. Pombe était à l’origine d’un allongement de la longueur des microtubules mitotiques, d’une augmentation du nombre de cellules présentant un fuseau monopolaire et d’une augmentation des défauts de ségrégation des chromosomes. L’étude de l’implication de la protéine csi2 dans ces différents mécanismes nous a permis de mettre en évidence la contribution de chacun de ces mécanismes dans la bonne ségrégation des chromosomes. Nous proposons dans cette étude que le facteur déterminant à l’origine d’une ségrégation incorrecte des chromosomes serait majoritairement imputable à des défauts de régulation de la dynamique des microtubules

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Machicoane, Michaël. "The role of ERM proteins in cell division." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066285.

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Abstract:

Le contrôle de l’axe des divisions cellulaires assure le développement correct des organismes multicellulaires. Ce processus repose sur la localisation corticale de complexes protéiques capable de tirer sur les microtubules du fuseau mitotique. Notamment, le module conservé au court de l’évolution et formé des protéines Gαi / LGN / NuMA recrute le moteur Dynéine au cortex. De plus, des signaux intra- ou extracellulaires peuvent ensuite influencer ce complexe. Par exemple, l’organisation de l’actine corticale est essentielle à la localisation et l’activité des générateurs de force. L’identification des protéines capables d’organiser l’actine corticale en mitose est donc un enjeu majeur. Mon travail de thèse a consisté en l’exploration du rôle des ERM (Ezrine-Radixine-Moésine), des protéines liant l’actine à la membrane plasmique, dans l’orientation du fuseau mitotique. Nos travaux ont montré que, dans les cellules de mammifère, les ERM sont activés à l’entrée de mitose via une phosphorylation directe par la kinase SLK. Le rôle de l’activation des ERM dans l’orientation du fuseau mitotique a été démontré dans deux systèmes : des substrats adhésifs microfabriqués contrôlant l’adhésion des cellules en culture, et les progéniteurs apicaux du neuroépithélium murin. A l’échelle moléculaire, l’activation des ERM est nécessaire au recrutement cortical polarisé d’un membre des générateurs de force, NuMA. Ces travaux suggèrent donc que l’actine corticale et protéines organisatrices ERM jouent un rôle important au cortex mitotique, permettant le recrutement des générateurs de force à la membrane et en conséquence l’orientation correcte du fuseau mitotique
The control of cell division axis is crucial for embryogenesis, cell differentiation and adult tissue homeostasis, and relies on the cortical localization of protein complexes able to pull on the mitotic apparatus. One of these force generators is the evolutionary conserved Gαi / LGN / NuMA module, which recruits Dynein motors at the cortex. On top of this, intrinsic and extrinsic cues can then modulate the activity and localization of this complex. Particularly, the F-actin cortex has recently been involved in the dialogue between astral microtubules and force generators. Identifying the proteins involved in F-actin organization at the cortex is thus a major challenge. During my thesis work, I focused my attention on the proteins of the ERM (Ezrin-Radixin-Moesin) family. I investigated the role of these membrane-actin linkers in the orientation of the mitotic spindle during oriented cell division. Our work demonstrated that ERM are strongly and directly activated by the SLK kinase at mitotic entry in mammalian cells. Using micro-fabricated adhesive substrates to control the axis of cell division, we found that the activation of ERM plays a key role in guiding the orientation of the mitotic spindle. Accordingly, impairing ERM activation in apical progenitors of the mouse embryonic neocortex severely disturbed spindle orientation in vivo. At the molecular level, ERM activation promotes the polarized association at the mitotic cortex of NuMA. We propose that F-actin and activated ERM at the mitotic cortex are critical for the correct localization of force generator complexes and hence for proper spindle orientation

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Pieuchot, Laurent. "Caractérisation d'une nouvelle famille de protéines impliquées dans l'assemblage du fuseau mitotique des plantes supérieures." Strasbourg, 2009. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2009/PIEUCHOT_Laurent_2009.pdf.

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Abstract:

Dans les cellules eucaryotes, la division cellulaire nécessite l’assemblage d’une structure bipolaire complexe appelée fuseau mitotique. L’assemblage de ce fuseau est initié par la nucléation de microtubules. Dans les cellules méiotiques de vertébrés, les microtubules sont nucléés autour de la chromatine et forment un fuseau en l'absence de centrosome. Cette voie de signalisation dépendante de la chromatine fait intervenir un gradient de Ran GTPase activée (Ran-GTP). Un des effecteurs protéiques impliqués dans cette voie est TPX2 (pour Targeting Protein for Xklp2). En interphase, TPX2 est localisée dans le noyau sous une forme inactive, associée aux importines. En début de mitose, TPX2 est libérée des importines par Ran-GTP et induit la nucléation de microtubules autour de la chromatine. Outre son importance dans la nucléation des microtubules, elle est nécessaire à la localisation de la kinase Aurora A aux pôles fusoriaux et à son activation par autophoshorylation. Une fois activée, la kinase va phosphoryler TPX2 et de nombreux autres facteurs impliqués dans différents aspects de la division cellulaire. Les plantes supérieures assemblent leur fuseau en l'absence de centrosome. Un pré-fuseau prophasique est formé avant rupture de l'enveloppe nucléaire par convergence de microtubules nucléés au niveau de la membrane externe. Des études récentes suggèrent que les mécanismes impliqués dans la formation de ce fuseau pourraient faire intervenir des voies de signalisation proches de celles rencontrées dans les cellules méiotiques animales. En effet, de nombreux gènes impliqués dans la formation du fuseau animal ont des homologues chez les plantes, codant notamment pour des kinases de type AURORA ainsi que pour Ran et ses principaux partenaires. Au cours de mon travail de thèse, j’ai cherché à identifier et caractériser l’homologue végétal de TPX2 et à évaluer son implication dans l’assemblage du fuseau mitotique des plantes. Des recherches par comparaison de séquences ont permis d’identifier une protéine d’Arabidopsis encodée par un gène unique (AT1G03780), baptisée AtTPX2. Les données présentées dans cette thèse décrivent les caractéristiques structurales et fonctionnelles d’AtTPX2 et démontrent que cette protéine est l’orthologue des TPX2 animales. La dynamique particulière d’AtTPX2 qui précède la rupture de l’enveloppe nucléaire suggère que les plantes ont développé un système d’export de la protéine afin d’assembler correctement leur fuseau mitotique en l'absence de centrosome. D’autre part, cette étude a permis d’identifier d’autres protéines végétales possédant certains domaines
Higher plant cells are characterized by dispersed microtubule organizing centers. During interphase, they were identified at the nuclear surface, close to the cortex and along pre-existing microtubules. However, the mechanisms of spindle microtubule assembly remain largely unknown. In acentrosomal animal cells like Xenopus oocytes, the Targeting Protein for Xklp2 (TPX2) was characterized as an essential player in perichromosomal spindle assembly, suggesting that it may be a central regulator of spindle formation without centrosomes. The aim of this work was first to identify and then to functionally characterize the Arabidopsis orthologue of TPX2. The best candidate corresponded to a single gene refered as AT1G03780. Stable transformants of Arabidopsis plants and tobacco BY-2 cells expressing GFP-AtTPX2 fusions were obtained. The fusion protein was targeted within the nucleus in interphase and actively exported shortly before nuclear envelope breakdown (NEB), probably participating in prospindle formation around the prophase nucleus. This behaviour differs from animal cells in which TPX2 nucleates microtubules only after NEB. In prometaphase, AtTPX2 colocalizes with spindle fibers and is rapidly degraded in telophase, like in vertebrates, suggesting that the protein is involved in early steps of mitosis. We characterized two nuclear localization signals, one nuclear export signal and two microtubule binding domains specific for the Arabidopsis protein, arguing in favor of its intracellular targeting and dynamics we followed. Furthermore, AtTPX2 was shown to rescue microtubule nucleation in a TPX2-depleted Xenopus extract, indicating that this function is conserved in the plant protein. In addition, the injection of anti-TPX2 antibodies in Tradescantia stamen hair cells inhibited cell division just before NEB. We identified by BLAST analysis several other proteins sharing similarities with AtTPX2 domains. Subcellular analysis has shown that these AtTPX2 like proteins have the property to bind microtubules and to shuttle between nucleoplasm and cytoplasm. All together, our data provide new insights into plant cell division, suggesting that throughout evolution, TPX2 has conserved essential functions in spindle assembly. Furthermore, this work revealed that a large number of AtTPX2 paralog does exist, suggesting a wide plant specific evolutionary radiation

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Caudron, Maïwen. "Coordination of mitotic spindle assembly by chromosome-generated molecular interaction gradients." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. http://www.theses.fr/2005STR13056.

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Abstract:

Au cours du cycle cellulaire, les chromosomes sont distribués une seule fois et de façon identique entre les deux cellules filles. Ceci est effectué par le fuseau mitotique, une machine complexe composée de nano tubes de protéines orientés, les microtubules. Ces tubes s'auto organisent en une structure bipolaire au sein de laquelle les chromosomes se positionnent sur l'équateur et interagissent avec les microtubules au niveau de structures spécialisées, les kinétochores. Au début de la division cellulaire, les microtubules qui étaient alors longs et stables deviennent brusquement plus courts et dynamiques. Cela est dû à un changement général d'état du cytoplasme. Il a été observe qu'en l'absence de chromosomes, les microtubules ne pouvaient pas s'auto organiser en un fuseau mitotique bipolaire au sein du cytoplasme mitotique. Cette observation surprenante a soulevé la question des mécanismes impliqués dans le processus d'auto organisation du fuseau mitotique et en particulier du rôle possible des chromosomes. Ceci était intéressant dans la mesure où cela représenterait un exemple de coordination de l'assemblage d'une machine par l'objet même sur lequel elle agit. Il s'est avéré que les chromosomes jouent effectivement un rôle central dans le processus de formation du fuseau mitotique, en modifiant localement l'état du cytoplasme, ce qui induit la nucléation et la stabilisation de microtubules. Les résultats présentés ici montrent théoriquement et expérimentalement que les chromosomes génèrent des gradients d'interactions moléculaires qui procurent une information spatiale nécessaire à la coordination de la nucléation et de la stabilisation des microtubules, deux événements essentiels dans le processus d'auto organisation du fuseau mitotique. Une petite molécule que l'on nomme Ran, existe sous deux formes. Un état riche en énergie qui contient du GTP et un état pauvre en énergie qui contient du GDP. Il y a un facteur sur les chromosomes qui échange le GDP de Ran pour du GTP et un autre facteur dans le cytoplasme qui active l'activité GTPasique de Ran. Ceci conduit en principe à une haute concentration locale en Ran GTP autour des chromosomes. Sous cette forme, Ran interagit avec des complexes moléculaires présents dans le cytoplasme. Ces complexes sont appelés importine-protéines nucléaires (protéines à NLS). Lors de la liaison du Ran GTP aux importunes, les protéines NLS sont relâchées autour des chromosomes. Il se trouve que parmi ces protéines, il y a des molécules qui induisent la nucléation et la stabilisation des microtubules. Dans ma thèse, j'ai montré que de tels effets sont importants pour l'assemblage du fuseau mitotique. Ensuite, j'ai montré qu'il était possible de calculer la forme des gradients de RanGTP libre, de complexes Ran GTP importines et de proteins-NLS libres en utilisant les équations de reaction-diffusion. Finalement, j'ai visualisé le gradient formé par le complexe Ran GTP-importin en utilisant des méthodes de FLIM et montré que ce gradient pouvait être lu de façon spécifique par le système microtubulaire de telle sorte qu'il induise la nucléation des microtubules près des chromosomes et leur stabilisation à plus grande distance. En résumé, j'ai montré que des phénomènes de reaction-diffusion autour des chromosomes sont à la base du contrôle de l'auto organisation des microtubules en un fuseau bipolaire
Once in every cell cycle, living cells distribute evenly their chromosomes to the two daughter cells. The cellular machine that achieves chromosome segregation is the mitotic spindle, which is made of oriented protein nanotubes arranged into a bipolar system that surround the chromosomes to which the tubes are attached through specialized regions, the kinetochores. At the onset of cell division, microtubules that were long and stable suddenly become shorter and highly dynamic. This is due to a general change in the state of the cytoplasmic environment. Surprisingly, the mitotic cytoplasm does support the assembly of the bipolar spindle in the absence of chromosomes, raising questions about the mechanism of spindle assembly and the role of chromosomes in this process. This was interesting since this could represent an example of the coordination of the assembly of a machine by the very substrate on which it is acting. It appeared that chromosomes actually play a central role in spindle assembly by modifying locally the nature of the cytoplasm in their vicinity, thereby promoting the nucleation and stabilization of microtubules that finally self-organize into a bipolar array thanks to the action of various molecular motors. In this thesis, I show both theoretically and experimentally that chromosomes generate gradients of molecular interactions that provide spatial cues required for the coordination of microtubule nucleation and plus end stabilization two essential events in the pathway that leads to the self-organization of the mitotic spindle. A small molecule called Ran can be present in two forms. A high-energy state that contains GTP and a low energy state that is loaded with GDP. On the chromosomes, there is an exchange factor that loads Ran with GTP and in the cytoplasm there is a GTPase “activating factor” that forces Ran to change the bound GTP into GDP. Previous work had shown that the local production of Ran GTP around chromosomes leads to its interaction with molecular complexes present in cells. These complexes are called Importin- [Nuclear-Localization-Signal-containing proteins] (NLS-proteins). Upon binding of Ran GTP to importins, NLS-proteins are released around chromosomes. It turns out that among these NLS-proteins, there are molecules that trigger microtubule nucleation and stabilize microtubule plus ends when they are released from importins. In my thesis, I have shown that such a local effect on microtubule nucleation and stabilization is important for the proper formation of a mitotic spindle. Then, I showed that reaction-diffusion equations allow calculating the shape and extent of the gradients of various molecular species like free Ran GTP, Ran GTP-importin complexes and free NLS-proteins. Finally, I have used Fluorescence Life time Imaging (FLIM) technology to visualize the shape of the Ran GTP-importin gradient and demonstrated that this gradient was read differently by the microtubule system so that microtubule nucleation would occur close to chromosomes while stabilization effects would be sensed much further away. In summary, I have shown that a reaction-diffusion process occurring around chromosomes governs important aspects of the self-organization of microtubules into a bipolar spindle

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Loncar, Ana. "Comparaison de la dynamique du fuseau mitotique et méiotique chez la levure à fission." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03174872.

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Abstract:

La division cellulaire est un processus universel chez tous les êtres vivants où les chromosomes dupliqués sont séparés aux pôles cellulaires opposés. La mitose est un type de division cellulaire qui sert à la prolifération des cellules, tandis que la méiose produit des cellules sexuelles, qui sont utilisées dans la reproduction sexuelle d'un organisme. Dans les deux cas, une machine à base de microtubules appelée le fuseau sépare parfaitement les chromosomes. Une séparation précise des chromosomes est primordiale, car les erreurs de ségrégation des chromosomes dans peuvent entraîner une aneuploïdie qui pourrait provoquer des malformations congénitales, le cancer ou la mort cellulaire.La mitose et la méiose font l'objet de recherches depuis de nombreuses décennies, et une pléthore d'acteurs clés a été identifiée et étudiée. Cependant, aucune étude n'a été réalisée sur la comparaison de la dynamique des fuseaux mitotiques et méiotiques dans le même organisme. Dans cette étude, la dynamique du fuseau mitotique et méiotique a été caractérisée et comparée simultanément dans la levure à fission. La comparaison de la dynamique des fuseaux a permis de déterminer qu'il existe trois types de fuseaux distincts - le fuseau mitotique, méiotique I et méiotique II, avec des caractéristiques distinctives. Un mutant de levure à fission déficient en kinésine-5 Cut7 et en kinésine-14 Pkl1 a été utilisé comme outil pour identifier la source des différences dans la dynamique du fuseau mitotique et méiotique. Bien que les fuseaux mitotiques cut7Δpkl1Δ soient bipolaires et capables de séparer les chromosomes, nous montrons que les fuseaux de la méiose I ne parviennent pas à établir la bipolarité et à séparer les chromosomes, ce qui entraîne la formation de zygotes formant moins de quatre spores typiques. Ensuite, nous révélons que la concentration de Pkl1 est réduite en fuseaux méiotiques I par rapport aux fuseaux mitotiques, et identifions la kinésine-14 Klp2 comme la molécule qui coopère avec Pkl1 en antagonisant Cut7 dans la méiose I. De plus, nous avons constaté que la suppression de la dynamique des microtubules dans cut7Δpkl1Δ zygotes restaure bipolarité du fuseau, faisant valoir que les microtubules sont plus dynamiques dans les fuseaux de la méiose I que dans les fuseaux mitotiques.En résumé, ce travail montre que les fuseaux mitotiques et méiotiques sont intrinsèquement différents, et leurs différences proviennent de la kinésine-14 et de la régulation de la dynamique des microtubules
Cell division is a universal process in all living beings where duplicated chromosomes are separated to the opposite cell poles. Mitosis is a cell division type that serves for proliferation of cells, while meiosis produces sex cells, which are used in the sexual reproduction of an organism. In both cases, a microtubule-based machine called a spindle flawlessly separates the chromosomes. Precise chromosome separation is paramount, as any errors in chromosome segregation can result in aneuploidy that may cause congenital defects, cancer or cell death.Mitosis and meiosis have been the focus of research for many decades, and a plethora of key players has been identified and studied. However, no study has been done on comparison of mitotic and meiotic spindle dynamics in the same organism. In this study, mitotic and meiotic spindle dynamics have been characterized and compared simultaneously in fission yeast. Spindle dynamics comparison ascertained that there are three distinct spindle types – mitotic, meiotic I and meiotic II spindles, with distinguishing features. A fission yeast mutant deficient for kinesin-5 Cut7 and kinesin-14 Pkl1 was used as a tool to identify the source of the differences in mitotic and meiotic spindle dynamics. Although cut7Δpkl1Δ mitotic spindles are bipolar and capable of segregating the chromosomes, we show that meiosis I spindles fail to establish bipolarity and separate the chromosomes, resulting in zygotes forming less than typical four spores. Next, we reveal Pkl1 concentration is reduced in meiotic I compared to mitotic spindles, and identify kinesin-14 Klp2 as the molecule that co-operates with Pkl1 in antagonizing Cut7 in meiosis I. Furthermore, we found that suppressing microtubule dynamics in cut7Δpkl1Δ zygotes restores spindle bipolarity, arguing that microtubules are more dynamic in meiosis I spindles than in mitotic spindles.In summary, this work shows mitotic and meiotic spindles are inherently different, and their differences stem from kinesin-14s and microtubule dynamics regulation

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Romao, Maryse. "Rôle des kinétochores dans l'organisation du fuseau de mitose chez S. Cerevisiae." Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2005. http://www.theses.fr/2005MNHN0032.

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Abstract:

De nombreux mécanismes de régulation sont mis en jeu pour assurer la fidélité de transmission de l'information génétique. Le kinétochore en particulier joue un rôle majeur dans la capture et l'accrochage des chromosomes sur le fuseau, dans la régulation de la séparation des chromatides sœurs et aux points de contrôle du cycle cellulaire. La levure et ses nombreux mutants est un modèle pour étudier le fonctionnement de l'appareil mitotique. La protéine kinétochorienne Ndc10p, du complexe CBF3, joue un rôle primordial dans le processus d'assemblage du kinétochore. Ce travail de thèse a consisté à analyser les aberrations morphologiques de l'appareil mitotique du mutant ndc10-1 en utilisant une approche par microscopie électronique et modélisation en 3D. L'ensemble des résultats indiquerait que Ndc10p est à la fois impliquée dans la mise en place d'un fuseau symétrique au cours de la mitose et dans la formation du nouveau SPB. Sa fonction en tant que protéine de fuseau pourrait intervenir dans la stabilité structurale du fuseau. Enfin, le maintien des microtubules interpolaires pendant la phase d'élongation du fuseau requerrait la présence de Ndc10p
In mitosis, a variety of regulation processes are involved to ensure high fidelity in chromosome segregation. Kinetochores are main actors in these functions. Yeast and its numerous mutants are used to study how the mitotic apparatus is assembled and regulated. Moreover yeast cells, with their small size, are well suited to detailed EM investigations. The kinetochore Ndc10 protein is part of the essential CBF3 complex which plays a fundamental role in the hierachical kinetochore complex assembly. The focus of this thesis work is the study of the mutant ndc10-1 which displays chromosome missegregation. We used an original approach combining EM visualisation of cryofixed cells and 3D modelisations to analyse morphological aberrations observed in ndc10-1. The data presented here showed that Ndc10p is involved both in the assembly of a symmetrical spindle as well as in the formation of the new SPB. Ndc10p also, as a spindle protein, could interfere in the control of spindle microtubules stability. Finally, Ndc10p is required for the maintenance of interpolar microtubules during spindle elongation

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Riche, Soizic. "Etude comparative du positionnement du fuseau mitotique dans les espèces de C.elegans et C. briggsae." Thesis, Lyon, École normale supérieure, 2015. http://www.theses.fr/2015ENSL1053/document.

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Abstract:

La division cellulaire asymétrique est un mécanisme fondamental qui assure la diversité cellulaire, le renouvellement des cellules souches et le maintien de l’identité cellulaire. Elle dépend du bon positionnement du fuseau mitotique car il dicte le plan de division des cellules. La première division des embryons de C. elegans, est asymétrique et génère deux cellules fille de taille et devenir différents. Elle consiste en deux étapes : la centration des pronoyaux en prophase puis le déplacement postérieur du fuseau mitotique en anaphase. Lors de l'anaphase le fuseau subit des oscillations transverses plus marquées au pôle postérieur qu’au pôle antérieur. Ces mouvements sont contrôlés par des forces de traction agissant sur les microtubules astraux. Les générateurs de force ont été moléculairement identifiés et sont évolutivement très conservés. Un complexe composé de protéines Gα, liées à GPR (protéine à domaine GoLoco, homologue de LGN/Pins), à LIN-5 (protéine à domaine super-enroulé, homologue de NuMA/Mud) et à la dynéine serait ancré au cortex et activé en début de mitose pour tirer le fuseau. En analysant la première division d’une espèce proche de C. elegans : C. briggsae, on observe des variations de trajectoire du fuseau. Les embryons de C. briggsae présentent un décalage antérieur des noyaux en prophase et les oscillations du fuseau sont réduites en anaphase. La combinaison de perturbations physiques et l'analyse de mutants dans ces espèces, ont montré que ces différences s’expliquent par des changements dans la régulation du complexe ternaire. Mais, nous avons découvert que dans les deux espèces 1) un switch positionnel conservé contrôle le démarrage des oscillations du fuseau, 2) la localisation postérieure de GPR détermine ce switch positionnel, et 3) l'amplitude maximum des oscillations est déterminée en partie par le temps passé dans la phase oscillatoire. Nous avons utilisés ces variants pour corréler les phénotypes, la localisation de GPR et la divergence de séquence entre espèces afin d’identifier les éléments de régulation de cette protéine. Nous avons alors échangé les protéines et construits des protéines chimères entre les deux espèces. Enfin, par optogénétique, nous avons essayé de contrôler la localisation temporelle de GPR et analyser les conséquences sur les mouvements des noyaux et du fuseau. En étudiant la microévolution d'un processus sous-cellulaire, nous avons identifié de nouveaux mécanismes qui contribuent à la compréhension du positionnement du fuseau
Asymmetric cell division is a fundamental mechanism essential in all organisms to assure cell diversity, stem cell renewal and cellular identity maintenance. It is relying on proper mitotic spindle positioning because it dictates the cell division plan. In C. elegans one-cell embryos, the first division is asymmetric and gives rise to two daughter cells of unequal size and fate. It occurs in two steps: pronuclei centration during prophase and spindle posterior displacement during anaphase. During anaphase, the mitotic spindle undergoes transverse oscillations that are more pronounced for the posterior than the anterior pole. These movements are controlled by pulling forces acting on astral microtubules. The force generators are identified and are evolutionary conserved. A complex made of Gα proteins, linked to GPR (a GoLoco containing protein, the LGN/Pins homologues), LIN-5 (a coiled-coil protein, the NuMA/Mud homologues) and dynein is thought to be anchored at the cortex and activated at the onset of mitosis to pull on the spindle. We identified variations in spindle trajectories by analyzing the outwardly similar one-cell stage embryo of a close relative of C. elegans, C. briggsae. Compared to C. elegans, C. briggsae embryos exhibit an anterior shifting of nuclei in prophase and reduced anaphase spindle oscillations. By combining physical perturbations and mutant analysis in both species, we show that differences can be explained by inter-species changes in the regulation of the cortical Gα/GPR/LIN-5 complex. However, we uncover that in both species 1) a conserved positional switch controls the onset of spindle oscillations, 2) GPR posterior localization may set this positional switch, and 3) the maximum amplitude of spindle oscillations is determined in part by the time spent in the oscillating phase. Interestingly, GPR is poorly conserved at the amino acid level between these species. We use these variants to correlate phenotypes, GPR localization and sequence divergence to identify GPR regulatory elements. To this end, we performed protein replacement between species, as well as analysis of protein chimeras. Finally we tried to use optogenetics in order to control GPR localisation temporally and analyze the consequences on pronuclei and spindle movements during the first division. By investigating microevolution of a subcellular process, we identified new mechanisms that are instrumental to decipher spindle positioning

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Nahaboo, Wallis. "Élongation du fuseau mitotique dans l'Embryon de C. elegans : caractérisation d'une Nouvelle Force de propulsion." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEN003.

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Abstract:

A la fin de la vie d’une cellule, différentes forces mécaniques permettent la séparation des chromosomes. Nos données préliminaires suggèrent l’existence d’un autre mécanisme provenant du centre du fuseau mitotique, non décrit dans l’embryon une cellule de C. elegans qui permettrait la séparation des chromosomes. Dans cette cellule, les microtubules kinétochoriens n’appliquent aucune force mécaniques sur les chromosomes durant l’anaphase. Il a été décrit que les chromosomes sont séparés grâce au déplacement des centrosomes via les forces de traction corticales. A l’aide de la microchirurgie laser dans les embryons une cellule de C. elegans, j’ai montré qu’en détruisant physiquement un ou deux centrosomes, les chromosomes continuent de se séparer, révélant l’existence d’une force de propulsion interne au fuseau mitotique (Nahaboo et al., 2015). En combinant la destruction de centrosomes et l’inactivation génétique, nous avons caractérisé les rôles de gènes favorisant ou freinant cette force de propulsion. J’ai observé que la kinésine-5, BMK-1, et le crosslinker MAP-65/SPD-1 freinent cette force de propulsion. Alors que dans d’autres espèces ces protéines favorisent la séparation des chromosomes. Nous avons remarqué que les protéines RanGTP et CLASP, favorisant de la nucléation et la polymérisation des microtubules, aident cette force de propulsion. Ces propriétés suggèrent que la polymérisation des microtubules au centre du fuseau est requise pour permettre la séparation des chromosomes durant la mitose.Par manque d’outils adéquats afin d’altérer la dynamique des microtubules, nous avons collaboré avec l’équipe de biochimistes du Dr. D. Trauner à Munich en Allemagne. Ils ont synthétisé la molécule photoactivable, Photostatin (PST), permettant la dépolymérisation des microtubules en quelques secondes (Borowiak et al., 2015). Entre 390 - 430 nm, PST est activé, dépolymérisant les microtubules, alors qu’entre 500 – 530 nm, PST est inactivé, permettant la polymérisation normale des microtubules. J’ai mesuré que la croissance des microtubules avec PST actif est absente dans des cellules Hela. J’ai montré que le cycle cellulaire dans l’embryon de C. elegans est arrêté localement en présence de PST actif. Nous avons alors montré que PST contrôle optiquement la dynamique des microtubules, in vitro, in cellulo et in vivo, de manière non invasive, rapide, locale et réversible. En résume, j’ai identifié une nouvelle force permettant la séparation des chromosomes à l’aide des approches moléculaires et biophysiques, et j’ai aidé à la caractérisation PST, un antimicrotubule photoactivable de manière locale et réversible
In mitosis, different mechanical forces are involved in chromosome segregation. In C. elegans one-cell embryos, preliminary data suggest that an unknown mechanism, coming from inside the mitotic spindle, could influence chromosome separation. In those cells, it has been showed that kinetochore microtubule activity is absent. Thanks to external pulling forces, centrosome separation drives chromosome segregation. By using microsurgery inside the one-cell C. elegans embryos, we have shown that destroying one or two centrosomes did not prevent chromosome separation, revealing the existence of an outward pushing force (Nahaboo et al., 2015). By combining gene inactivation and centrosome destruction, we showed that the kinesin-5 and the crosslinker SPD-1 act as a brake on this pushing force, whereas they enhance chromosome segregation in other species. Moreover, we identified a novel role for the two microtubule-growth and nucleation agents, RanGTP and CLASP, in the establishment of the centrosome-independent force during anaphase. Their involvement raises the interesting possibility that microtubule polymerization of midzone microtubules is required to sustain chromosome segregation during mitosis. Then, we aim to reversibility affect microtubule dynamics in the central spindle. Because of the lack of adequate tools, we have collaborated with biochemists from Dr. D. Trauner lab, in Munich, Germany, who are specialized in photoactivable drugs. They have synthetized a photoswitable drug, Photostatin (PST), which can depolymerize microtubules in few seconds in an on/off manner (Borowiak et al., 2015). Under blue light (390 - 430 nm), PST is activated leading to microtubule depolymerization, whereas under green light (500 - 530 nm), PST is activated which does not affect microtubule dynamics. I measured that microtubule growing is absent in presence of activated PST in Hela cells. I also showed that cell cycle can be stopped thank to activated PST in multiple cell C. elegans embryos. We have shown that PST can control microtubule dynamics thanks to visible light in vitro, in cellulo and in vivo, as an on/off switch, in a non-invasive, local and reversible manner

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Nahaboo, Wallis. "Elongation du fuseau mitotique dans l'embryon de C. elegans: caractérisation d'une nouvelle force de propulsion." Doctoral thesis, ENS Lyon, Lyon, 2016. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/282179.

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Jaouen, Florence. "Rôle du complexe Gαi/LGN/NuMA dans la régulation de l'orientation du fuseau mitotique au cours de la neurogenèse chez les vertébrés." Aix-Marseille 2, 2009. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2009AIX22003.pdf.

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Abstract:

Tous les neurones et les cellules gliales produits au cours du développement du système nerveux des vertébrés dérivent d’un réservoir initial de cellules progénitrices organisées en une monocouche cellulaire pseudostratifiée appelée neuroépithelium (NE). Les modes de division de ces cellules doivent être finement contrôlés afin de permettre l’équilibre entre le maintien de cette réserve de progéniteurs neuraux mitotique et l’engagement de ces progéniteurs vers une voie de différenciation. De nombreux travaux, réalisés pour la plupart dans le cortex cérébral en développement, ont conduit à proposer différents modèles corrélant les modes de divisions des progéniteurs neuraux et l’orientation du fuseau mitotique. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée à la régulation moléculaire de l’orientation du fuseau mitotique des progéniteurs neuraux chez les vertébrés, ainsi qu’à l’importance développementale de cette régulation. Pour cela, nous avons utilisé la moelle épinière d’embryon de poulet comme système modèle. Nous avons montré que LGN, ainsi que ses interacteurs moléculaires Gαi et NuMA, sont exprimés au cours du développement par les progéniteurs neuraux ; dans ces progéniteurs en division, Gαi localisé de façon uniforme à la membrane plasmique recrute LGN au cortex cellulaire, et en retour, LGN recrute NuMA sous forme d’un anneau sous la membrane latérale. La dérégulation de ces protéines par gain et/ou perte de fonction entraîne une perturbation dans l’orientation du fuseau mitotique, au cours des divisions symétriques prolifératives des progéniteurs neuraux. Cette perturbation conduit à la sortie prématurée d’une des deux cellules filles du NE, qui migre dans la zone du manteau et conserve une identité de progéniteur neural prolifératif. Ainsi, nos résultats dans la moelle épinière précoce de poulet contredisent la prédiction faite par le modèle cortical, qui propose que l’axe de division joue un rôle instructif dans l’identité des cellules filles. Nos travaux révèlent donc le rôle central du complexe Gαi/LGN/NuMA dans la régulation de l’orientation du fuseau mitotique afin de maintenir la descendance de divisions symétriques prolifératives dans le NE
All neurons and glial cells that are produced during the development of the vertebrate nervous system derive from an initial reservoir of progenitors which constitute the monolayered, pseudostratified neuroepithelium (NE). The mode of division of these progenitors to be precisely controlled in order to regulate the balance between proliferation and differentiation. Several studies performed mostly in developing cerebral cortex lead to propose different models that link modes of neural progenitor divisions and mitotic spindle orientation. During my thesis, I studied the molecular regulation of mitotic spindle orientation in vertebrate neural progenitors and its developmental implication. To do so, we have used the neural tube of the chick embryo as a model ystem. We have shown that LGN, and its interactors Gαi and NuMA, are expressed by neural progenitors during development; in these dividing rogenitors, Gαi, located uniformly at the plasma membrane, recruits LGN at cell cortex, and in return, LGN recruits NuMA in a ring around the lateral cell cortex. Deregulation of these proteins by gain- or loss-of-function leads to perturbation in mitotic spindle orientation, during proliferative symmetric divisions of neural progenitors. This perturbation leads to one daughter cell exiting the NE prematurely and proliferating aberrantly in the mantle zone. Hence, these results in the early chick spinal cord are opposed to the cortical model, that links plane of division and cell fate. Thus, this study reveals that the key role of the Gαi/LGN/NuMA complex in the regulation of mitotic spindle orientation is to maintain the progeny of proliferative symmetric divisions in the NE

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Blanca, Giuseppina. "RAD51 et la tubuline-gamma : corrélation entre réparation par recombinaison homologue et établissement du fuseau mitotique." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/314/.

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Abstract:

L'objectif de mon travail de thèse a été d'analyser les conditions de recrutement de la protéine Rad51 et de la tubuline-gamma dans un même complexe nucléaire et d'essayer de comprendre le rôle fonctionnel et la régulation de cette association qui peuvent contribuer à la réalisation complète de la réparation des lésions sur l'ADN. Le mécanisme de réparation par Recombinaison Homologue a été étudié dans des cellules de mammifères, en absence de tubuline-gamma. J'ai montré que la tubuline-? présente dans ce complexe nucléaire peut être modifiée et que les deux formes interagissent avec gamma H2AX. Le rôle de la tubuline-gamma dans la réparation de l'ADN est spécifique puisqu'elle se localise sur le site de la cassure double-brin de l'ADN mais son recrutement est indépendant de la présence de Rad51. A travers son association avec les protéines de la réparation, la tubuline-gamma pourrait coordonner l'efficacité de la réparation de l'ADN à la ségrégation des chromosomes pendant la division cellulaire
The objective of my work of thesis was to analyze the conditions of recruitment of the Rad51 protein and the g-tubulin in the same nuclear complex and to try to understand the functional role and the regulation of this association, which can contribute to the complete realization of the repair of the DNA damages. The mechanism of Homologous Recombinaison Repair was studied in cells of mammals, without g-tubulin. I showed that the g-tubulin presents in this nuclear complex can be modified and that the two forms interact with gH2AX. The role of the g-tubulin in the DNA repair is specific since it is located on the site of the double-strand break of the DNA but its recruitment is independent of the presence of Rad51. Through its association with proteins of repair, the g-tubulin could coordinate the efficiency of DNA repair with the segregation of the chromosomes during the cellular division

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Putey, Aurélien. "Synthèses d'analogues indoliques de la famille des aldisines." Lyon 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LYO10286.

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Abstract:

La famille des aldisines, extraites d’éponges marines, présente un intérêt tant du point de vue synthétique que biologique. Dans cette optique, différentes voies de synthèse d’analogues et de dérivés indoliques de cette famille ont été développées. Ainsi, dans un premier temps, une étude bibliographique détaillant les composés les plus connus de la famille des aldisines et leurs synthèses a été réalisée. Puis, dans une seconde partie, une synthèse générale et efficace d’analogues structuraux de la latonduine A est décrite via une réaction d’arylation intramoléculaire pallado-catalysée. Certains des composés préparés possèdent une activité antiproliférative sub-micromolaire sur diverses lignées de cellules tumorales. Une troisième partie de ce travail a permis la préparation de nouvelles 4-hydroxy-2,3,4,5-tétrahydro[1,4]diazépino[1,2-a]indol-1-ones, dérivées de l’aldisine, à partir d’indole-2-carboxylates d’alkyle. Ces composés montrent une activité d’inhibition significative des kinases dépendantes des cyclines, cibles thérapeutiques de choix dans le traitement du cancer. Enfin, une nouvelle voie d’accès simple et efficace aux 2,3-diiodoindoles a également été découverte à partir d’acides indole-2-carboxyliques
The family of aldisines, isolated from marine sponges, presents a great interest not only for the synthetic pathways but also for biological aspects. To complete this work, various syntheses of indolic analogues and derivatives of this family were developed. A bibliographic study showing the most known compounds of the aldisines’ family and their syntheses will be reported in a first part. Then, in a second part, a general and efficicent synthesis of structural analogues of latonduine A was carried out via a palladium-catalysed intramolecular reaction of arylation. Several of these final compounds show a sub-micromolar antiproliferative activity on various tumoral human cell lines. The third part of this work reports the preparation of new 4-hydroxy-2,3,4,5-tetrahydro[1,4]diazepino[1,2-a]indol-1-ones (derivated from the aldisine) from alkyl indole-2-carboxylates. These compounds show a significant activity on Cyclin-Dependent Kinases (CDKs) which is one of the main therapeutic targets for the cancer treatment since the last decade. Finally, a non-classical route to 2,3-diiodoindoles from indole-2-carboxylic acids is described in a fourth part

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Fache, Vincent. "Etude fonctionnelle d'une protéine associée aux microtubules du fuseau mitotique chez la plante Arabidopsis thaliana : atMAP65-4." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00588242.

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Abstract:

AtMAP65-4 est une protéine associée aux microtubules appartenant à la famille des AtMAP65s qui compte 9 membres identifiés chez Arabidopsis thaliana. Ces protéines appartiennent à une famille conservée au cours de l'évolution, les MAP65s. Ainsi, des protéines homologues sont présentes chez de mammifères (PRC1), chez la levure (Ase1p) ou chez la drosophile (FEO). Jusqu'ici l'étude des propriétés moléculaires et fonctionnelles des AtMAP65s s'est portée essentiellement sur l'étude d'AtMAP65-1 et AtMAP65-5. La principale caractéristique de ces protéines est d'induire la formation de faisceaux de microtubules in vitro. La distribution des AtMAP65s in vivo est très régulée, celle-ci sont localisées avec des réseaux des microtubules bien définis. Ainsi, leur rôle supposé est de mettre en place ces réseaux puis de participer à leur maintient. La localisation d'AtMAP65-4 apparait comme très intéressante car elle est strictement associée avec les microtubules du fuseau mitotique. D'après les résultats obtenus au cours de ce travail, nous avons suggéré que la fonction in vivo d'AtMAP65-4 est de participer à la mise en place et au maintient des microtubules en faisceaux dans les fibres kinétochoriennes lors de la division cellulaire. Lors d'une étude in vitro nous avons montré qu'AtMAP65-4 modifie les paramètres dynamiques de polymérisation des microtubules. Outre sa capacité à former des faisceaux, AtMAP65-4 permet une croissance régulière des microtubules au sein des faisceaux qu'elle induit. Le mécanisme d'action de la MAP à l'échelle moléculaire a été analysé à travers une étude bioinformatique où nous avons modélisé l'activité d'AtMAP65-4. Les données obtenues montrent qu'AtMAP65-4 peut bloquer les évènements de dépolymérisation des microtubules. Par ailleurs, l'activité d'AtMAP65-4 pourrait être régulée in vivo par des modifications post traductionnelles. En effet, nous avons montré et étudié l'effet de la phosphorylation d'AtMAP65-4 par les kinases Auroras. Cette phosphorylation pourrait être impliquée dans la régulation de l'activité d'AtMAP65-4 au cours de la mitose.

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Rosfelter, Anne. "Le positionnement du fuseau mitotique chez le zygote d'ascidie et son rôle dans la répartition des organelles." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS063.

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Abstract:

Après la fécondation d’un ovocyte, un aster de microtubules se forme autour de l’ADN mâle. Cet aster spermatique permet d’amener le pro-noyau femelle jusqu’au pro-noyau mâle pour qu’ils puissent fusionner. Il permet aussi de déplacer l’ADN fusionné jusqu’au centre de la cellule pour assurer une division cellulaire équitable. Les mécanismes de centration d’un aster ou d’un fuseau ont donné lieu à de nombreuses recherches, que ce soit par modélisation, expérimentalement chez des espèces telles C. elegans, P. lividus, M.musculus ou in vitro sur des extraits de Xenopus laevis. Trois mécanismes principaux se dégagent : le pushing, le cortical pulling et le cytoplasmic pulling (ou bulk pulling). En étudiant le déplacement de l’aster et du fuseau mitotique chez le zygote de l’ascidie P. mammillata j’ai découvert un système qui combine ces trois mécanismes en s’appuyant sur l’alternance des étapes du cycle cellulaire. En méiose, l’aster utilise la polymérisation des microtubules qui le composent pour pousser contre le cortex d’actine et s’en décoller (pushing). Arrivé en interphase, l’aster retourne contre le cortex grâce à une traction qu’exerce la membrane sur les microtubules (cortical pulling). Enfin à l’entrée en mitose, la traction membranaire cesse et libère les asters du fuseau mitotique, qui cèdent donc aux forces exercées par le transport d’organelles vers le centre de l’aster (cytoplasmic pulling) qui semblent constantes durant le cycle cellulaire. Cela permet de centrer le fuseau. En même temps que l’aster se forme et se déplace, une réorganisation des compartiments intracellulaires se met en place. Pour comprendre de quelle manière l’organisation intracellulaire peut être perturbée par la formation de l’aster, j’ai étudié le cas du vitellus. En effet, le vitellus, qui est présent sous forme de vésicules, est initialement abondant et homogène dans l’ovocyte non fécondé. Cependant, dès que l’aster apparaît, sa répartition change et les vésicules de vitellus sont exclues de la zone contenant l’aster. Cette exclusion générée à la formation de l’aster chez le zygote, est maintenue au cours du développement. Dans mes travaux, j’ai pu observer qu’elle est majoritairement due à l’accumulation à l’aster d’autres organelles comme le réticulum endoplasmique. La fonction de transport des microtubules de l’aster suffit donc à réorganiser complètement la cellule en excluant certaines organelles et en en accumulant d’autres. Les déplacements de l’aster et du fuseau mitotique, leur régulation par le cycle cellulaire, et la réorganisation intracellulaire, identifiés ici chez le zygote d’ascidie, s’appuient sur le fonctionnement d’éléments fondamentaux d’une cellule, à savoir : les microtubules, le cortex d’actine, le réticulum endoplasmique, les protéines du cycle cellulaire, etc. Les découvertes présentées revêtent ainsi une portée universelle, adaptable aux spécificités de différents types cellulaires
After oocyte fertilization, a microtubule aster forms around the male DNA. The sperm aster brings the female pro-nucleus to the male pro-nucleus so they can fuse, but it also moves the fused nuclei to the cell center to ensure an equitable cell division. Numerous studies performed in vitro, by modeling or experimentally in species such as C. elegans, P. lividus, and M. musculus, addressed the aster and spindle centration mechanisms. Three main mechanisms emerged; pushing, cortical pulling, and cytoplasmic pulling. By studying aster centration in the zygote of the ascidian P. mammillata, I discovered a system that combines these three mechanisms based on the cell cycle stages. In meiosis, the aster uses the polymerization of its microtubules to push against the actin cortex and move away from it (pushing). Once in interphase, the aster returns to the cortex by a pull exerted by the membrane on the microtubules (cortical pulling). At mitosis entry, cortical pulling stops, and releases the mitotic spindle's asters. In consequence, the asters give in to the forces exerted by the transport of organelles to the aster center (cytoplasmic pulling), that appeared constant during the cell cycle. Cytoplasmic pulling hence participate in centering the spindle While the aster forms and moves, the intracellular compartments reorganize. To understand how intracellular organization can be disrupted by aster formation, I studied the case of yolk. The yolk, in the form of vesicles (called granules or platelets), is initially abundant and homogeneous in the unfertilized oocyte. However, as soon as the aster appears, its distribution changes and the yolk platelets are excluded from the region containing the aster. This exclusion generated by the aster formation in the zygote is maintained during development. I observed that yolk exclusion is mainly due to the accumulation at the aster of other organelles such as the endoplasmic reticulum. The transport function of the aster microtubules is therefore sufficient to completely reorganize the cell by excluding some organelles and accumulating others. The movements of the aster and the spindle, their regulation by cell cycle, and the intracellular reorganization, identified here in the ascidian zygote, rely on basic elements of a cell, namely: the microtubules, the actin cortex, the endoplasmic reticulum, the proteins of the cell cycle, etc. Thus, the discoveries presented here cover a broad scope, and seem adaptable to the specificities of different cell types

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Tournebize, Régis. "Mécanismes d'assemblage du fuseau mitotique et sa régulation par les phosphatases dans les extraits d'oeufs de Xenopus laevis." Montpellier 1, 1997. http://www.theses.fr/1997MON1T016.

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COME, MARIE-GEORGE. "Resistance multifactorielle de cellules leucemiques envers les inhibiteurs de la topoisomerase ii et des poisons du fuseau mitotique." Toulouse 3, 1998. http://www.theses.fr/1998TOU30201.

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Abstract:

Le developpement d'une resistance aux agents antitumoraux utilises en chimiotherapie represente actuellement un probleme majeur dans le traitement des leucemies aigues. Les cellules leucemiques, principalement lors des rechutes expriment ainsi le phenotype de resistance multidrogue (mdr) susceptible d'expliquer l'echec des traitements de seconde intention. Historiquement attribuee exclusivement a l'expression de la glycoproteine p, la resistance mdr est aujourd'hui plus complexe et implique de nombreux mecanismes de resistance encore mal determines. Afin d'approfondir nos connaissances sur les mecanismes d'action et de resistance associes aux agents anticancereux principalement utilises dans le traitement des leucemies aigues, notre objectif a ete d'identifier dans les cellules leucemiques hl-60/vinc selectionnees par la vincristine (vcr), l'ensemble des modifications susceptibles de contribuer a la resistance croisee de ces cellules envers les poisons du fuseau mitotique et les inhibiteurs de l'adn topoisomerase ii (topo ii). Ces travaux ont conduit a differents resultats originaux. Les cellules hl-60/vinc se caracterisent ainsi par un mecanisme de resistance multifactorielle incluant non seulement une surexpression de la glycoproteine p mais aussi une alteration de la distribution intracellulaire de l'agent anticancereux utilise et une resistance croisee envers differents inhibiteurs de la topo ii, associee de facon tres inattendue a une diminution de l'expression de la topo ii. En revanche, aucune difference significative n'a ete observee entre les cellules hl-60 sensibles et les cellules mdr resistantes lors de l'induction de la mort cellulaire par la daunorubicine en terme de progression du cycle cellulaire, du mode de mort cellulaire choisi et de l'enclenchement de la voie de signalisation sphingomyeline-ceramide. Ces resultats demontrent qu'une exposition a la vcr entraine l'apparition de multiples mecanismes de resistance dans les cellules tumorales. Nos connaissances actuelles sur la resistance mdr et le mecanisme d'action de ces agents anticancereux ne pouvaient prevoir l'importance de la topo ii dans la sensibilite des cellules tumorales selectionnees par un derive alcaloide de vinca. L'ensemble des nos resultats devrait ainsi permettre d'optimiser l'efficacite therapeutique des inhibiteurs de la topo ii et des poisons du fuseau mitotique classiquement utilises en polychimiotherapie dans le traitement des leucemies aigues.

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Cahu, Julie. "Rôle de la régulation d'Eg5 et de ses propriétés motrices lors de la formation du fuseau mitotique dans l'extrait d'oeuf de Xenopus laevis." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00811552.

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Abstract:

Par cette étude, nous montrons que la phosphorylation d'Eg5 par Eg2 n'est pas importante pour sa fonction dans la formation du fuseau mitotique dans l'extrait d'oeuf de Xénope. Au contraire, la phosphorylation d'Eg5 par Cdk1 est nécessaire pour son attachement aux microtubules. Cet attachement permettra par la suite l'assemblage du fuseau mitotique. En plus de confirmer de précédentes études, ces résultats indiquent que le site de phosphorylation de Cdk1 n'est pas seulement conservé parmi les membres des Kinésines 5, mais également que son mécanisme de régulation est conservé. Bien que des expériences plus approfondies soient nécessaires afin de caractériser les propriétés motrices d'Eg5 par l'intermédiaire de notre expérience de "microtubule-gliding" dans l'extrait de Xénope, nos expériences réalisées avec des chimères d'Eg5 ont souligné l'importance des propriétés motrices intrinsèques à Eg5 qui sont cruciales pour la formation du fuseau mitotique. En effet, aucune de ces chimères n'a pu rétablir la formation du fuseau mitotique. De plus, ces expériences ont fourni la première preuve expérimentale que la classification des Kinésines en différentes sous-familles selon la conservation de séquence de leur domaine moteur a également abouti à les classer selon leurs différentes fonctions.

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Taste, Corinne. "Fonctions et régulation de la protéine suppresseur de tumeurs BRCA1 dans la réponse cellulaire aux poisons du fuseau mitotique." Toulouse 3, 2007. http://www.theses.fr/2007TOU30065.

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Abstract:

Le gène BRCA1 est un suppresseur de tumeurs prédisposant au cancer du sein. Des données récentes ont suggéré l'implication de BRCA1 dans la réponse aux agents anti-mitotiques. Durant ma thèse, j'ai étudié les fonctions et la régulation de BRCA1 au cours de cette réponse cellulaire. Dans une première partie, j'ai mis en évidence le rôle de BRCA1 dans la régulation du checkpoint mitotique activé après dommages aux microtubules. Puis, j'ai analysé sa régulation dans ces conditions et ai montré que la protéine kinase Chk2 phosphoryle BRCA1 sur la sérine 988 après dommages aux microtubules et ainsi module le rôle de BRCA1 dans la nucléation des microtubules. Enfin, mes travaux suggèrent que la kinase mitotique Plk-1 pourrait également phosphoryler BRCA1 après traitement au paclitaxel. Ces travaux montrent que BRCA1 est impliquée dans la réponse cellulaire aux poisons du fuseau mitotique et suggèrent que Chk2 et Plk-1 régulent les fonctions de la protéine impliquées dans cette réponse
Inherited mutations of the tumor suppressor gene BRCA1 confer an increase risk for breast and ovarian cancer. BRCA1 has been recently implicated in the response to anti-mitotic agents. In the present report, we studied BRCA1 functions ans regulation in this response. In a first part, we demonstrated that BRCA1 is involved in the regulation of the mitotic checkpoint activated by microtubules damage. Then, we have analyzed its regulation in this conditions and we have showed that Chk2 phsophorylates BRCA1 on serine 988 after mitotic spindle disruption and thus, regulates microtubule nucleation activity of BRCA1. Further data also suggest that BRCA1 is a potential target of the mitotic kinase Plk-1 after paclitaxel treatment. Our findings show that BRCA1 is involved in the cellular response to agent that disrupt tje mitotic spindle and suggest that Chk2 and Plk1 regulate functions of BRCA1 in this response

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Herin, d' Pierre. "Etude de HsEg5 moteur microtubulaire apparenté à la famille des kinésines." Paris, EPHE, 2000. http://www.theses.fr/2000EPHE3036.

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Abstract:

Les mouvements et les changements de forme des cellules ainsi que les transports intracellulaires sont des aspects fondamentaux de la vie. Ces déplacements sont produits par l'interaction de protéines moteurs comme les myosines, les kinésines, et les dynéines avec l'actine ou les microtubules. L'hydrolyse de l'ATP par ces moteurs fournit l'énergie nécessaire à ce mouvement. Notre travail est basé sur l'étude des moteurs de type kinésine. Ces protéines possèdent un domaine moteur responsable de la migration, capable de se fixer sur les microtubules et d'hydrolyser l'ATP. Le domaine moteur est le plus conservé entre les différentes kinésines, les domaines tige et queue qui lui font suite sont très peu conservés. Les mécanismes qui déterminent la spécificité entre une kinésine et son cargo sont encore inconnus. HsEg5, kinésine appartenant à la sous-famille bimC joue un rôle essentiel dans la mise en place du fuseau mitotique. Nous avons localisé le gène Eg5 murin sur le chromosome 19. Les gènes humain et murin semblent être épissés alternativement. Eg5 existe chez de nombreux organismes; nous l'avons isolé chez Cryptosporidium Parvum et Physarum Polycephalum. HsEg5, dans les cellules mitotiques est associée aux pôles et avec les microtubules du fuseau de la prophase jusqu'à la télophase. HsEg5 est également présente dans les cellules interphasiques au niveau des centrioles. Dans les cellules HeLa mitotiques HsEg5 est phosphorylée spécifiquement. Elle est également phosphorylée in vitro par p34cdc2. La substitution de la thréonine 927 en alanine abolit la fixation d'HsEg5 sur le fuseau mitotique. La phosphorylation contrôle donc I'association de ce moteur sur le fuseau mitotique. HsEg5 est aussi phosphorylée in vitro par la kinase HsAurora2. Cette phosphorylation a lieu sur un autre site dans la tige de cette kinésine. D'autres sites secondaires de phosphorylation existent sur HsEg5 au niveau du domaine moteur qui restent à caractériser.

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Guimiot, Fabien. "Etude fonctionnelle de deux immunophilines, Fkbp25 et Fkbp36 dans le développement neuronal." Paris 7, 2003. http://www.theses.fr/2003PA077217.

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Romé, Pierre. "Identification de nouveaux partenaires de la protéine kinase aurora A au cours de la mitose chez Drosophila melanogaster." Rennes 1, 2011. http://www.theses.fr/2011REN1S105.

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Abstract:

La mitose est une étape fondamentale du cycle cellulaire à l’issue de laquelle la cellule mèretransmet son matériel génétique de façon équitable aux deux cellules filles. Pour ce faire, lacellule nucléée des microtubules qui s’organisent en structure bipolaire complexe appelée lefuseau mitotique. L’assemblage de ce fuseau de division est très finement régulé par denombreuses protéines. Parmi celles-ci, la sérine-thréonine kinase Aurora A possède des rôlesmitotiques cruciaux et sa dérégulation entraîne de nombreuses perturbations dansl’assemblage du fuseau. L’objectif de ma thèse a été d’identifier de nouveaux partenaires d’Aurora A au cours de lamitose chez la drosophile afin de mieux comprendre les fonctions mitotiques de cette kinase. Nous avons, dans un premier temps, caractérisé l’interaction physique et fonctionnelle quiexiste entre Aurora A et la sous-unité p150glued du complexe dynéine-dynactine (DDC). LeDDC est un complexe moteur requis pour l’assemblage du fuseau mitotique. Nous avonsdémontré que la phosphorégulation de ce complexe par Aurora A était nécessaire pour limiterl’accumulation de celui-ci sur le fuseau, une régulation qui apparaît importante pourl’assemblage du fuseau mitotique. Par la suite, nous avons identifié la kinésine NCD comme étant un nouveau partenaired’Aurora A. NCD est également régulée par Aurora A qui semble limiter l’accumulation decette kinésine sur le fuseau mitotique. Nos études révèlent une nouvelle fonction mitotique de la kinase Aurora A dans la régulationdu recrutement de certains moteurs moléculaires sur les microtubules, un événement quisemble essentiel lors de l’assemblage correct du fuseau mitotique. Mots clés : division cellulaire, centrosome, microtubules, fuseau mitotique, protéine kinase,protéine associée aux microtubules, kinésine, dynéine
Mitosis is a key step of the cell cycle by which the mother cell transmits equally its owngenetic material to the daughter cells. To do so, the cell nucleates microtubules, whichorganise a complex bipolar structure called the mitotic spindle. Mitotic spindle assembly istightly regulated by several proteins included the serine-threonine kinase Aurora A. Aurora Aassures different roles during mitotis an its deregulation leads to many defect in spindleassembly. In this context, the goal of my thesis was to identify new partners of Aurora A during mitosisin Drosophila in order to better understand the mitotic role of this kinase. We first characterised the physical and functional interaction between Aurora A and p150glued,a subunit of the dynein-dynactin complex (DDC). DDC is a motor complex required duringspindle assembly. We showed that phosphoregulation of DDC by Aurora A was required tolimit the accumulation of this complex on the spindle, an important regulation during spindleassembly. Secondly, we identified the kinesin NCD as a new partner of Aurora A. NCD is also regulatedby Aurora A which seems to limit the accumulation of the kinesin on the mitotic spindle. Our study reveals a new mitotic function for Aurora A kinase in the limitation of molecularmotors recruitment, an event which appear required during mitotic spindle assembly. Key Words: cell division, centrosome, microtubules, mitotic spindle, protein kinase,microtubules associated protein, kinesin, dynein

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Venoux, Magali. "ASAP, une nouvelle protèine du fuseau mitotique : étude d'un partenaire, la kinase Aurora-A et implication durant le cycle cellulaire." Montpellier 1, 2008. http://www.theses.fr/2008MON13507.

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Le laboratoire a caractérisé une nouvelle protéine associée aux microtubules (MAP) interphasique et au fuseau mitotique, appelée ASAP (ASter Associated Protein) ou MAP9. La dérégulation de son expression entraîne de sévères défauts mitotiques : fuseaux anormaux, retard de la progression mitotique avec des défauts de congression et de ségrégation des chromosomes aboutissant à une cytokinèse défectueuse, des cellules aneuploïdes et à la mort cellulaire. ASAP est donc nécessaire à l’assemblage du fuseau et au bon déroulement de la mitose. Les mécanismes contrôlant la mitose et l’assemblage du fuseau sont très finement régulés par phosphorylation assurées par plusieurs familles de kinases parmi lesquelles la kinase Aurora-A qui recrute et phosphoryle de nombreuses MAPs. Mon projet principal de recherche consistait à déterminer le lien fonctionnel entre ASAP et Aurora-A. J’ai montré qu’ASAP était phosphorylée par Aurora-A, caractérisé le site majeur de cette phosphorylation in vivo sur la sérine 625 et montré que cette phosphorylation était essentielle à l’assemblage du fuseau mitotique et à la progression correcte de la mitose. Par ailleurs, la déplétion d’Aurora-A induit la dégradation d’ASAP par le protéasome suggérant que cette interaction et/ou phosphorylation est nécessaire à la stabilisation d’ASAP. Ce travail a ainsi permis de caractériser le premier partenaire d’ASAP, de confirmer son rôle crucial au cours de la mitose et d’en déterminer les premiers mécanismes moléculaires. Enfin, la caractérisation de l’orthologue de souris et de son expression tissulaire m’a permis de valider le modèle murin comme modèle d’étude de différentes fonctions biologiques d’ASAP.

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Vargas, Hurtado Diana. "Étude des mécanismes d’assemblage du fuseau et de la fidélité mitotique dans les cellules souches neuronales du cerveau en développement." Electronic Thesis or Diss., Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2019. https://theses.hal.science/tel-03054330.

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Abstract:

Le cerveau de mammifère est particulièrement vulnérable au dysfonctionnement des centrosomes et du fuseau mitotique. En effet, la mutation de gènes codant pour des protéines régulant la fonction de ces structures sont la cause génétique principale de la Microcéphalie Humaine Primaire Récessive (MCPH), une pathologie du neuro-développement où la taille du cerveau mais pas celle du corps est affectée de manière drastique. La perte des progéniteurs neuronaux apicaux, aussi appelés cellules de la glie radiaire, durant le processus de neurogenèse est à l’origine de la microcéphalie. L’équipe a précédemment montré que la présence de centrosomes surnuméraires conduisait à des erreurs mitotiques et à la perte par apoptose des cellules progénitrices. Elle a aussi mis en évidence que les erreurs mitotiques et la mort cellulaire qui en résulte étaient plus fréquentes aux stades précoces que tardifs du neuro-développement. Les mécanismes sous-jacents à cette vulnérabilité précoce des progéniteurs neuronaux mitotiques restent inconnus. Afin d’identifier ces mécanismes, j’ai caractérisé pendant ma thèse l’assemblage du fuseau mitotique durant le développement normal du cerveau de souris. De manière surprenante, j’ai observé des changements de la morphologie des fuseaux entre les stades précoces et tardifs de la neurogenèse. Aux stades précoces de la neurogenèse, les fuseaux interagissent avec le cortex de la cellule par l’intermédiaire des microtubules (MTs) astraux, au dépend de la densité des microtubules du fuseau. Aux stades plus tardifs de la neurogenèse, la densité de la population des MTs astraux décline, au profit de la densité des MTs du fuseau. De plus, j’ai identifié la protéine TPX2, un facteur impliqué dans la nucléation, la stabilisation et la fasciculation des MTs, comme un déterminant clé de la robustesse du fuseau et de la fidélité mitotique aux stades tardifs de la neurogenèse. En effet, en diminuant expérimentalement l’interaction de TPX2 avec les MTs du fuseau mitotique aux stades tardifs de la neurogenèse, j’ai montré que cette interaction était suffisante pour convertir la morphologie du « fuseau tardif » en « fuseau précoce » et pour augmenter la fréquence des erreurs d’alignement et de ségrégation des chromosomes. Ainsi, mes données ont révélé des modifications inattendues des mécanismes utilisés par les progéniteurs neuronaux pour assembler un fuseau mitotique bipolaire durant la neurogenèse, avec un impact révélé sur leur capacité à ségréger correctement les chromosomes. Mes travaux ont ainsi permis de proposer que durant la neurogenèse chez les mammifères, toutes les cellules progénitrices n’étaient pas équivalentes dans leur capacité à ségréger les chromosomes. Ils ont aussi apporté de nouveaux éléments mécanistiques concernant la vulnérabilité particulière du cerveau embryonnaire aux mutations des composants du centrosome et/ou du fuseau mitotique dans le contexte de la microcéphalie
The mammalian brain holds a peculiar vulnerability to centrosome or mitotic spindle dysfunction. Mutations in centrosome or spindle encoding genes are the leading cause of Human Primary Recessive Microcephaly (MCPH), a neurodevelopment growth disorder were the brain is drastically reduced in size yet body size is not affected. Loss of neural progenitor cells or apical Radial Glial cells (aRGCs) during brain development causes microcephaly. The lab has previously shown that the presence of supernumerary centrosomes leads to mitotic errors and consequent apoptosis of aRGCs. They also noticed a higher susceptibility to mitotic errors and cell death at early stages of neurodevelopment as compared to late stages. The underlying mechanisms that render aRGCs vulnerable are still unknown. To identify the mechanisms behind aRGC vulnerability, I characterized during my PhD mitotic spindle assembly during normal mouse brain development. Surprisingly, I found that aRGC spindle morphology changes between early and late stages of neurogenesis. At early stages, spindles are prone to interact with the cell cortex through astral MTs which comes at the expense of MT density within the spindle. In contrast, at late stages, spindles decrease astral MT numbers while reinforcing MT inner cell density. Furthermore, I identified the microtubule stabilizing and bundling factor TPX2 as one key determinant of spindle robustness and mitotic accuracy after drug treatments in aRGCs from late neurogenic stages. Indeed, by decreasing TPX2 loading on spindle MTs, which was sufficient to switch spindle morphology to an early-like architecture, I observed an increased frequency of chromosome alignment and segregation errors. The data obtained reveal unexpected modifications in the pathways used by aRGCs to build a bipolar spindle during the course of neurogenesis, which are translated into different chromosome segregation capacity. I thus propose that during mammalian neurogenesis not all aRGCs are equally competent to segregate chromosomes correctly. My work therefore provides mechanistic insights by which mutations in genes encoding centrosome or spindle components might affect specifically brain size during embryonic development

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Fink, Jenny. "Mechanotransduction in mitotic spindle positioning : Role of external forces and mechanical cortex properties." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112117.

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Abstract:

L’orientation du fuseau mitotique est un processus clé qui est conservé des levures aux cellules animales. Il est essentiel pour la destinée cellulaire, pour le développement et pour l’organisation des tissues. Dans des cellules animales, il est généralement accepté que des stimuli externes polarisent le cortex d’actine, et que cette polarisation est ensuite transmise au fuseau mitotique et guide son positionnement. Au cours de ma thèse, j’ai étudié l’influence des forces extracellulaires sur l’orientation du fuseau mitotique dans des cellules mammifères en culture. Nous avons pu montrer que ces forces extracellulaires, transmises au corps cellulaire mitotique par l’intermédiaire des fibres de rétraction, étaient capables de diriger l’orientation du fuseau. Nous avons donc identifié une fonction nouvelle pour la mécano-transduction - la conversion de forces mécanique en signaux biochimiques qui finalement induisent une réponse cellulaire - pendant la mitose. Ces découvertes démontrent également que les signaux de polarisation biochimiques – qui ont été beaucoup étudiés par le passé – ne sont pas les seuls signaux régulant l’orientation du fuseau. Par ailleurs, nous avons pu montrer que le cortex d’actine était mécaniquement polarisé pendant la mitose: un quadrant du cortex était très souvent jusqu’à deux fois plus rigide que les trois autres quadrants. Le fuseau mitotique était aligné le long de ce gradient de rigidité avec un pole du fuseau apposé au quadrant le plus dur, un comportement qui a été également prédit par des simulations effectuées dans l’équipe de François Nedelec
In mitosis, positioning of the microtubule spindle represents a key process that is conserved from yeast to animal cells. It is essential for cell fate, development and tissue organization and perturbations of this process can have as dramatic effects as uncontrolled cell dissemination and death of the whole organism. In animal cells, external stimuli are thought to polarize the actin cortex, and this polarization is subsequently transduced to the microtubule spindle leading to its positioning. During my thesis, I studied the influence of extracellular pulling forces on mitotic spindle orientation in cultured cells. We demonstrated that these extracellular forces that were transmitted to the mitotic cell body via retraction fibres could direct spindle positioning. We thus identified a novel function for mechanotransduction, i. E. The conversion of mechanical forces into biochemical signals that finally induce a cellular response, in the context of mitotic spindle positioning. These findings additionally demonstrate that biochemical cues -predominantly investigated by previous studies - are not the only important signals regulating spindle positioning. We could furthermore show that the actin cortex is mechanically polarized during mitosis: one cortex quadrant was often up to twice stiffer than the remaining three quadrants. The mitotic spindle appeared to be aligned with this stiffness gradient, one pole facing the stiffest quadrant. Simulations of spindle dynamics, performed in the group of François Nedelec, could predict this observed behaviour when using our measured parameters for cortical rigidity and microtubule dynamics

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Gallaud, Emmanuel. "Caractérisation du rôle d'Ensconsine / MAP7 dans la dynamique des microtubules et des centrosomes." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S004/document.

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Abstract:

La mitose est une étape essentielle du cycle cellulaire à l’issue de laquelle le génome répliqué de la cellule mère est ségrégé de façon équitable entre les deux cellules filles. Pour cela, la cellule assemble une structure hautement dynamique et composée de microtubules, appelée le fuseau mitotique. En plus d’assurer la bonne ségrégation des chromosomes, le fuseau mitotique détermine l’axe de division, un phénomène particulièrement important pour la division asymétrique où des déterminants d’identité cellulaire doivent être distribués de façon inéquitable entre les deux cellules filles. L’assemblage et la dynamique de ce fuseau sont finement régulés par de nombreuses protéines qui sont associées aux microtubules. Au cour de ma thèse, nous avons identifié 855 protéines constituant l’interactome des microtubules de l’embryon de Drosophile par spectrométrie de masse puis criblé par ARNi 96 gènes peu caractérisés pour un rôle en mitose dans le système nerveux central larvaire. Par cette approche, nous avons identifié 18 candidats sur la base de leur interaction aux microtubules et de leur phénotype mitotique, dont Ensconsine/MAP7. Nous avons montré qu’Ensconsine est capable de s’associer aux microtubules du fuseau et favorise leur polymérisation. De plus, les neuroblastes des larves mutantes présentent des fuseaux raccourcis et une durée de mitose prolongée. Ce délai en mitose est dû à une activation prolongée du point de contrôle du fuseau mitotique qui est essentiel pour une ségrégation correcte des chromosomes en l’absence d’Ensconsine. D’autres part, en association avec la Kinésine-1, son partenaire fonctionnel en interphase, nous avons montré qu’Ensconsine est également impliquée dans la séparation des centrosomes au cours de l’interphase. Ceci entraine une distribution aléatoire des centrosomes pères et fils dans cellules filles. Grâce à cette étude, nous avons révélé deux nouvelles fonctions pour Ensconsine : elle favorise la polymérisation des microtubules et participe donc à l’assemblage du fuseau mitotique et est impliquée, avec la Kinésine-1 dans la dynamique des centrosomes
Mitosis is a key step of the cell cycle that allows the mother cell to segregate its replicated genome equally into the two daughter cells. To do so, the cell assembles a highly dynamic structure composed of microtubules called the mitotic spindle. Additionally to its role in the faithful segregation of chromosomes, the mitotic spindle defines the axis of cell division. This phenomenon is particularly important for the asymmetric cell division in which cell fate determinants have to be unequally distributed between the two daughter cells. Spindle assembly and dynamics are subtly regulated by numerous microtubules-associated proteins. During my PhD, we identified using mass spectrometry, 855 proteins establishing the Drosophila embryo microtubule interactome. An RNAi screen was performed in the larval central nervous system for 96 poorly described genes, in order to identify new mitotic regulators. Based on microtubule interaction and mitotic phenotype, among 18 candidates we focused on Ensconsin/MAP7. We have shown that Ensconsin is associated with spindle microtubules and promotes their polymerization. Neuroblasts from mutant larvae display shorter spindles and a longer mitosis duration. This mitotic delay is a consequence of an extended activation of the spindle assembly checkpoint, which is essential for the proper chromosome segregation in the absence of Ensconsin. This study also showed that, in association with its interphase partner Kinesin-1, Ensconsin is involved in centrosome separation during interphase. As a result, mother and daughter centrosomes are randomly distributed between the daughter cells. In conclusion, we highlighted two news functions of Ensconsin : first, this protein promotes microtubule polymerization and is involved in spindle assembly ; second, Ensconsin and its partner Kinesin-1 regulate centrosome dynamics

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Rozier, Lorène. "Cassures induites par les stress : rôle dans l'instabilité génomique et dans la progression tumorale." Paris 7, 2005. http://www.theses.fr/2005PA077047.

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Foussard, Hélène. "Les protéines LRCH : premières études chez la Drosophile." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/1096/.

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Abstract:

Les protéines Ezrin, Radixin, et Moesin (ERM) permettent de réguler la liaison des protéines membranaires aux filaments d'actine. De nombreuses études ont montré l'implication des protéines ERM dans diverses tumeurs caractérisées par un fort pouvoir métastatique. L'équipe a récemment démontré que la dMoesin, l'unique protéine ERM de Drosophile, est requise pour l'organisation du cortex cellulaire et du fuseau mitotique pour la division cellulaire. Pour mieux comprendre les fonctions de la dMoesin, l'équipe a recherché ses partenaires fonctionnels. Un crible génétique a été réalisé et, parmi les interacteurs génétiques de la dMoesin ainsi identifiés, nous nous sommes concentrés sur la protéine dLRCH, identifiée indépendamment comme partenaire physique de la dMoesin dans un crible double hybride. DLRCH est une protéine pionnière caractérisée par la présence simultanée de domaines LRR (Leucin Rich Repeat) et CH (Calponin Homology). Nous montrons que dLRCH définit une famille de protéines évolutivement conservée de fonction encore inconnue et avons identifié 4 gènes codant pour des protéines LRCH (hLRCH) chez l'Homme. Mon projet de thèse a consisté en l'étude de la fonction éventuelle de cette nouvelle famille de protéines, les protéines LRCH, au cours de la division cellulaire. Au cours de cette étude, nous montrons que dLRCH colocalise avec la dMoesin au sillon de clivage au cours de la division cellulaire chez la Drosophile, ainsi que les protéines hLRCH avec les protéines ERM dans les cellules humaines. Grâce à une analyse fonctionnelle de dLRCH, nous mettons en évidence que son absence perturbe l'organisation du cortex mitotique, sans toutefois bloquer la division cellulaire. Pour étudier les conséquences de l'absence de dLRCH sur la physiologie de l'organisme, nous avons généré un allèle nul de ce gène chez la Drosophile. Nous montrons que le gène dlrch est exprimé dans de nombreux tissus au cours du développement, plus fortement dans certains tissus comme par exemple les gonades. Bien que nous ayons établi que dLRCH n'est pas essentiel à la division cellulaire in vivo, l'absence de dLRCH ne perturbe pas le développement ni la viabilité de la Drosophile, mais entraîne une stérilité complète, ce uniquement chez les femelles. Les individus mutants présentent également une moindre résistance aux conditions extrêmes. Ces travaux constituent donc la première étude fonctionnelle des protéines LRCH chez la Drosophile
Comparative genomics has revealed an unexpected level of conservation for gene products across the evolution of animal species. However, the molecular function of only a few proteins has been investigated experimentally, and the role of many animal proteins still remains unknown. Here we report the characterization of a novel family of evolutionary conserved proteins, which display specific features of cytoskeletal scaffolding proteins, referred to as LRCHs. Taking advantage of the existence of a single lrch gene in flies, dlrch, we explored its function in cultured cells, and show that dLRCH act to stabilize the cell cortex during cell division. DLRCH depletion leads to ectopic cortical blebs and alters positioning of the mitotic spindle. We further examined the consequences of dLRCH deletion throughout development and adult life. Although dlrch is not essential for cell division in vivo, flies lacking dlrch display a reduced fertility and fitness, particularly when raised at extreme temperatures. These results support the idea that some cytoskeletal regulators are important to buffer environmental variations and ensure the proper execution of basic cellular processes, such as the control of cell shape, under environmental variations

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Roca, Marianne. "The spindle assembly checkpoint in Phallusia mammillata embryos." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS500.

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Abstract:

Le point de contrôle du fuseau mitotique (Spindle Assembly Checkpoint : SAC) retarde l’anaphase jusqu’à ce que tous les chromosomes soient attachés correctement aux microtubules. Le SAC permet ainsi d’éviter des erreurs de ségrégation des chromosomes aboutissant à des cellules filles aneuploïdes (i.e. avec un nombre anormal de chromosomes). L’aneuploïdie, délétère pour les cellules, peut entrainer des problèmes de développement et est observée dans les cancers. Cependant, chez certaines espèces, le SAC n’est pas efficace au cours de la phase précoce du développement embryonnaire. J’ai mis en évidence que chez l’ascidie P. mammillata, un organisme marin du groupe des chordés, le SAC devient efficace au 8ème cycle cellulaire et son efficacité augmente dans les cycles suivants. J’ai démontré qu’en partie ventrale l’identité des cellules antérieures induisait la présence d’un SAC plus efficace mais que d’autres facteurs modulaient aussi l’efficacité du SAC. J’ai étudié les mécanismes moléculaires impliqués dans les variations de l’efficacité du SAC au cours du développement. Mes expériences ont révélé la présence des composants du SAC tout au long de l’embryogenèse. Cependant, j’ai pu montrer que les protéines du SAC ne se localisent pas au niveau des kinétochores lorsque le SAC est inefficace au début du développement mais qu’elles s’y localisent bien dans l’ovocyte en méiose et dans l’embryon plus tardif, lequel se caractérise par un SAC actif. Ma thèse a permis de montrer que P. mammillata est un organisme expérimental de grand intérêt pour l’étude du SAC au cours de l’embryogenèse
During mitosis, progression through anaphase must take place only when all chromosomes are correctly attached to spindle microtubules to avoid chromosome mis-segregation and the generation of aneuploid cells (i.e. with an abnormal chromosome number). Embryos containing aneuploid cells can exhibit developmental defects and lethality. Furthermore, cancer cells are often aneuploid. To prevent such deleterious aneuploidy, a control mechanism, the spindle assembly checkpoint (SAC), delays metaphase-anaphase transition until all chromosomes are properly attached to spindle microtubules. However, the SAC is not efficient during early development in some species. During my thesis, I analyzed the activity of the SAC during the development of the marine chordate P. mammillata. I showed that in P. mammillata embryos, the SAC becomes efficient at the 8th cell cycle and its efficiency increases progressively in the following cell cycles. Although, I demonstrated that patterning of the embryo along the anteroposterior axis influences SAC efficiency, my experiments suggest that additional parameters modulate SAC efficiency. I searched the molecular mechanisms, which control SAC efficiency during development. I collected evidence showing that SAC components are present in oocytes and all post-fertilization stages. I found that SAC proteins localize at kinetochores during meiosis and at later stages when there is an efficient SAC while they do not accumulate on unattached kinetochores in early SAC deficient embryos. My thesis work establishes P. mammillata as a valuable experimental organism to study SAC regulation during embryogenesis

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Nehlig, Anne. "La protéine ATIP3 et ses partenaires d’interaction : de nouvelles cibles thérapeutiques contre le cancer du sein." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS461.

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Abstract:

Le cancer du sein touche une femme sur neuf dans le monde et constitue un problème majeur de santé publique. L’identification de nouveaux biomarqueurs pour un traitement personnalisé pour les tumeurs du sein de plus mauvais pronostic, dites « triple-négatives », est extrêmement urgent. ATIP3, le produit majeur du gène candidat suppresseur de tumeurs MTUS1, a été identifié par l’équipe comme étant un biomarqueur des tumeurs du sein les plus agressives. De plus, ATIP3 inhibe la prolifération et la migration in vitro, ainsi que la progression tumorale et la formation de métastases in vivo et constitue une cible thérapeutique. ATIP3 est une protéine associée aux microtubules (MT) en interphase et au fuseau mitotique durant la mitose. Mon projet de thèse a pour objectif principal d’identifier les partenaires d’interaction d’ATIP3 impliqués dans ses mécanismes d’action antitumoraux. Dans une première partie, j’ai montré qu’ATIP3 interagit avec EB1, une protéine majeure de la dynamique du MT. L’interaction ATIP3-EB1 diminue l’accumulation d’EB1 à l’extrémité croissante du MT. Un nouveau mécanisme a été proposé dans lequel l’interaction ATIP3-EB1 réduit indirectement la vitesse d’échange d’EB1 à son site de liaison au bout plus du MT, ayant pour conséquence une diminution de la dynamique du MT. Dans une deuxième partie, j’ai montré qu’une déplétion d’ATIP3 induit une réduction de la taille du fuseau mitotique. Une analyse protéomique a permis d’identifier la kinésine Kif2A comme partenaire d’interaction d’ATIP3. ATIP3 forme un complexe avec Kif2A et Dda3 qui est dépendant d’une phosphorylation par Aurora kinase A. ATIP3 maintient la taille du fuseau en diminuant le recrutement de Kif2A et Dda3 au pôle de façon dépendante d’AurKA. ATIP3 régule donc négativement ses partenaires d’interaction. Enfin, dans une troisième partie, la relevance clinique du couple ATIP3-EB1 a été évaluée et j’ai montré que l’expression combinée des deux biomarqueurs ATIP3 et EB1 était associée à l’agressivité de la tumeur et à une survie diminuée. Ainsi, l’ensemble de mes travaux a permis de mettre en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques afin de mettre en place des traitements personnalisés
Breast cancer is a leading cause of death by malignancy in women worldwide. The identification of new molecular markers for personalized treatment of poor prognosis breast tumors, such as those of the triple negative subtype, is urgently needed. Our team is leader in the study of ATIP3 protein, encoded by candidate tumor suppressor gene MTUS1. ATIP3 is down-regulated in 85% of triple negative breast tumors, and low levels of ATIP3 are associated with poor survival of the patients. We have shown that ATIP3 reduces proliferation and migration in vitro, and tumor growth and metastasis formation in vivo. ATIP3 localizes along the microtubule (MT) in interphase and on the mitotic spindle and spindle poles during mitosis. My PhD project aimed at identifying ATIP3 partners involved in its anti-tumoral effects. In the first part, I will present data showing that ATIP3 interacts with EB1, a major regulator of MT dynamics. ATIP3-EB1 interaction prevents EB1 accumulation at MT growing ends. I proposed a novel mechanism by which ATIP3-EB1 indirectly reduces EB1 turnover at its binding site at MT plus end, which consequently reduces MT dynamics. In the second part of my thesis, I showed that ATIP3 silencing induces reduced spindle length. In parallel, I identified the MT-depolymerizing kinesin Kif2A as an ATIP3 partner by proteomic analysis. ATIP3 forms a complex with Kif2A and Dda3 in an AurKA-dependent manner. I showed that ATIP3 maintains mitotic spindle size by inhibiting Kif2A and Dda3 recruitment at the spindle pole. My study also revealed a recriprocal regulation between ATIP3 and AurKA. Thus, ATIP3 negatively regulates its binding partners. Finally, in a third part, clinical relevance of ATIP3-EB1 in breast cancer has been evaluated and I showed that combinatorial expression of ATIP3 and EB1 is associated with tumor agressiveness and reduced patient survival. Altogether, this work highlighted new therapeutic targets to propose personalized treatments

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Pommier, Roxane. "Identification des fonctions oncosuppressives de TIF1γ (Transcriptional Intermediary Factor 1 γ)." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10356/document.

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Abstract:

TIF1γ est une protéine nucléaire de 1127 acides aminés possédant deux activités : une activité d'E3-ubiquitine ligase et des fonctions de régulateur transcriptionnel. TIF1γ exerce majoritairement ses fonctions dans les processus de développement embryonnaire et de différenciation cellulaire, notamment via son implication dans la voie de signalisation du TGFβ. Le rôle anti-tumoral de TIF1γ a été mis en évidence dans plusieurs modèles murins et son expression est diminuée dans de nombreuses tumeurs humaines de diverses origines tissulaires. Néanmoins, les mécanismes moléculaires et cellulaires par lesquels TIF1γ exerce ses fonctions oncosuppressives sont méconnus. Dans ces travaux, nous avons pu mettre en évidence le rôle inhibiteur de TIF1γ sur la transition épithélio-mésenchymateuse (EMT, Epithelial-to- Mesenchymal Transition) médiée par le TGFβ in vivo, permettant ainsi de limiter les propriétés agressives des cellules tumorales. De plus, nous avons décrit l'implication de TIF1γ dans la progression de la mitose et le point de contrôle du fuseau mitotique : les cellules n'exprimant plus TIF1γ présentent de nombreuses anomalies nucléaires ainsi qu'une forte aneuploïdie associée à une résistance aux agents ciblant les microtubules, molécules classiquement utilisées en chimiothérapie. De plus, nous avons pu corréler la faible expression de TIF1γ à une augmentation de l'instabilité chromosomique dans différentes tumeurs humaines. Ainsi, nos travaux ont permis de mettre en évidence le phénotype cellulaire induit par la perte de TIF1γ dans les cellules tumorales : instabilité chromosomique, résistance aux traitements chimiothérapeutiques et acquisition de propriétés invasives
TIF1γ / TRIM33 (Transcriptional Intermediary Factor 1γ / TRIpartite Motif-containing 33) is a 1,127 amino acids nuclear protein with two biochemical activities: an E3-ubiquitin ligase activity and transcriptional regulatory functions. TIF1γ is ubiquitously expressed in many organisms and exerts its functions mainly in the processes of embryonic development and cell differentiation, particularly through its involvement in the TGFβ signaling pathway. The oncosuppressive functions of TIF1γ have been demonstrated in several mouse models and its expression is reduced in many human tumors of various tissue origins. Nevertheless, the molecular and cellular mechanisms driving TIF1γ anti-tumoral activities are unknown. In this work, we highlight its inhibitory role on TGFβ-mediated EMT (Epithelial-to-Mesenchymal Transition) in vivo, thus limiting the aggressive properties of tumor cells. In addition, we describe TIF1γ involvement in mitotic progression and the Spindle Assembly Checkpoint (SAC): TIF1γ deleted cells display many nuclear abnormalities, aneuploidy and resistance to spindle microtubule-disrupting agents, which are drugs classically used in chemotherapeutic treatments. Finally, we correlated the low expression level of TIF1γ to an increased rate of chromosomal instability in different human tumors. Thus, our work has highlighted the tumor suppressor role of TIF1γ: its deletion in tumor cells induce chromosomal instability, resistance to chemotherapeutic treatments and acquisition of invasive properties

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Goupil, Alix. "Genome instability : from genome content variations to gene expression plasticity." Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2021. http://www.theses.fr/2021UPSLS053.

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Abstract:

La plupart de nos cellules sont diploïdes possédant deux copies de chaque chromosome. Lors de la mitose, la formation d’un fuseau bipolaire avec un centrosome à chaque pôle permet la ségrégation correcte des chromosomes, essentiel au maintien de la stabilité génétique. Il existe néanmoins des variations du contenu chromosomique comme la polyploïdie, définit comme le doublement de l’ensemble des chromosomes et l’aneuploïdie, définie comme la perte ou le gain de chromosome entier. Bien qu’observées, la fréquence des cellules aneuploïdies dans les tissus d’un organisme sain reste controversée.De façon importante, la duplication du génome et l’aneuploïdie sont associées à des pathologies et sont considérées comme une caractéristique du cancer. En effet, un nombre anormal de chromosomes est souvent associé à une instabilité chromosomique. Toutefois le rôle et les implications de ces variations dans l’initiation et la progression de tumeur restent peu compris.J’ai d’abord étudié les conséquences de la polyploïdie sur la division des cellules. J’ai utilisé des approches in vivo et in vitro en induisant la polyploidisation par défaut de cytocinèse dans des cellules souches neurales de drosophile et des cellules cancéreuses humaines. L’analyse de leur mitose m’a permis de découvrir que la présence de chromosomes et de centrosomes en excès conduisait invariablement à la formation de fuseaux multipolaires. En modélisant les cellules polyploïdes, j’ai découvert qu’au-delà de la quantité, la conformation spatiale de l’ADN contribue à cette multipolarité. Des perturbations expérimentales au niveau de l’ADN et du fuseau m’ont permis de démontrer que la présence d’ADN en excès agit comme une barrière physique bloquant la coalescence des multiples pôles et par conséquent empêchant la bipolarité. De façon intéressante, j’ai réussi à restaurer la bipolarité en supprimant la « barrière d’ADN » par ablation avec laser ou en augmentant la longueur des microtubules pour contourner celle-ci. Alors que l’amplification centrosomale était considérée comme unique acteur, mes résultats identifient l’excès d’ADN comme contributeur clef de la multipolarité et de l’instabilité chromosomique typique des cellules polyploïdes.Puis, je me suis ensuite intéressée à l’aneuploïdie, dont la fréquence en contexte sain reste un sujet de débat intense. De plus, les outils développés jusqu’à présent pour évaluer le taux d’aneuploïdie manque d’une dimension temporelle. J’ai donc généré un outil génétique innovant de visualisation et de suivi des cellules aneuploïdes in vivo chez la drosophile. J’ai utilisé l’expression de la GFP comme gène rapporteur, contrôlée par le système GAL4/UAS et son inhibition par GAL80. Ainsi, la perte aléatoire du chromosome contenant la séquence du GAL80 entraine l’apparition d’un signal GFP dans les cellules aneuploïdes. Celles-ci peuvent donc être facilement détectées et suivies en temps-réel dans les tissus. Utilisant ce système, j’ai découvert que la perte de chromosome était un évènement très rare dans les tissus de la mouche. Cet outil combiné à d’autres marqueurs fluorescents et/ou utilisé dans divers contextes génétiques pourrait aider à la compréhension de la genèse et du devenir des cellules aneuploïdes in vivo.De plus, j’ai constaté que le cerveau de la larve présentait un nombre important de cellules GFP. De manière surprenante, ces cellules ne résultaient pas de la perte de chromosomes mais de la perte d’expression du gène GAL80. Ces résultats inattendus ont de fortes implications pour la communauté des drosophilistes car cela peut mener à des faux positifs dans les expériences de génération de clones. J’ai aussi découvert que les cellules souches neurales présentaient un mosaïsme dans l’expression des gènes, qui diffèrent d’autres organes et s’adaptent à des stimuli environnementaux. Ceci représente possiblement un niveau de plasticité dans le cerveau nécessaire à la diversité neuronale, l’adaptation et la survie
Most animal cells are diploid, containing two copies of each chromosome. Establishment of proper bipolar mitotic spindle containing two centrosomes, one at each pole contributes to accurate chromosome segregation. This is essential for the maintenance of genome stability, tissue and organism homeostasis. However, numerical deviations to the diploid set are observed in healthy tissues. Polyploidy is the doubling of the whole chromosome set and aneuploidy concerns the gain or loss of whole chromosomes. Importantly, whole genome duplications and aneuploidy have also been associated to pathological conditions. For example, variations to genome content are associated with chromosome instability and cancer development, however their exact contribution to cancer genome remains poorly understood.In the first part of my PhD project, I investigated the consequences of polyploidy during cell division. I found that the presence of extra DNA and extra centrosomes generated invariably multipolar spindles. Then I identified contributors to the multipolar status using in vivo approaches in Drosophila neural stem cells and in vitro culture of cancer cells. Further I combined DNA and spindle perturbations with computer modelling and found that in polyploid cells, the presence of excessive DNA acts as a physical barrier blocking spindle pole coalescence and bipolarity. Indeed, laser ablation to disrupt and increase in microtubule stability and length to bypass the DNA-barrier could rescue bipolar spindle formation. This discovery challenges the current view that suggested extra-centrosomes as only contributor to spindle multipolarity and provides a rational to understand chromosome instability typical of polyploid cells.The aim of the second part of my PhD project was to generate a novel tool to quantitively probe chromosome loss in vivo in Drosophila tissues. Aneuploidy has been observed in various physiological tissues, however the frequency of this error remained highly debatable. In addition, tools developed so far to assess aneuploidy lack a temporal dimension. To circumvent this, I used the expression of a GFP report gene driven by the GAL4/UAS system and its inhibition by GAL80. In principle, the random loss of the chromosome carrying the GAL80 sequence leads to GFP appearance in aneuploid cells that can therefore be followed in live tissues. I found that chromosome loss was extremely infrequent in most tissues of the wild type fly. This tool combined with fluorescent marker and/or tested in various genetic background, might help understanding mechanisms behind aneuploidy genesis and outcome in vivo.While developing this tool, I discovered that in the larval brain, GFP cells where not a by-product of chromosome loss but rather an unexpected mis-regulation in the expression of the GAL80 gene. These results have strong implications for the Drosophila community as it can result in false positive in clonal experiments. Further, I discovered a mosaicism and plasticity of the Drosophila brain in neural stem cells for gene expression which differs from other organs and that is influenced by environmental stimuli. This possibly reflects a certain level of plasticity in the brain necessary for neuronal diversity, adaptation and survival

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Bizzotto, Sara. "Eml1 in radial glial progenitors during cortical development : the neurodevelopmental role of a protein mutated in subcortical heterotopia in mouse and human." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066118.

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Le développement du cortex cérébral résulte de processus de prolifération, neurogenèse, migration et différenciation cellulaire qui sont contrôlés génétiquement. Les malformations corticales qui résultent d'anomalies de ces processus sont associées à l'épilepsie et la déficience intellectuelle. Nous avons étudié la souris mutante HeCo (heterotopic cortex), qui présente une hétérotopie sous-cortical bilatérale (neurones présents dans la substance blanche) et nous avons identifié la présence d'une mutation sur le gène Eml1 (Echinoderm Microtubule-associated protein-Like 1). De plus, des mutations du gène EML1 ont été identifiées chez des patients atteints d'une forme sévère et rare d'hétérotopie. Dans le cerveau embryonnaire des souris HeCo, des progéniteurs ont été identifiés en dehors de la zone de prolifération, ce qui représente une nouvelle cause de cette malformation. Nous avons étudié la fonction d'Eml1 dans les progéniteurs de la glie radiaire, qui sont clés au cours de la corticogenèse. Nous avons montré qu'Eml1 se localise dans le fuseau mitotique où elle est susceptible de réguler la dynamique des microtubules. Nos données suggèrent qu'Eml1 peut jouer un rôle dans la régulation de la longueur du fuseau puisque celle-ci est perturbée dans les cellules de la glie radiaire chez la souris HeCo. Ceci pourrait représenter la cause primaire de leur ectopie. Nous avons analysé le nombre et la taille des cellules en métaphase dans la partie apicale de la zone ventriculaire où ont lieu les mitoses. Nous proposons ici de nouveaux mécanismes qui régissent l'organisation des progéniteurs dans la zone ventriculaire au cours du développement cortical normal et pathologique
The cerebral cortex develops through genetically regulated processes of cellular proliferation, neurogenesis, migration and differentiation. Cortical malformations represent a spectrum of heterogeneous disorders due to abnormalities in these steps, and associated with epilepsy and intellectual disability. We studied the HeCo (heterotopic cortex) mutant mouse, which exhibits bilateral subcortical band heterotopia (SBH), characterized by many aberrantly positioned neurons in the white matter. We found that Eml1 (Echinoderm Microtubule-associated protein-Like 1) is mutated in these mice. Screening of EML1 in heterotopia patients identified mutations giving rise to a severe and rare form of atypical heterotopia. In HeCo embryonic brains, progenitors were identified outside the normal proliferative ventricular zone (VZ), representing a novel cause of this disorder. We studied Eml1 function in radial glial progenitors (RGCs), which are important during corticogenesis generating other subtypes of progenitors and post-mitotic neurons, and serving as guides for migrating neurons. We showed that Eml1 localizes to the mitotic spindle where it might regulate microtubule dynamics. My data suggest a role in the establishment of the steady state metaphase spindle length. Indeed, HeCo RGCs in the VZ showed a perturbed spindle length during corticogenesis, and this may represent one of the primary mechanisms leading to abnormal progenitor behavior. I also analyzed cell number and metaphase cell size at the apical side of the VZ, where mitosis occurs. I thus propose new mechanisms governing normal and pathological VZ progenitor organization and function during cortical development

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Roszko, Isabelle. "Morphogenèse du système nerveux central : analyse par imagerie confocale et identification du rôle clé joué par la GTPase RhoA dans les divisions des progéniteurs neuraux chez le poulet." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066316.

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Courtheoux, Thibault. "Analyse et modélisation de la dynamique des chromosomes au cours de la ségrégation mitotique dans la levure à fission." Toulouse 3, 2011. http://www.theses.fr/2011TOU30004.

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Abstract:

La ségrégation correcte des chromosomes est un élément essentiel dans le contrôle de la stabilité génomique chez les eucaryotes. Des défauts de ségrégation conduisent à l'apparition de cellules filles aneuploïdes (ie : nombre incorrect de chromosomes), pouvant ainsi être la cause des avortements spontanés ou entraîner des maladies génétiques comme la trisomie 21. L'aneuploïdie est fréquemment observée dans les tumeurs humaines et joue un rôle clef dans le développement et/ou la progression des cancers. Des études récentes suggèrent que les défauts d'attachements des chromosomes seraient la cause majeure des erreurs de ségrégation et de l'aneuploïdie. Les kinétochores (Kt), complexes multiprotéiques situés sur chaque chromosome répliqué, interagissent avec des microtubules (MTs) provenant de pôles opposés ce qui permettra leur séparation en anaphase. Lorsque tous les chromosomes sont bi-orientés, les protéines des points de contrôle mitotiques (Mad2, Bub1, Mad1 etc. ) partent du kinétochore permettant la dégradation des cohésines, les chromosomes se séparent alors. Si un chromosome n’est pas correctement attaché, les protéines des points de contrôle persistent sur le Kt, empêchant la dégradation de la cohésine, on parle alors d'activation du point de contrôle. Très récemment, il a été montré que c’est la tension appliquée par les MTs sur le Kt (tension intra-kinetochorienne) qui est responsable de la levée du point de contrôle mitotique. Les acteurs impliqués dans l'établissement de cette tension sont inconnus. La dynéine a été impliquée dans la levée du point de contrôle chez les eucaryotes supérieurs. Dans la levure à fission, nous avons montré qu'elle participe à la dynamique des chromosomes, à la stabilité génétique et que sa délétion provoque une activation du point de contrôle mitotique sans empêcher son inactivation (article 1). Des résultats préliminaires suggèrent aussi que la dynéine est impliquée dans la correction des attachements mérotéliques (lorsqu’un kinétochore est attaché aux deux pôles). L'attachement mérotélique jouerait un rôle clé dans la mise en place de l'instabilité chromosomique. Pour aller plus loin dans l'étude du rôle de la dynéine, nous avons caractérisé précisément l'impact de la mérotélie sur la progression mitotique (article 2). Nous avons pu établir que l'attachement mérotélique était corrigé par un mécanisme dépendant de la tension en anaphase B. Pour mieux comprendre les mécanismes de mise sous tension des kinétochores en mitose, nous nous sommes intéressés au rôle du complexe Dam1. Nous avons démontré son rôle dans la dynamique des microtubules en interphase et dans le mouvement de retour des kinétochores en anaphase A (article 3). L'ensemble de ce travail illustre la complexité des mécanismes conduisant à l'attachement correct des chromosomes aux microtubules, processus fondamental pour maintenir la stabilité génomique
The correct segregation of chromosomes is an essential element in the control of genomic stability in eukaryotes. Segregation defects lead to the appearance of aneuploid daughter cells (ie : incorrect number of chromosomes) and this process may well be the cause of spontaneous abortions or genetic disorders such as trisomy 21. Aneuploidy is frequently observed in human tumours and plays a key role in the development and / or progression of cancer. Recent studies suggest that defects in chromosome attachment are the major cause of aneuploidy. Kinetochores (Kt), multiprotein complexes located on each replicated chromosome, interact with microtubules (MTs) from opposite poles, which allow their separation in anaphase. When all chromosomes are bi-oriented, proteins of the mitotic checkpoint (Mad2, Bub1, Mad1 etc. . ) leave the kinetochore, degradation of cohesin takes place, and chromosomes separate. If a chromosome is not properly attached, the checkpoint proteins persist on Kt, preventing the degradation of cohesin. Very recently, it was shown that it is the tension applied by the Kt-MTs, which is responsible for the removal of the mitotic checkpoint proteins. The actors involved in the establishment of this tension are unknown. Dynein has been implicated in the checkpoint inhibition in higher eukaryotes. In fission yeast, we showed that dynein participates to chromosome dynamics, genetic stability and that dynein deletion causes activation of the mitotic checkpoint without preventing its inactivation (Section 1). Preliminary results also suggest that dynein is involved in correcting merotelic attachments (when a kinetochore is attached to both poles). Merotelic attachment plays a key role in the development of chromosomal instability. To go further in studying the role of dynein, we characterized the precise impact of merotely on mitotic progression (Article 2). We were able to establish that merotelic attachment is corrected by a tension-dependent mechanism in anaphase B. To better understand the mechanisms of tension applied on kinetochores during mitosis, we investigated the role of the Dam1 complex. We demonstrated that Dam1 plays a key role in controlling microtubule dynamics in interphase and that it also controls kinetochore poleward movement in anaphase A (Section 3). This work illustrates the complexity of the mechanisms leading to the correct attachment of chromosomes to microtubules, a process that is fundamental to maintain genomic stability

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Darnat, Pénélope. "Cycline A, un nouveau lien entre cycle et popularité cellulaires." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2020. http://www.theses.fr/2020SORUS293.

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Abstract:

Durant une division asymétrique (ACD), cycle et polarité cellulaires se coordonnent pour servir la diversité cellulaire. Dans le cas d’une ACD au sein d‘un épithélium, la Polarité Cellulaire Planaire, menée par Frizzled (Fz) et Dishevelled (Dsh), oriente la cellule mère et le fuseau mitotique et induit une polarité qui va permettre l’alignement et la répartition des déterminants cellulaires entre les cellules filles. Dans ce contexte, mon sujet de thèse vise à étudier les liens entre cycle et polarité dans le modèle du lignage des soies de la drosophile, où depuis l’ACD de la cellule précurseur pI, quatre destins cellulaires distincts émergent. À chaque division, la voie Notch est différentiellement activée et la PCP régule les orientations stéréotypées des divisions dans le plan de l’épithélium. Au sein de la division de la cellule pI, j’ai pu mettre en exergue que l’un des acteurs majeurs du cycle cellulaire, la Cycline A faisait ce lien. En effet, j’ai observé qu’une portion de Cycline A se localisait asymétriquement au cortex apical postérieur de pI en prophase. Cette portion de Cycline A est dégradée en même temps que la potion cytoplasmique. Ensuite j’ai montré que Cycline A colocalisait avec les facteurs de la PCP, Fz et Dsh, que ceux-ci lui servaient d’ancre au cortex : la perte de fonction dsh ou fz empêche le recrutement de Cycline A au cortex et la délocalisation forcée de Frizzled entraine aussi celle de Cycline A. Aussi, Cycline A influence sur l’orientation du fuseau mitotique comme Frizzled et Dsh par la perte de fonction cycline A ou l’expression d’une Cycline A ectopique au cortex. Ceci suggère que Cycline A fait partie du complexe formé par Fz et Dsh régulant l’orientation du fuseau. Ce rôle dans l’orientation de la division a été montré par un le recrutement au cortex apical postérieur de la protéine Mud (NuMA/LIN-5). Ce travail de thèse ouvre la porte sur les rôles encore peu connus des facteurs de cycle dans d’autres processus biologiques
During an asymmetric cell division (ACD), the cell cycle and cell proliferation are coordinated to serve cell fate diversity. In the case of an ACD occurring in epithelia, the Planar Cell Polarity, lead by Frizzled (Fz) and Dishevelled (Dsh) orients the mother cell and the mitotic spindle to induce a polarity upon which the cell fate determinants are asymmetrically divided between the daughter cells. In this context, my thesis subject relies on the study of the links between cell cycle and cell polarity in the model of the lineage of mecanosensory organs of Drosophila, from which four distinct cell fates rise. At each division, the Notch pathway is asymmetrically activated and the PCP regulates the stereotyped orientations of the divisions along the epithelial plan. During the ACD of the pI cell, I have shown that one of these links was the major actor the cell cycle Cyclin A. Indeed, I have shown that a pool of Cyclin A localises asymmetrically the apical posterior cortex of the pi cell during prophase. This portion of Cyclin A is degraded at the same time of the cytoplasmic pool. Then, I have shown that Cyclin A co-localised with the PCP factor Fz and Dsh, as they anchors CycA to the cortex: a fz or dsh loss of function (LOF) abolishes the cortical recruitment of Cyclin A and the delocalisation of Frizzled drags Cyclin A. More importantly, I have shown that Cyclin A also regulates the orientation of the division as PCP factors, as its LOF or ectopic cortical localisation deviated the orientation. Altogether this data suggest that Cyclin A is part of complex regulating the spindle orientation formed by Fz and Dsh. In order to do so, Cyclin A is required for the apical posterior recruitment of the Mud protein (NuMA/LIN-5). This work opens the door on the roles, poorly described, of the cells cycle factors in other biological processes

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Stonyte, Morin Violeta. "Phosphorégulation de l'activité de la kinase Mps1." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20099.

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Mps1 est une protéine kinase à double spécificité impliquée dans le point de contrôle du fuseau mitotique et l'alignement des chromosomes. L'augmentation de l'activité de Mps1 est corrélée avec une augmentation de son niveau de phosphorylation lors de l'entrée en mitose. Cependant, les mécanismes contrôlant cette activation sont inconnus. Nous avons donc cherché à identifier les sites de phosphorylation de Mps1 afin d'étudier leur contribution à la régulation de Mps1. Par spectrométrie de masse, nous avons identifié jusqu'à 27 sites, et nous avons choisi de mutagéniser 11 d'entre eux individuellement en acides aminés non-phosphorylables (alanine), sur la base de leur conservation entre la protéine humaine et de xenope. Nous montrons que trois de ces sites de phosphorylation (S283, T697 et T707) sont essentiels pour l'activité kinase de Mps1, et pour son rôle dans le checkpoint mitotique. Deux de ces sites (T697 et T707) sont localisés dans la boucle d'activation du domaine kinase de Mps1 et sont des sites d'autophosphorylation. La phosphorylation sur le troisième site (S283) requiert une autre kinase. S283 est localisée dans le domaine non-catalytique de Mps1 qui est peu caractérisé et est impliqué dans le recrutement de Mps1 au kinétochore. Nous montrons par immunofluorescence que l'absence de phosphate sur le site S283 ne perturbe pas significativement le recrutement de Mad2 au kinétochore. Enfin, en utilisant des inhibiteurs et l'anticorps spécifique de la phosphorylation du site S283 que nous avons développé, nous montrons que le site S283 est phosphorylé en mitose par CDK, suggérant que les fonctions de Mps1 qui sont spécifiques de la mitose soient régulées par une phosphorylation dépendante des CDKs
Mps1 is a dual-specificity protein kinase involved in the spindle assembly checkpoint and chromosome alignment. Mps1 phosphorylation state and activity increase in mitosis. However, the regulatory mechanisms underlying these observations are unknown. We therefore sought to identify Mps1 phosphorylation sites and to study their contribution to Mps1 regulation. By mass spectrometry we identified up to 27 phosphorylation sites on Mps1. We chose 11 sites that were conserved between Xenopus and human Mps1, and constructed 11 non-phosphorylatable single point mutants. We show that three phosphorylation sites (S283, T697 and T707) are essential for the kinase activity and the checkpoint signalling function of Mps1. Two of these sites (T697 and T707) are located in the activation loop of Mps1 kinase domain and are autophosphorylation sites. Phosphorylation on the third site (S283) results from the activity of an upstream kinase. S283 is located in the less characterized non-catalytic domain that is responsible for the kinetochore localization of Mps1. By immunofuorescence we show that the absence of the phosphate at S283 does not significantly perturb the kinetochore recruitment of the spindle assembly checkpoint component Mad2. Finally, using inhibitors and our developed phosphospecific antibody we demonstrate that Mps1 is phosphorylated at S283 in mitosis by cyclin-dependent kinase (Cdk), suggesting that mitosis specific functions of Mps1 kinase are regulated by Cdk-dependent phosphorylation

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Li, Tong. "Analyse quantitative et multi-paramétrique de la mitose afin de comprendre la ségrégation des chromosomes." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30265.

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Abstract:

La mitose est un processus cellulaire robuste, mais les mécanismes qui contrôlent la fidélité de la mitose restent une question importante en Biologie. La compréhension des processus conduisant à des défauts mitotiques sont essentiels pour déchiffrer les mécanismes moléculaires conduisant à la tumorigenèse, à la trisomie ou encore aux maladies génétiques. Une ségrégation chromosomique fidèle repose sur la coopération de nombreuses protéines tout au long du cycle cellulaire. De ce fait, l'utilisation d'approches quantitatives sophistiquées s'est avérée nécessaire pour l'étude de la robustesse de la mitose. Au cours de ce travail, j'ai donc développé un outil informatique puissant, appelé "système expert pour l'analyse quantitative de la mitose" ou MAARS. Cet outil permet une quantification multiparamétrique de la mitose en ciblant principalement la dynamique de l'appareil mitotique, le mouvement des chromosomes et l'apparition des défauts d'attachement des chromosomes. En développant une version avancée de MAARS (MAARS 2.0), basée sur une méthode d'apprentissage par ordinateur, j'ai filmé et analysé avec plus de 70 paramètres caractéristiques, des centaines de cellules mitotiques issues de 14 souches de levure à fission dont les fonctions mitotiques étaient connues pour être altérées. Pour la première fois, des données temporelles de la mitose en haut-débit sont maintenant disponibles. Ces données ont dors et déjà soulevé de nombreuses questions intéressantes, en suggérant par exemple de nouvelles fonctions pour la protéine Mad2p, normalement cruciale pour le fonctionnement du point de contrôle de l'attachement des chromosomes au fuseau mitotique. En conclusion, MAARS 2.0 est un système expert modulaire, axé sur l'étude de la mitose, qui relie la biologie cellulaire et l'informatique pour effectuer une analyse reproductible, impartiale et de haut débit. Compte tenu de la capacité de MAARS à identifier et analyser les phénotypes rares sur des milliers de cellules, ce sera un outil de choix pour la compréhension et le développement futurs de la biologie des systèmes dans la levure à fission
Mitosis is a robust cellular process, yet, the mechanisms controlling mitotic fidelity remain an interesting question in Biology. The precise understanding of mitotic processes will undoubtedly highlight the molecular mechanisms leading to tumorigenesis, Down's syndrome or other genetic diseases. How chromosome segregation remains so faithful is poorly understood but it seems to rely on the cooperation of a large number of proteins throughout the cell cycle. Therefore, the use of state-of-the-art quantitative approaches appears necessary to decipher the processes controlling mitotic robustness. In this thesis, I developed an expert system, called mitosis analysis and recording system (MAARS), to perform an unbiased and multiparametric analysis of mitosis, focusing on the mitotic apparatus dynamics, the movement of the chromosomes and the presence of attachment defects. By using an improved version of MAARS, MAARS 2.0, based on machine learning, hundreds of mitotic cells in 14 different fission yeast strains previously described to be involved in mitosis, were acquired and analyzed. More than 70 mitotic features were extracted from each of them making high-content temporal data of mitosis available for the first time. The data I obtained led to several interesting observations, including potential new functions for the spindle assembly checkpoint protein Mad2p. MAARS 2.0 is a modular, mitosis-focused expert system that bridges cell biology with computer science to perform reproducible, unbiased, high-content analysis. Considering MAARS's capacity to tackle rare phenotypes out of thousand of cells, it will become a tool of choice for the future understanding and development of system biology in fission yeast

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Clemenson, Céline. "Etude du rôle de la protéine phosphatase de type 1 Glc7 dans l'inactivation des mécanismes de surveillance de l'ADN et analyse des interrégulations entre le mécanisme de surveillance de l'ADN et celui du fuseau mitotique chez la levure Saccharomyces cerevisiae." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00361210.

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Abstract:

Chez les eucaryotes, la transmission correcte du patrimoine génétique au cours de la division cellulaire repose en partie sur l'existence de voies de surveillance ou « checkpoints » contrôlant d'une part l'intégrité de l'ADN et d'autre part la répartition équitable du génome dupliqué dans les cellules-filles au cours de la mitose. Des altérations dans la machinerie de ségrégation des chromosomes activent le checkpoint du fuseau mitotique, tandis que les checkpoints de l'ADN sont activés suite à des lésions de l'ADN ou à des défauts de la réplication. Ces systèmes de surveillance contrôlent de multiples réponses dont des arrêts de la progression du cycle de division cellulaire. Ces voies de surveillance sont très conservées chez les eucaryotes et des mutations affectant leurs composants sont fréquemment retrouvées dans des lignées tumorales humaines.
L'activation des checkpoints de l'ADN est, à ce jour, assez bien appréhendée et met en jeu de nombreux événements de phosphorylation. La reprise du cycle concomitante à la désactivation de ces checkpoints est moins bien comprise alors qu'elle constitue une étape tout aussi essentielle à la survie cellulaire. Nous avons montré que la surexpression de la protéine phosphatase de type 1 Glc7 facilitait l'inactivation des checkpoints de l'ADN en cas de cassures double-brin de l'ADN chez un eucaryote modèle, la levure Saccharomyces cerevisiae.
Les checkpoints de l'ADN et du fuseau étaient considérés comme des voies indépendantes, mais nos travaux ont montré qu'il existe des interconnections entre les deux. Nous avons observé que, d'une part, l'activité du checkpoint du fuseau et ses composants influencent la réponse au stress génotoxique, et que, d'autre part, l'état de phosphorylation de deux composants centraux des checkpoints de l'ADN, Rad53 et Rad9, était modifié en cas d'activation du checkpoint du fuseau. Nous présentons ici la caractérisation de ces modifications post-traductionnelles ainsi que la recherche de leurs significations physiologiques.

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Mirabelle, Stéphanie. "Conséquences de la perturbation des éléments du cytosquelette dans le déroulement de la phase M et la prolifération cellulaire." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00351834.

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Abstract:

Les eucaryotes se divisent selon une série d'étapes régulées finement appelée le cycle cellulaire. Ce cycle cellulaire permet la réplication exacte du génome et sa distribution entre deux cellules filles identiques. Le cycle cellulaire est contrôlé par de nombreux mécanismes qui garantissent l'intégrité du génome. La mitose est la période du cycle cellulaire pendant laquelle le contenu en ADN des cellules est réparti entre les deux cellules filles. Le bon déroulement de la mitose chez les eucaryotes supérieurs est soumis à un point de contrôle dit point de contrôle du fuseau mitotique. L'activité du point de contrôle permet de retarder l'anaphase jusqu'à ce que toutes les conditions requises pour la ségrégation des chromosomes soient présentes. Malgré cela, les cellules peuvent présenter des anomalies de la ségrégation des chromosomes et devenir aneuploïdes. Ceci est fréquemment le cas dans les cellules cancéreuses.
Dans cette étude, nous avons mis en évidence l'existence d'une réponse cellulaire survenant dans la phase G1 qui suit une mitose anormale. Nous avons étudié des cellules primaires de mammifères traitées avec de faibles concentrations d'inhibiteurs des microtubules, la vinblastine et le nocodazole. Les cellules ainsi traitées présentent des défauts de ségrégation pendant la mitose et deviennent aneuploïdes. Les cellules résultant de ces mitoses anormales s'arrêtent dans la phase G1 qui suit la division et deviennent sénescentes. Nous avons trouvé que les cellules de mammifères transformées par l'antigène grand T de SV40 n'observent pas d'arrêt après une mitose anormale.

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Mirabelle, Stéphanie. "Conséquences de la perturbation des éléments du cytosquelette dans le déroulement de la phase M et la prolifération cellulaire." Phd thesis, Grenoble 1, 2008. http://www.theses.fr/2008GRE10180.

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Abstract:

Les eucaryotes se divisent selon une série d'étapes régulées finement appelée le cycle cellulaire. Ce cycle cellulaire permet la réplication exacte du génome et sa distribution entre deux cellules filles identiques. Le cycle cellulaire est contrôlé par de nombreux mécanismes qui garantissent l'intégrité du génome. La mitose est la période du cycle cellulaire pendant laquelle le contenu en ADN des cellules est réparti entre les deux cellules filles. Le bon déroulement de la mitose chez les eucaryotes supérieurs est soumis à un point de contrôle dit point de contrôle du fuseau mitotique. L'activité du point de contrôle permet de retarder l'anaphase jusqu'à ce que toutes les conditions requises pour la ségrégation des chromosomes soient présentes. Malgré cela, les cellules peuvent présenter des anomalies de la ségrégation des chromosomes et devenir aneuploïdes. Ceci est fréquemment le cas dans les cellules cancéreuses. Dans cette étude, nous avons mis en évidence l'existence d'une réponse cellulaire survenant dans la phase G1 qui suit une mitose anormale. Nous avons étudié des cellules primaires de mammifères traitées avec de faibles concentrations d'inhibiteurs des microtubules, la vinblastine et le nocodazole. Les cellules ainsi traitées présentent des défauts de ségrégation pendant la mitose et deviennent aneuploïdes. Les cellules résultant de ces mitoses anormales s'arrêtent dans la phase G1 qui suit la division et deviennent sénescentes. Nous avons trouvé que les cellules de mammifères transformées par l'antigène grand T de SV40 n'observent pas d'arrêt après une mitose anormale
Eukaryotic cells reproduce following a highly regulated sequence of events called the cell cycle. The cell cycle allow an accurate duplication of the genome and its subsequent separation into two identical daughter cells. Along this process, numerous checkpoint mechanisms operate to maintain the genome’s integrity. Mitosis is the phase of the cell cycle where the DNA is segregated and splitted into two daughter cells. The mitotic checkpoint , or spindle assembly checkpoint, ensures the fidelity of chromosome segregation. The mitotic checkpoint delays the metaphase/anaphase transition until all the conditions for proper chromosomes segregation are set. Despite this control mecanism, cells can missegregate their chromosome and become aneuploid. This is particulary frequent in cancer cells. In this study, we found that normal cells that undergo abnormal mitosis with chromosome missegregation arrest in the G1 phase subsequent to the abnormal mitosis and become senescent. When primary mammalians cells were treated with low doses of microtubule poisons, the spindle what partially disrupted and the rate of chromosome missalignement increased. The cells treated with low drugs became aneuploid and arrested in G1 after the abnormal mitosis. The arrest was followed by senescence. We found that cells transformed with SV40 T antigen were unable to arrest after the abnormal mitosis

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Dissertations / Theses on the topic 'Orientation du fuseau mitotique'

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