Letteratura scientifica selezionata sul tema "Dosage génétique"

Les relations entre génotype et phénotype, initialement formalisées par la génétique mendélienne, peuvent être décrites plus précisément grâce à l’identification de la nature moléculaire d’une mutation et à l’étude des conséquences fonctionnelles de cette mutation. Sur un plan fonctionnel, les mutations peuvent être classées en trois catégories : perte de fonction, maintien partiel de la fonction avec interférences (action dominante négative), gain de fonction. Les anomalies génétiques fournissent les exemples les plus didactiques pour la compréhension de la relation génotype-phénotype. De nombreux travaux ont montré la grande diversité moléculaire des mutations responsables de maladies génétiques. Les effets sur le phénotype ne dépendent pas tant de la nature de la mutation que de sa localisation et de ses conséquences sur le fonctionnement du gène. Un polymorphisme peut affecter l’expression du gène (quantité ou structure des transcrits) ou peut modifier uniquement la structure de la protéine produite. Les conséquences fonctionnelles dépendront du mode d’action de la protéine modifiée, avec ou sans effet de dosage, avec ou sans interaction avec d’autres protéines ou des facteurs du milieu.

L’hyperplasie congénitale des glandes surrénales (HCS) est une maladie génétique autosomique récessive liée à une anomalie du gène CYP21A2 dans 95 % des cas, avec une incidence entre 1/15 000 et 1/16 000 naissances. Elle est dépistée sur une goutte de sang séché (sur papier buvard), en France depuis 1996, par dosage de la 17-hydroxyprogestérone, ce qui a permis une diminution de la mortalité et de la morbidité liées à l’insuffisance surrénalienne pouvant survenir dès la deuxième semaine après la naissance. La stratégie française de dépistage consiste en un dosage immunologique en deux étapes sur le même papier buvard. Cette stratégie assure une bonne sensibilité, mais la valeur prédictive positive reste médiocre, laissant place à d’autres stratégies telles que l’utilisation de la chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse.

La maladie de Gaucher (MG) est une maladie lysosomale due au déficit génétique en bglucosidase, de transmission autosomique récessive ; on en distingue trois types. La MG de type 1, la plus fréquente, se caractérise par une splénomégalie dans 90% des cas, une cytopénie (essentiellement, anémie et thrombopénie), et une atteinte ostéoarticulaire infiltrative et destructrice qui impacte souvent la qualité de vie des patients. Les deux autres phénotypes incluent une atteinte neurologique, sévère dans le type 2 qui affecte le nourrisson et évolue rapidement vers le décès, et plus lentement progressive dans le type 3 qui comporte également les symptômes du type 1. Le diagnostic repose sur le dosage de la bglucosidase dans les leucocytes. Cependant, la maladie de Gaucher reste peu connue, et son diagnostic est souvent fait tardivement particulièrement en milieu rhumatologique ou se sont essentiellement les différentes complications ostéarticulaires associées aux manifestations hématologiques qui permettent d’orienter vers cette maladie. Par ailleurs, l’approche thérapeutique dominante est l’enzymothérapie substitutive (ETS), disponible actuellement pour certaines maladies lysosomales.

Congenital factor V (FV) and factor VII (FVII) deficiency is a rare coagulopathy, caused by two distinct independently segregating genetic defects. A 54-year-old female presented to hospital with non-ST elevation myo-cardial infarction. Workup revealed an elevated international normalized ratio (INR) of 2.0 (normal range 0.8–1.2). Thrombin time (TT), partial thromboplastin time (PTT), and Clauss fibrinogen were normal. Her only prior bleeding event was a lower gastrointestinal (GI) bleed occurring during antiplatelet therapy. She was not on chronic anticoagulant therapy. Her INR did not correct to normal despite 30 mg of oral/intravenous vitamin K. Hepatic synthetic function was normal arguing against an acquired coagulopathy of liver disease. Coagulation factor levels revealed reduced levels of FV and FVII. A combined congenital FV and FVII deficiency was felt to be the most likely diagnosis. During her hospital stay, she underwent coronary artery bypass grafting with perioperative recombinant FVIIa and is expected to have confirmatory genetic testing. Our case demonstrates the value of a thorough bleeding history and the importance of following up patients with such a history. RésuméLe déficit congénital en facteur V et en facteur VII est une coagulopathie rare, causée par deux défauts génétiques hétérozygotes indépendamment distincts. Une femme de 54 ans se présente à l’hôpital en raison d’un infarctus du myocarde sans sus-décalage du segment ST. Le bilan diagnostique révèle un rapport international normalisé (RIN) élevé de 2,0 (intervalle normal de 0,8 à 1,2). Le temps de thrombine (TT), le temps de thromboplastine partielle (TTP) et le dosage du fibrinogène de Clauss sont normaux. Le seul antécédent d’hémorragie est une hémorragie digestive basse survenue pendant un traitement antiplaquettaire. Elle ne suit pas une anticoagulothérapie à long terme. Le RIN ne s’est pas normalisé malgré l’administration par voie orale/intraveineuse de 30 mg de vitamine K. Le fonctionnement de la synthèse hépatique est normal, ce qui exclut la coagulopathie découlant d’une hépatopathie. Les taux des facteurs de coagulation révèlent un faible taux de facteur V et de facteur VII. Le diagnostic le plus probable semble être un déficit congénital combiné en facteur V et en facteur VII. Au cours de son séjour à l’hôpital, la patiente a subi un pontage aortocoronarien accompagné de l’administration périopératoire de facteur VII activé recombinant et attend la confirmation du diagnostic par analyse génétique. Ce cas montre l’utilité de vérifier rigoureusement les antécédents d’hémorragie et l’importance de suivre les patients ayant de tels antécédents.

Les psychoses majeures telles la schizophrénie sont des troubles complexes qui peuvent impliquer des interactions multiparamétriques comprenant des facteurs génétiques et environnementaux comme des infections. Des études successives ont montré une association entre la schizophrénie et les rétrovirus endogènes humains (HERV). Les HERVs sont des composants du génome humain qui représentent 8 % de l’ADN chromosomique. Depuis plus d’une décennie, une famille spécifique de HERV, HERV-W, a été associée à la schizophrénie. Or, une fois activée, l’expression HERV-W peut être à l’origine de la production d’une protéine d’enveloppe (HERV-W Env) aux propriétés pro-inflammatoires et cytopathogènes via une très haute affinité pour le toll-like receptor 4 (TLR4). Ainsi la sécrétion de cette « toxine endogène » ou sa présentation à la surface des cellules productrices, induit une forte activation des voies de signalisation TLR4 dans les cellules du système immunitaire ou du tissu cérébral (microglie, en particulier). Une transcription élevée des gènes HERV-W a été rapportée dans des études effectuées sur différentes populations de patients schizophrènes en Europe, en Amérique du Nord et en Chine. Les antigènes de capside et d’enveloppe des protéines HERV-W ont été mis en évidence dans des échantillons de sang de patients schizophrène corrélant avec le dosage de CRP (marqueur d’inflammation), ceci, dans la sous-population des patients ayant une CRP positive. Par ailleurs, on a montré que certains Herpesviridae (CMV, HSV…), le virus influenza ou le parasite Toxoplasma gondii, qui sont des facteurs positivement associés à un risque plus élevé de développer une schizophrénie, avaient la capacité d’activer des éléments de la famille HERV-W dans certaines cellules. Les études expérimentales ainsi effectuées, démontrent que des facteurs environnementaux peuvent induire une modification de l’expression de ces éléments génétiques et, ainsi, induire une production auto-entretenue de protéine pathogène codée par certaines copies HERV-W. Différentes études ont aussi montré un effet potentiel de HERV-W Env sur le développement et le fonctionnement neuronal, via la dérégulation de neurorécepteurs (NMDA/DRD3) ou de facteurs comme le BDNF. D’autres paramètres de ces interactions complexes ont aussi été mis en évidence, comme certains profils immunogénétiques (HLA/génotype TLR4 susceptibles aux infections), un faible contrôle épigénétique (infections périnatales), des toxiques (cannabis ?) ou des stress particuliers. La résultante de ces interactions multiples, peuvent permettre de relayer les effets des facteurs environnementaux au niveau d’une expression génique HERV-W anormale codant pour une protéine immuno- et neurotoxique. Ainsi, HERV-W pourrait constituer un élément pivot dans la pathogenèse de la maladie, une fois activé au niveau du génome de certaines cellules. Par conséquent, notre hypothèse est qu’un événement infectieux ou inflammatoire majeur au cours de la grossesse, peut déclencher l’activation des éléments de HERV-W dans l’embryon ou le nouveau-né. L’activation de ces HERVs qui peuvent rétrotransposer dans le génome affecté, pourrait provoquer des modifications de l’ADN telles qu’observées ultérieurement chez les malades atteints de schizophrénie (CNV, microdélétions ou réarrangements génétiques, etc.). Un remaniement du génome HERV-W et d’éléments « génétique mobiles » associés, pourrait causer une expression aberrante HERV-W et conduire à un développement neurologique anormal, dans un contexte général de neurotoxicité inflammatoire. Des conditions de stress particulières et/ou des infections secondaires avec des agents neurotropes tels que, par exemple, le cytomegalovirus (CMV) ou le virus de l’herpès simplex de type 1 (HSV-1), pourraient alors venir augmenter ou réactiver l’expression des éléments modifiés de HERV-W modifiés ou dérégulés. Ceci conduirait à atteindre un seuil d’expression qui déclencherait des épisodes neuro-inflammatoires et/ou neurotoxiques à l’origine d’une symptomatologie psychotique aiguë. L’existence d’anticorps neutralisant cette toxine endogène, dont une IgG4 humanisée est actuellement développée en phase II d’essais cliniques pour d’autres pathologies neuro-inflammatoires, suggère que des études précliniques sont nécessaires pour étayer des stratégies de traitement spécifiques analogues. Une telle approche innovante ciblant une protéine endogène qui agirait en amont de la cascade pathogénique responsable de l’évolution de la maladie schizophrénique, pourrait la neutraliser et, potentiellement, réduire puis prévenir la survenue d’épisodes psychotiques ainsi que les conséquences neuropathologiques induites.

Contexte : La transmission du virus de l’hépatite C (VHC) a été épidémiologiquement liée aux établissements de santé, en particulier aux établissements de soins externes, tels que les cliniques d’endoscopie et d’hémodialyse. Celles-ci ont été largement attribuées à des manquements concernant la prévention et le contrôle des infections. Objectif : Décrire les mesures de santé publique face à une épidémie du VHC détectée parmi les patients d’une clinique de coloscopie en Ontario, et souligner les risques liés à l’utilisation de flacons à doses multiples et la nécessité d’améliorer les pratiques de prévention et le contrôle des infections dans les établissements de soins externes. Méthodes : Le dépistage du VHC a été effectué chez les patients et le personnel qui ont fréquenté la clinique ou y ont travaillé en même temps que l’intervention du cas indexé. Les échantillons de sang des cas positifs ont été soumis à un séquençage viral. Des inspections de la clinique ont permis d’évaluer les pratiques de prévention et le contrôle des infections, et un examen des dossiers a été effectué pour cerner les mécanismes plausibles de transmission. Résultat : Au total, 38 % des patients qui ont subi des interventions à la clinique le même jour que le cas indexé a reçu un résultat positif pour le VHC. Le séquençage génétique a montré un haut degré de similarité dans la séquence génétique du VHC parmi les échantillons positifs pour le VHC. L’examen des dossiers et l’inspection des cliniques ont permis de désigner l’utilisation de flacons à doses multiples de médicaments d’anesthésie chez plusieurs patients comme mécanisme plausible de transmission. Conclusion : Les travailleurs de la santé, en particulier ceux qui se trouvent dans des établissements d’intervention ou chirurgicaux externes, devraient être vigilants et s’en tenir aux pratiques exemplaires de prévention et le contrôle des infections, notamment celles liées à l’utilisation de flacons à doses multiples, afin de prévenir la transmission d’infections hématogènes dans les établissements de soins de santé.

Introduction - Les données cliniques, épidémiologiques et neuropathologiques disponibles suggèrent une forte association entre l’épilepsie et la schizophrénie. Cette association sous entend une vulnérabilité génétique commune à ces deux affections.L’objectif de cette étude est de rechercher des variants génétiques de susceptibilité à l’épilepsie et à la schizophrénie chez une famille algérienne.Matériels et méthodes - Tous les membres disponibles de la famille codée EPI-ORASIA ont été évalués cliniquement et par des électroencéphalographies. Une analyse génétique par séquençage de l’exome entier a été réalisée après extraction de l’ADN.Résultats - Cette famille compte deux frères atteints d’épilepsie du lobe temporal, avec schizophrénie chez l’un, et trouble dépressif récurrent sur personnalité de type borderline chez l’autre. Le séquençage exonique a identifié un variant du gène RELN (rs55689103) à l’état homozygote chez l’individu avec schizophrénie, et à l’état hétérozygote chez son frère. Conclusion - Le polymorphisme rs55689103 pourrait être impliqué dans le phénotype schizophrénique dans cette famille, mais pas dans le phénotype épileptique.Le dosage sérique de la protéine Reelin ainsi que l’étude du niveau de méthylation du promoteur du gène RELN constituent des éléments clés pour l’interprétation des résultats de cette étude.

La compensation de dose est le processus qui permet d’égaliser le niveau d’expression des gènes liés au X entre les mâles et les femelles. Chez la Drosophile, ce processus a lieu par le doublement de la transcription des gènes grâce à la fixation du complexe de compensation de dose sur le chromosome X des mâles. Chez les femelles, la traduction de l’ARN msl-2, codant pour une sous unité du complexe, est réprimée par la protéine SXL empêchant ainsi la formation du complexe. Pour élucider les mécanismes moléculaires de cette répression, des expériences de traduction in vitro ont permis la mise en évidence d’une région requise pour l’inhibition de msl-2 reconnue par UNR, un co-facteur de SXL, préalablement identifié comme impliqué dans le mécanisme de répression de la compensation de dose chez les femelles. L’étude in vivo d’un mutant hypomorphe de UNR a montré qu’une partie de msl-2 était transcrite chez les femelles mutantes, capable ainsi de former le complexe de compensation sur les sites d’affinité des chromosomes X. Curieusement, l’ensemble des membres du complexe était cependant faiblement recruté sur le chromosome X des mutants mâles dont la chromatine était anormalement relaxée. En inactivant la fonction de UNR par RNAi sur des cellules mâles en culture, ces phénotypes ont été reproduits sans que la distribution des composants du complexe ne soit perturbée. Ces résultats ont permis de découvrir une nouvelle fonction pour UNR chez la Drosophile qui, en participant à l’inhibition de la compensation de dose par la répression de msl-2 chez les femelles, agit de manière opposée chez les males en contribuant à l’assemblage du DCC sur le chromosome X
Dosage compensation is the process by which the expression levels of X-linked genes are equalized between males and females. In Drosophila, binding of the dosage compensation complex to the single X chromosome of males causes a twofold increase of gene expression levels on this chromosome, thereby achieving the same level of expression as in females. In female flies, in contrast, the complex cannot be assembled because of the translational repression of one of its subunits, MSL2, by the binding of the female specific protein, SXL, to its RNA untranslated region. To understand the molecular mechanisms of msl-2 translational repression, in vitro translation experiments have identified a region necessary for msl-2 inhibition where UNR, a SXL co-factor, can indeed bind, highlighting its importance for dosage compensation repression in female flies. Strong evidence in support of such a function for UNR was provided by an in vivo study of a UNR hypomorphic mutant. Despite the low levels of MSL2 in mutant females, they were sufficient for the assembly and binding of the dosage compensation complex on the X “high affinity sites”. Curiously, in mutant males, the complex was weakly recruited to the single X chromosome where X chromatin was highly decondensed. RNAi inactivation of UNR in cultured male cells reproduced this phenotype without affecting the distribution of the complex components suggesting a major role for UNR in dosage compensation in males effected through chromatin regulation. Taken together, these observations uncover dual, sex-specific functions of UNR in X chromosome dosage compensation: repressing msl-2 expression in female flies while promotion DCC recruitment in males

La méiose est un processus essentiel pour le maintien de la fertilité mais aussi la création de diversité par la génération de nouvelles combinaisons alléliques via les cross-overs (CO). Récemment, de plus en plus d’éléments insistent sur l’importance du dosage des protéines méiotiques dans la régulation de la formation des CO. Allant dans ce sens, j’ai étudié pendant ma thèse l’effet dosage de la protéine méiotique HEI10 sur la formation du nombre de CO, chez 2 Brassicacées allopolyploïdes : le colza et la cameline, présentant respectivement 5 et 3 copies d’HEI10. J’ai ainsi pu montrer qu’HEI10 est indispensable à la formation des CO de classe I chez la cameline ainsi que confirmer son effet dosage. Des résultats inattendus ont été obtenus pour de faibles doses d’HEI10, insistant sur l’apport des espèces polyploïdes pour de telles études. J’ai aussi travaillé sur la génération de lignées inductrices d’haploïdes, outils utiles pour l’étude de la recombinaison homéologues, chez ces 2 espèces en générant des lignées mutées dmp
Meiotic regulation is an essential process not only for maintaining fertility, but also for creating diversity through the generation of new allelic combinations via cross-overs (CO). Recently, more and more evidence has emerged in support of the importance of meiotic protein dosage in the regulation of CO formation. With this in mind, during my thesis, I studied the effect of meiotic protein HEI10 dosage on CO formation in 2 allopolyploid Brassicaceae: rapeseed and camelina, with carry 5 and 3 copies of HEI10 respectively. I was thus able to show that HEI10 is essential for the formation of class I CO in camelina, and to confirm its dosage effect. Unexpected results were shown for low doses of HEI10, emphasizing the contribution of polyploid species for such studies. I also worked on the generation of haploid-inducing lines, useful tools for the study of homoeologous recombination, in these 2 species by generating dmp mutated lines

Les anomalies de dosage génique, ou aneusomies, dues à des amplifications, des duplications ou des délétions de segments chromosomiques sont à l'origine de nombreuses maladies ou syndromes génétiques. Dans un souci d'efficacité, nous avons choisi de nous tourner vers une approche nouvelle : l'hybridation génomique comparative sur puces à ADN ou array-CGH. Les puces contiennent des marqueurs de la région chromosomique d'intérêt et sont hybridées simultanément avec les ADN d'un individu contrôle et d'un patient portant l'anomalie chromosomique marqués par deux fluorochromes. Le rapport du signal d'hybridation entre les ADN contrôle et du patient est calculé au niveau de chaque marqueur et l'étendue de la zone concernée par l'aneuploidie peut être définie. Nous avons mis en oeuvre et optimisé cette technique dans la caractérisation de délétions de patients atteints du syndrome de Rubinstein-Taybi en utilisant différents types de marqueurs permettant d'augmenter la résolution de la technique
Genomic abnormalities, such as deletions, duplications or amplifications of chromosome segments are responsible for a number of genomic disorders. Array-CGH, a recent technology, seems very appropriate to identify these aberrations. Array-CGH microarrays contain various genomic fragments derived from the studied locus, as well as other control loci that are hybridized with genomic DNA from a patient and from a reference, labeled with distinct fluorochromes. Fluorescence intensity ratios between test and reference labeled DNA are calculated for each fragment and the length of the aberration could thus be defined. We used and optimized this technology to identify deletions in Rubinstein-Taybi patients, with different kinds of targets to increase the resolution of array-CGH

La consommation excessive d'alcool présente des risques élevés pour l'individu et pour la société ; elle est fréquemment associée à une augmentation du risque d'accidents, d'actes de violence, et peut également conduire à court et/ou à long terme à de graves maladies et à des problèmes sociaux. Dès lors, l'utilisation de marqueurs fiables permettant de détecter une consommation excessive d'alcool, ponctuelle ou chronique, s'avère nécessaire pour prévenir des conséquences néfastes de l'abus d'alcool. L'éthylglucuronide (EtG) est un marqueur d'alcoolisation utilisé en toxicologie clinique (alcoologie) et médicolégale. Par rapport aux marqueurs indirects d'alcoolisation (CDT, γ-GT), ce métabolite mineur de l'éthanol est très spécifique et est quantifiable dans diverses matrices biologiques. La production d'EtG est catalysée par des enzymes de la famille des UDP-glucuronosyl-transférases (UGT). Cependant, les UGT impliquées dans la glucuronoconjugaison de l'éthanol, ainsi que les sources potentielles de variabilité interindividuelle de la production d'EtG, sont encore mal connues. Nos travaux ont ainsi consisté à (1) développer et valider une méthode de dosage de l'EtG dans différentes matrices biologiques par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse en tandem, (2) identifier les UGT humaines impliquées dans la glucuronoconjugaison de l'éthanol et étudier la contribution relative de chaque isoforme active au niveau hépatique, (3) étudier l'impact de substances fréquemment utilisées par les consommateurs d'alcool sur la production d'EtG in vitro, (4) étudier l'impact de polymorphismes génétiques fonctionnels des UGT sur la production hépatique d'EtG, et enfin (5) évaluer l'impact de la consommation de cannabis et d'autres drogues sur la production d'EtG à l'aide de prélèvements post-mortem. Ces travaux ont notamment permis de montrer que (1) l'éthanol est glucuronoconjugué principalement par le foie, puis dans une moindre mesure par les reins et par l'intestin, (2) les UGT1A9 et 2B7 sont les deux enzymes majoritairement impliquées dans la glucuronoconjugaison de l'éthanol, quel que soit l'organe considéré, (3) la morphine, la codéine, la nicotine et la cotinine n'entraînent aucune modification des taux de production d'EtG in vitro ; le lorazépam et l'oxazépam augmentent légèrement cette production (p = 0,2 et 0,065, respectivement) ; le cannabidiol inhibe la glucuronoconjugaison de l'éthanol par un mécanisme non-compétitif (CI50 = 1,17 mg/L; Ki = 3,1 mg/L), alors que le cannabinol augmente cette glucuroconjugaison de manière concentration-dépendante (p <0,05), (4) les SNP c.-900G>A affectant l'UGT2B7 et IVS1+399T>C affectant l'UGT1A9 augmentent légèrement la production d'EtG in vitro. Enfin (5) le rapport des concentrations sanguines EtG/éthanol apparaît significativement plus élevé chez des co-consommateurs de cannabis et/ou d'autres drogues que chez des consommateurs d'alcool seul. L'ensemble de ces résultats démontre l'existence de plusieurs facteurs pouvant potentiellement influencer la production d'EtG et devraient donc être pris en considération lors de l'interprétation de sa concentration in vivo.

Chez les mammifères femelles, le processus d’inactivation du chromosome X (XCI) assure la compensation de dose entre les deux sexes. Chez la souris, l’inactivation du X est établie de manière aléatoire dans l’épiblaste au stade blastocyste et peut être récapitulée in vitro dans les cellules souches embryonnaires. L’ARN non-codant Xist, exprimé à partir du centre d’inactivation du X (Xic), est le régulateur principal de ce processus. Il décore en cis le chromosome choisi pour être inactivé et initie la répression de ses gènes. Ainsi, de manière remarquable, les deux chromosomes X sont traités différemment pendant l’initiation de la XCI malgré leur homologie de séquence et leur localisation au sein d’un même noyau. De manière remarquable, ce processus implique le traitement différentiel de deux chromosomes homologues au sein d’un même noyau, avec des changements d’environnements nucléaires et chromatiniens entre le X actif et le X inactif. Il a été proposé que la localisation nucléaire pourrait jouer un rôle important dans l’initiation de l’expression monoallélique des gènes, non seulement pour l’initiation de la XCI mais aussi pour des processus tels que l’exclusion allélique dans les cellules lymphoides. Par exemple, l’association de loci avec des compartiments hétérochromatiques nucléaires et l’association en trans de loci homologues pourraient être impliquées dans la régulation des gènes monoalléliques. Ainsi, j’ai utilisé le système bactérien TetR/TetO afin d’analyser le rôle de l’organisation nucléaire du chromosome X et du Xic dans l’initiation de la XCI. J’ai pu montrer que si le recrutement des protéines de fusion TetR-LaminB1 ou -Cbx5 au niveau de la cassette TetO insérée dans le Xic permet la répression des gènes à proximité, cet évènement n’est pas toujours accompagné d’une relocalisation nucléaire. De plus, l’association forcée du Xic avec la périphérie nucléaire (TetR-LaminB1) n’a pas d’influence sur le choix du chromosome X à inactiver. Enfin, si la relocalisation des deux Xic à la périphérie nucléaire induit une réduction des évènements d’association en trans entre les deux loci, elle n’a pas d’effet sur l’initiation de l’inactivation. En résumé, ces résultats suggèrent que l’organisation nucléaire du chromosome X et du Xic et l’association des Xic en trans ne sont pas des facteurs déterministes pour le choix et l’initiation de la XCI, mais pourraient être le résultat des changements d’expression des gènes liés à l’X au cours de la différenciation des cellules souches ainsi que de l’augmentation de l’expression de Xist.Enfin, j’ai également analysé le rôle de la protéine CTCF, qui a été proposée pour être importante dans l’organisation structurale du génome, dans le contexte du Xic et de l’initiation de l’inactivation. Ainsi, le recrutement de CTCF au niveau de cassette TetO insérée dans le Xic induit localement une réduction mineure des interactions en cis et la répression des gènes du Xic, à l’exception de Xist dont l’expression est augmentée. Pour autant, la présence ectopique de CTCF n’a pas d’incidence majeure sur l’organisation générale du Xic
X-chromosome inactivation (XCI) ensures dosage compensation in female mammals. Random XCI is established in the epiblast of female mouse embryos and can be recapitulated in vitro in differentiating embryonic stem cells (ESCs). The major regulator of XCI is the long non-coding RNA Xist, which is expressed from the X-inactivation center (Xic), covers the chromosome in cis and initiates gene silencing. During XCI, the two X chromosomes are treated very differently, despite their homology and the fact that they reside in the same nucleus. Nuclear localization has been hypothesized to play a role in monoallelic gene regulation, not only during XCI but also in other contexts. For example, association with heterochromatin and homologous trans interactions (“pairing”) have been implicated in the establishment of monoallelic gene expression in lymphoid cells and transient pairing has been suggested to participate in symmetry breaking during random XCI. Using the bacterial tetO/tetR system to alter the subnuclear localization and environment of one or both Xics, we have tested the function of subnuclear localization and trans interactions between the Xic loci during initiation of XCI. Using stable expression and reversible binding of TetR fusion proteins (e.g. LaminB1, Cbx5) we show that binding of these proteins can induce local gene repression and chromatin changes, although this is not always associated with subnuclear relocalization. We further show that the forced association of the Xic with the nuclear envelope, does not impact on the choice-making process during XCI. In particular, tethering both Xics to the nuclear lamina during early ESC differentiation resulted in a substantial reduction of homologous pairing events, but had no obvious impact on the onset of random, monoallelic Xist expression. Taken together, our results suggest that nuclear localization and trans interactions of the Xic may be downstream events rather than causal in the regulation of the XCI process.Furthermore, we recruited CTCF, a protein suggested to be involved in structural organization of the genome, to the Xic using the tetO/tetR system. Upon binding of CTCF the overall structure of the Xic remained unaltered though few cis interactions appeared to be weakened, which was accompanied by gene repression in the Xic. Surprisingly, the only upregulated gene in the Xic was Xist in ESCs and during differentiation, which demonstrates that the induced minor changes of cis interactions might impact on gene regulation in the Xic

Les altérations les plus fréquentes et les plus caractéristiques du syndrome de Down (SD) sont les troubles de l'apprentissage et la dysmorphie crâniofaciale (CF). Le phénotype CF comprend des dimensions réduites de la tête, une brachycéphalie, une région orbitale médio-latérale réduite, une largeur bizygomatique réduite, un petit maxillaire, une petite mandibule et une variabilité individuelle accrue. Jusqu'à présent, les mécanismes cellulaires et moléculaires qui sous-tendent ce phénotype CF restent inconnus. Cette thèse, utilisant un nouveau panel de modèles de rats et de souris, a proposé de nouveaux gènes candidats pour le phénotype SD-CF. Nous avons confirmé le rôle de Dyrk1a dans la brachycéphalie du neurocrâne et identifié le surdosage du facteur de transcription Ripply3 pour le raccourcissement de la face médiane par la sous-régulation de Tbx1, un autre facteur de transcription impliqué dans des phénotypes similaires trouvés dans le syndrome de DiGeorge. Nous avons défini de nouveaux gènes sensibles au dosage responsables des malformations du SD-CF, et de nouveaux modèles ont été proposés pour sauver le phénotype SD-CF. Ces nouvelles connaissances pourraient également permettre de mieux comprendre les phénotypes cérébraux et cardiovasculaires spécifiques observés chez les mutants Tbx1 et les modèles de DS
The most frequent and distinctive alterations found in Down syndrome (DS) are learning disability and craniofacial (CF) dysmorphism. The CF phenotype includes reduced head dimensions, brachycephaly, reduced mediolateral orbital region, reduced bizygomatic breadth, small maxilla, small mandible, and increased individual variability. Until now, the cellular and molecular mechanisms underlying this CF phenotype remain unknown. This thesis, using a new panel of rats and mice models proposed new candidate genes for the DS-CF phenotype. We confirmed the role of Dyrk1a in neurocranium brachycephaly and identified the overdosage of the transcription factor Ripply3 for midface shortening through the downregulation of Tbx1, another transcription factor involved in similar phenotypes was found in Di George Syndrome. We defined new dosage-sensitive genes responsible for DS-CF malformations, and new models were proposed to rescue the DS-CF phenotype. This new knowledge may also lead to insights for specific brain and cardiovascular phenotypes observed in Tbx1 mutants and DS models

Les nématodes à galles (Meloidogyne spp.) sont des pathogènes cosmopolites extrêmement polyphages. L’emploi de la majorité des nématicides chimiques étant désormais interdit, la meilleure alternative repose sur l’utilisation de gènes majeurs de résistance (gènes R). Cependant, il existe un risque de contournement de ceux-ci et les ressources génétiques en termes de gènes R sont limitées. Une gestion qui permette de pérenniser l’utilisation de ces ressources d’intérêt agronomique est donc primordiale. Me1 et Me3 sont deux gènes R à large spectre du piment actuellement utilisés dans les programmes de sélection. La confrontation vis-à-vis de M. incognita de différents génotypes possédant l’un de ces deux gènes a montré que (1) le fond génétique de la plante joue un rôle clé sur l’efficacité de ces gènes R, (2) il n’existe pas d’effet du dosage d’allèles pour ces gènes R. Suite à ces résultats, une recherche de loci à caractère quantitatif (QTLs) a été réalisée afin d’identifier et de localiser des facteurs de résistance partielle susceptibles d’expliquer les différences observées entre les différents fonds génétiques. L’étude de tels facteurs vis-à-vis de M. incognita, M. arenaria et M. javanica, les trois principales espèces de nématodes à galles, a mis en évidence quatre nouveaux QTLs. Tous sont regroupés sur le chromosome P1 du piment, sauf un efficace vis-à-vis de M. javanica situé sur le chromosome P9. C’est la première fois que des facteurs de résistance aux nématodes à galles sont localisés sur le chromosome P1. Ce travail ouvre de nouvelles perspectives quant à la création de nouvelles variétés avec un potentiel accru en termes de résistance aux Meloidogyne
Root-knot nematodes (RKNs), Meloidogyne spp., are extremely polyphagous plant parasites worldwide. Since the use of most chemical nematicides is being prohibited, genetic resistance is an efficient alternative way to protect crops against these pests. However, nematode populations proved able to breakdown plant resistance, and genetic resources in terms of resistance genes (R-genes) are limited. Sustainable management of these valuable resources is thus a key point of R-gene durability. In pepper, Me1 and Me3 are two dominant major R-genes, currently used in breeding programs to control M. arenaria, M. incognita and M. javanica, the three main RKN species. Challenging these two genes in different genetic backgrounds against M. incognita demonstrated that (1) the efficiency of the R-genes in reducing the reproductive potential of RKNs is strongly affected by the plant genetic background, (2) the allelic status of the R-genes has no effect on nematode reproduction. According to these first results, a QTL analysis was performed to identify and to localize partial resistance factors against RKNs which could explain the differences observed between the genetic backgrounds. Focusing on M. incognita, M. arenaria and M. javanica, four new major QTLs were localized. They are all regrouped on pepper chromosome P1 except one QTL efficient against M. javanica, which was located on pepper chromosome P9. The cluster on chromosome P1, regrouping most of the newly discovered resistance factors, is described for the first time with respect to RKN resistance. As a conclusion, this work should contribute to the breeding of new pepper varieties with a high level of resistance against RKNs

Le polymorphisme de structure constitue la variation de composition et d’organisation du matériel génétique entre individus; elle a pour substrat des séquences > 1kb avec plus de 90% d’homologie (Duplications Segmentaires) responsables de nombreuses inversions, insertions, et délétions. Leur taux de mutation élevé est responsable de l’effet dose de certains gènes et variations phénotypiques associées (ex. fertilité, olfaction, etc.). Nous discutons ici de leur potentiel dans l’adaptation des organismes.