Дисертації з теми "Adaptation du métabolisme"
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Le, Moullac Gilles. "Adaptation du métabolisme respiratoire de l'huître creuse Crassostrea gigas." Caen, 2008. http://www.theses.fr/2008CAEN2019.
Анотація:
Les mortalités estivales des huîtres résultent de l’interaction de nombreux facteurs. Une hypothèse respiratoire propose de lier les causes présumées de la baisse énergétique, les pratiques culturales et le milieu. Le présent travail a pour objectif de d’identifier des marqueurs métaboliques de stress. Les ADNc des gènes codant pour la PK et la PEPCK ont été clonés et séquencés pour en détecter les niveaux de régulation. La proximité du sédiment affecte les réserves énergétiques et les voies métaboliques de production d’énergie impliquant une régulation de la PK. Face à la chute d’oxygène, le comportement des huîtres est de type oxyrégulateur, avec une faible capacité de régulation. En hypoxie, la glycolyse est ralentie. La PK est inhibée via une augmentation de la sensibilité à l’alanine alors que l’activité ETS de la chaîne respiratoire est stimulée. La filtration est affectée dès 20µM de sulfures alors que la consommation d’oxygène persiste. A court terme, un métabolisme anaérobie avec inhibition de la chaîne respiratoire et baisse de la charge énergétique se met en place. Les niveaux de régulation des PK et PEPCK musculaires sont différents : la PEPCK apparaît régulée au niveau transcriptionnel alors que la PK subit une régulation allostérique, avant une régulation transcriptionelle tardive. Cette étude révèle de nouvelles spécificités des huîtres R et S. En normoxie, le stock plus important des glucides des huîtres S est associé à une production d’ATP plus élevée via une activité PK plus intense. En hypoxie, l’expression de la PEPCK musculaire est stimulée chez les S. Dans toutes les situations respiratoires, les huîtres R produisent plus d’alanineSummer mortality of the oyster result from the interaction of many factors. A respiratory assumption proposes a link between the supposed causes of the energy state, the cultivation methods and the medium. This work is focused towards the search for specific metabolic markers of environmental stresses. The cDNA of genes coding for PK and PEPCK were cloned and sequenced in order to detect their regulation level. The sediment nearness affects the state of energy reserves, the metabolic pathways of energy production implying a regulation of the PK. Face to the dissolved oxygen decline, oysters were oxyregulator but with a low regulation ability. In hypoxia, glycolysis was slowed down. PK activity was inhibited resulting from an increase in alanine sensitivity whereas ETS activity of the respiratory chain was stimulated. When exposed to sulphides, filtration of oyster was affected from 20µM whereas the oxygen consumption persisted. At short term, an anaerobic metabolic pathway associated to the inhibition of the respiratory chain and the fall of CEA took place. Muscular PK and PEPCK had different regulation levels: PEPCK appeared controlled at the transcriptional level and PK was first allosterically regulated before to be lately regulated at transcriptional level. Lastly, this study revealed new specificities of the oysters R and S. In normoxia, the more important stock of carbohydrate of the S oysters was correlated to a higher production of ATP via a more intense PK activity. In hypoxia, the expression of the muscular PEPCK was stimulated in S oyster. In all the situations, the oysters R produce more alanine
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Bedu, Elodie. "Adaptation du métabolisme hépatique chez le caneton en croissance au froid." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10100.
Анотація:
Le foie, véritable carrefour métabolique, pourrait participer aux mécanismes adaptatifs que développent les endothermes lors d'exposition prolongée au froid soit directement comme site thermogène soit indirectement en favorisant la fourniture de substrats énergétiques aux tissus thermogènes. Ce travail a étudié les adaptations du métabolisme hépatique chez les canetons de Barbarie en croissance au froid qui développent des capacités de thermogenèse sans frisson (NST, nonshivering thermogenesis) originale en l'absence de tissu adipeux brun, le site majeur de la NST chez les petits mammifères. Deux lots de canetons âgés de 4-5 semaines ont été comparés: des canetons témoins élevés à thermoneutralité (25ʿC, TN) et des canetons acclimatés au froid (4ʿC, AF) pendant 4 semaines. Avec un modèle de foie perfusé, il a été montré que le foie pourrait participer à la thermogenèse de régulation en raison d'une augmentation du métabolisme oxydatif hépatique (+29% à +65%) et de la néoglucogenèse sous contrôle du glucagon (2,2 fois). Avec des hépatocytes isolés, des mécanismes spécifiquement thermogènes n'ont pas été mis en évidence, mais après incubation, les hépatocytes isolés de canetons AF pouvaient montrer une plus forte activité de néoglucogenèse et de cétogenèse. La capacité de lipogenèse hépatique, mesurée par la synthèse de novo des acides gras (AG) et reliée aux activités hépatiques des enzymes clefs de la lipogenèse, était fortement accrue au froid. La lipogenèse hépatique accrue pourrait fournir des substrats lipidiques aux tissus, comme le muscle squelettique, dont le potentiel d'oxydation des AG est accru au froid (+29%). Le foie contribuerait ainsi au maintien de l'équilibre énergétique pendant l'acclimatation au froid en synthétisant des substrats énergétiques indispensables aux tissus thermogènes, cet anabolisme pouvant être générateur de chaleur et participer à la thermogenèse de régulation. La plasticité du métabolisme hépatique après acclimatation au froid pourrait être un élément clef de l'adaptation métabolique au froid de jeunes oiseaux et pourrait contribuer au développement de la NST aviaire. Les particularités du métabolisme hépatique des canetons de Barbarie pourraient contribuer à leur capacité de stéatose bien connue.
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Nobis, Séverine. "Étude du métabolisme protéique au niveau hypothalamique, colique et gastrique dans un modèle murin d'anorexie par une approche protéomique." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMR071/document.
Анотація:
L’anorexie mentale (AN), un trouble du comportement alimentaire multifactoriel, se traduit par une perte de poids. La sévère dénutrition retrouvée dans l’AN est associée à des altérations métaboliques induisant une dérégulation de l’axe intestin cerveau. Les mécanismes physiopathologiques sont encore mal connus. Le travail de cette thèse était de mieux appréhender les dysfonctions de l’axe intestin cerveau en évaluant le métabolisme protéique de divers tissus (hypothalamus, côlon et estomac) dans un modèle murin d’anorexie par une approche protéomique. Le premier travail a permis de mieux caractériser le modèle d’anorexie nommé activity-based anorexia (ABA) en fonction du sexe. Puis les différentes analyses protéomiques ont permis de constater une adaptation tissu dépendant des mécanismes régulant l’équilibre énergétique, avec une activité cérébrale potentiellement augmentée au détriment des fonctions digestives. Chez les souris femelles ABA, il a été constaté une augmentation d’expression de protéines mitochondriales au niveau de l’hypothalamus et à l’inverse, une diminution du métabolisme protéino-énergétique au niveau colique avec un rôle de la voie de signalisation mTOR. L’autophagie était augmentée dans ces deux tissus. Ensuite, nous avons démontré un ralentissement de la vidange gastrique secondaire à la dénutrition, et l’analyse protéomique a permis de constater une augmentation du stress oxydant au niveau de l’antre des souris ABA femelles. Ces altérations peuvent contribuer aux troubles fonctionnels gastro intestinaux. En conclusion, nos études soulignent des mécanismes d’adaptation tissu dépendants dans l’anorexie, qui devront être ultérieurement approfondisAnorexia nervosa, a multifactorial eating disorder, is a major public health problem and results in a severe body weight loss. The severe malnutrition observed in anorectic patients is associated with metabolic alterations inducing disturbance of the gut-brain axis. However, involved mechanisms remained poorly understood. The aim of the present thesis was to better understand the alterations of the gut-brain axis in the activity-based anorexia (ABA) model by evaluating the protein metabolism of various tissues (hypothalamus, colon and stomach) by proteomic approach. Firstly, we have better characterized the response to ABA model according to sex. Then, different proteomic analyses were performed using female C57BL/6 mice. Our results revealed a tissue-dependent adaptation of protein and energy metabolism with an increased hypothalamic activity and a decrease in the gastrointestinal tract. Indeed, ABA mice exhibited an increased expression of proteins involved in mitochondrial metabolism at the level of the hypothalamus, and conversely a decrease of proteins involved in protein and energy metabolism in colonic mucosa with a key role of the mTOR signaling pathway. Both in hypothalamus and colon, autophagy was increased. We were also able to show that gastric emptying was delayed in ABA mice that is mainly due to malnutrition. In addition, proteomic analysis revealed an increase in gastric oxidative stress in female ABA mice. These alterations may contribute to the gastrointestinal functional disorders frequently described in anorexia nervosa. In conclusions, our study underlined tissue-dependent adaptive metabolic process during anorexia that should be further explored
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Pichavant-Rafini, Karine. "Contribution à l'étude des capacités adaptatives du turbot (scophthalmus maximus) et du bar (dicentrarchus labrax) à une hypoxie exogène : aspects metaboliques et cellulaires." Brest, 2000. http://www.theses.fr/2000BRES2016.
Анотація:
Face à une hypoxie modérée à long terme, les premières stratégies mises en oeuvre par le turbot et le bar consistent à diminuer certaines dépenses énergétiques compressibles associées au métabolisme de routine : prise alimentaire et croissance. Le turbot est un poisson oxyrégulateur. A partir du point critique, l'hyperventilation n'est plus suffisante pour compenser le déficit en o 2 du milieu. L’hypothèse d'un recours au métabolisme anaérobie est discutée. En hypoxie sévère, la diminution importante de la pression partielle d'o 2 du sang artériel jusqu'a un seuil de 32 mmhg induit la libération de catécholamines dans la circulation sanguine. Le maintien de la charge énergétique adenylique du muscle et du foie pourrait indiquer l'efficacité de la production d'atp par la glycolyse anaérobie. L’affinité de l'hémoglobine pour l'o 2 n'est pas modifiée chez le bar confronté à une hypoxie de longue durée quelle que soit sa sévérité. Il en est de même chez le turbot lors d'une hypoxie modérée à long terme. Par contre, pour des pressions partielles d'o 2 basses (40 mmhg), une diminution de l'affinité de l'hémoglobine a été mise en évidence chez cette espèce. Cette adaptation, permettant une meilleure libération de l'o 2 au niveau des tissus consommateurs, est pour la première fois mise en évidence chez les poissons. Chez le turbot, un échangeur na +/h + de la membrane érythrocytaire est mis en évidence in vitro par stimulation adrénergique. L’alcalinisation intracellulaire qui en résulte pourrait permettre au turbot de moduler rapidement l'affinité de l'hémoglobine pour l'o 2 via l'effet bohr suite à une hypoxie. Ce travail réalisé chez le turbot et le bar a permis de préciser des éléments sur les capacités adaptatives de ces deux espèces de téléostéens marins à une hypoxie exogène. D’après l'ensemble des résultats, ces poissons apparaissent résistants à l'hypoxie.
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Tran, Thi Thu Trang. "Adaptation postprandiale du métabolisme intestinal des lipides : rôle du CD36 et du PPAR béta." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00689160.
Анотація:
L'hypertriglycéridémie postprandiale représente un facteur de risque émergent des maladies cardiovasculaires et est retrouvé en cas de syndrome métabolique, d'obésité et d'insulino-résistance. L'intestin grêle conditionne la triglycéridémie postprandiale puisque la taille et de la quantité des chylomicrons sécrétés modulent l'activité de la Lipoprotéine Lipase (LPL). La synthèse des chylomicrons est un mécanisme complexe dont l'étape de lipidation de l'Apolipoprotéine B48 (ApoB48) par la Microsomal Triglyceride Transfert Protein (MTP) et celle de leur transfert du réticulum vers le Golgi dans laquelle intervient la Liver Fatty Acid binding Protein (L-FABP) sont limitantes. Des expériences menées in vivo chez des animaux sauvages et transgéniques et ex vivo sur des segments intestinaux, nous ont permis de démontrer qu'il existe une adaptation postprandiale du métabolisme intestinal des lipides. Cette adaptation postprandiale est déclenchée par la glycoprotéine CD36 qui en présence d'acides gras à longue chaîne (AGLC) régule la voie ERK1/2 et conduit à l'induction de l'ApoB48, de la MTP et de la L-FABP. La dégradation rapide du CD36 par la voie ubiquitine-protéasome en présence d'AGLC, qui conduit à la désactivation de la voie ERK1/2, est typique d'un récepteur. Puisque d'une part les souris invalidées pour le Peroxisome Proliferator Activated receptor (PPAR) présentent une altération de l'adaptation et une hypertriglycéridémie postprandiale et que d'autre part les lipides alimentaires induisent le PPAR via CD36, CD36 et PPAR pourraient faire partie d'un mécanisme commun de régulation. En conclusion, CD36 et PPAR contribuent au sensing entérocytaire des AGLC d'origine alimentaire, responsable de l'adaptation postprandiale du métabolisme des lipides qui favorise la formation de gros chylomicrons efficacement épurés de la circulation sanguine.
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Novel-Chaté, Valérie. "Le métabolisme énergétique myocardique en hypoxie chronique : étude chez le rat." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1996. http://www.theses.fr/1996GRE10267.
Анотація:
Ce travail etait destine a etudier les effets de l'hypoxie chronique (fo2 = 10% ; pendant 3 semaines), sur le metabolisme energetique et la fonction du muscle cardiaque de rat. - une etude in situ de la fonction contractile des ventricules droit (vd) et gauche (vg), grace a l'introduction d'un microcapteur de pression millar dans les cavites ventriculaires, a revele une legere depression de la fonction du vg, alors que l'ensemble des variables fonctionnelles enregistrees au niveau du vd (pression developpee, dp/dt max et min) sont fortement augmentees. Ces variations sont associees a une augmentation de la masse du ventricule droit. L'evaluation de la fonction ventriculaire gauche sur un modele de cur isole perfuse ne revele aucune limitation des capacites fonctionnelles dans le groupe hypoxique, la fonction apparaissant meme augmentee lors de stimulations inotropes par le calcium et l'isoprenaline. - les principales observations sur le metabolisme energetique des curs isoles de rats hypoxiques sont les suivantes: (1) la balance energetique myocardique est preservee en hypoxie chronique et le taux d'atp intracellulaire est identique a celui des curs temoins. (2) la consommation d'oxygene myocardique du cur isole est globalement reduite, pour une activite contractile egale ou superieure a celle des curs temoins. (3) la production de lactate des curs isoles, perfuses en presence de glucose 11 mm, est augmentee. (4) la variation des concentrations des composes phosphoryles (phosphate inorganique pi, phosphocreatine pcr, et atp), detectee par la spectroscopie rmn du p-31, lors de situations de perturbations de la balance energetique (stimulations inotropes ou hypoxie aigue), est attenuee. De plus, apres -stimulation (isoprenaline 10#-#6 m), on observe une augmentation de la vitesse de resynthese de la pcr dans les curs d'animaux adaptes a l'hypoxie. (5) l'addition d'hexanoate dans le milieu de perfusion modifie profondement le comportement metabolique des curs de rats temoins, alors qu'elle est sans effet dans le cas du groupe hypoxique. - l'etude des caracteristiques de la respiration mitochondriale, sur une preparation de fibres cardiaques permeabilisees, a permis de montrer, pour les curs de rats exposes a l'hypoxie, une reduction de l'effet stimulant de la creatine sur la vitesse de respiration. Cette donnee traduit une modification des systemes de canalisation de l'energie dans la cellule myocardique, entre les sites d'utilisation (atpases myofibrillaires) et de production (mitochondries) = la navette creatine-phosphocreatine. Les resultats obtenus evoquent une plus grande sollicitation de la voie glycolytique, associee a une efficacite amelioree des processus oxydatifs apres acclimatation a l'hypoxie. Ces donnees conduisent a l'hypothese d'une reorganisation des systemes cellulaires responsables du transfert de l'energie dans le cardiomyocyte
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Legendre, Claire. "Adaptation cellulaire et moléculaire des cellules d'hépatome humain HepaRG à un environnement hypoxique." Rennes 1, 2009. http://www.theses.fr/2009REN1S055.
Анотація:
La diminution de l’apport en oxygène, ou hypoxie, retrouvée au sein des tumeurs solides est responsable d’une résistance aux traitements, est associée à un phénotype invasif de la tumeur et est corrélée à un pronostic défavorable. L’importance de l’hypoxie dans la biologie du carcinome hépatocellulaire n’est pas complètement comprise. Il est donc essentiel de développer des modèles in vitro mimant l’environnement hypoxique des cellules hépatiques tumorales. Les cellules HepaRG, issues d’un hépatome humain différencié, sont capables de s’adapter aux conditions hypoxiques en passant d’une glycolyse aérobie à une glycolyse anaérobie. De plus, la diminution du niveau d’expression des enzymes du métabolisme des médicaments observée lors de l'hypoxie pourrait compromettre l’efficacité des agents anticancéreux sur les cellules tumorales au sein d’un environnement hypoxique. Notre étude permet donc de proposer les cellules HepaRG cultivées en condition d’hypoxie versus de normoxie comme une stratégie intéressante pour tester différents types de molécules dans le but de prédire leur efficacitéReduced oxygen level, or hypoxia, is frequently encountered in solid tumours and contributes to drug resistance. Hypoxia is also associated with invasive phenotype and correlated to poor prognosis and mortality. The role of hypoxia in hepatocellular carcinoma biology is not fully understood. Therefore, there is a need for developing in vitro models mimicking hypoxic conditions find within solid tumours using hepatic tumour cells. Highly differentiated human hepatoma HepaRG cells respond to hypoxia by a switch from aerobic to anaerobic glycolysis. Moreover, we showed that hypoxia also repressed drug-metabolizing enzymes expression. These repressions could therefore strongly compromise chemotherapy effectiveness on tumour cells within hypoxic environment. Furthermore, HepaRG cells cultured under hypoxic versus normoxic conditions might represent a new strategy to test different types of therapeutic molecules in order to predict their effectiveness
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Rager, Marie-Noëlle. "Apport de la résonance magnétique nucléaire à l'étude du métabolisme bactérien." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA114830.
Анотація:
La connaissance des caractéristiques métaboliques propres à chaque espèce bactérienne présente un enjeu d'importance tant dans le domaine médical, environnemental que biotechnologique. Ces travaux illustrent l'apport de la RMN dans l'exploration de la diversité du métabolisme bactérien grâce, notamment, à son approche globale et non invasive. Le métabolisme des sucres a été étudié chez Plesiomonas shigelloides, Pasteurella multocida, Aeromonas hydrophila et Escherichia coli. La RMN 13C nous a permis la caractérisation de systèmes de transport, de voies et de flux métaboliques. La RMN 31P nous a permis d'étudier l'évolution de l'état énergétique des cellules, leurs activités enzymatiques et la caractérisation de leurs facteurs de régulation. De nouvelles voies métaboliques ont ainsi pu être décrites. Ces approches ont été appliquées à l'étude de bactéries dans divers états physiologiques : bactéries cultivables, rendues non cultivables et immobilisées dans des gels de siliceKnowledge of metabolic features of each bacterial species is of major interest in the medical, environmental and biotechnological fields. This work shows the contribution made by NMR to the investigation of metabolic diversity notably thanks to its overall and noninvasive approach. Sugar metabolism was studied on Plesiomonas shigelloides, Pasteurella multocida, Aeromonas hydrophila and Escherichia coli. 13C NMR allowed us to characterize transport systems, metabolic pathways and flux. 31P NMR allowed us to study cellular energetic state evolution, enzymatic activities and to characterize regulation factors. Thus, new metabolic pathways could be described. These approaches were applied for the study of bacteria on various states: culturable, nonculturable and encapsulated in silica gel
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Doriat, Jean-François. "Adaptation fonctionnelle cérébrale et plasticité des récepteurs à la suite de convulsions expérimentales chez le rat au cours du développement." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10353.
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Curutchet, Catherine. "Contribution à l'étude de la migration et du métabolisme des graisses chez le Bruant Ortolan (Emberiza Hortulana)." Bordeaux 2, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR2P083.
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N'Guessan, Banga Benoît. "Traitement immunosuppresseur et muscles striés : évaluation et adaptation de la fonction mitochondriale du sujet transplanté cardiaque." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2003. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2003/NGUESSAN_Banga_Benoit_2003_ED414.pdf.
Анотація:
Malgré la quasi-normalisation de sa fonction cardiaque, le sujet transplanté cardiaque présente généralement une limitation à l'effort physique. Ce handicap a été attribué en partie à des altérations du métabolisme énergétique musculaire périphérique, dont les causes précises restent encore à élucider. Cependant, le traitement immunosuppresseur (la ciclosporine en particulier) et le déconditionnement physique, ont été fortement suspectés d'être à l'origine des anomalies musculaires du transplanté. L'objectif de ce travail de thèse était donc de déterminer les parts respectives de la ciclosporine et du déconditionnement dans cette limitation physique. Pour ce faire, nous avons étudié les caractéristiques phénotypiques et fonctionnelles de leurs muscles squelettique et cardiaque, et évalué les effets d'un entraînement en endurance sur ces divers paramètres. Nos résultats démontrent que les capacités oxydatives musculaires du sujet transplanté cardiaque ne varient pas significativement près d'un an après transplantation et demeurent similaires à celles de sujets sédentaires sains appariés en âge. Cependant, in vitro, la CsA (Sandimmun), entraîne une diminution de ces capacités oxydatives, entièrement attribuable au composant majeur de son excipient, le Crémophor. Cet effet délétère est tissue-spécifique et s'exerce via une altération spécifique de l'activité fonctionnelle de certains complexes de la chaîne respiratoire mitochondriale. Par ailleurs, l'administration chronique de la molécule active de CsA, sans son excipient, entraîne au contraire, une augmentation de la capacité oxydative du muscle squelettique lent oxydatif. L'entraînement en endurance de ces sujets induit une augmentation significative de la capacité oxydative du muscle squelettique (dont la valeur devient même similaire à celle du sujet sain sportif) associée à une activation fonctionnelle de la créatine kinase mitochondriale. L'ensemble de notre travail suggère que la fonction mitochondriale musculaire et ses mécanismes de régulation soient préservés in vivo, malgré le traitement immunosuppresseur clinique. D'autres acteurs, extramitochondriaux, tels que le réseau capillaire et certaines voies de signalisation impliquées dans la transition phénotypique musculaire, seraient les cibles préférentielles des immunosuppresseursDespite a near-normalization of their cardiac function, heart transplant recipient displayed a limited physical capacity, at maximal exercise. This physical limitation has been in part attributed to altered energetical metabolism in peripheral muscle, which precise mechanisms are still undetermined. However, immunosuppressive treatment, particularly cyclosporin A, and deconditionning have been closely suspected to be the major causes of muscular abnormalities after cardiac transplantation. The aim of this study was to determine the respective contribution of cyclosporin A and deconditionning in physical limitation of heart transplant recipient. To this end, we have characterized the phenotypic and functional properties of their skeletal and cardiac muscles, and have determined the effects of an endurance training program on these various parameters. Our results demonstrate that the intrinsic properties of muscular mitochondria, remain normal in heart transplant recipient, long after transplantation, either at the level of quantitative functional characteristics than at their adaptative mechanisms of regulation of cellular energy production and transfer. This study suggests that the muscular mitochondrial function and its adaptative mechanisms are not directly affected in vivo by clinical immunosuppressive treatment. Others non-mitochondrial actors such as the capillary network and some signaling pathways implicated in phenotypic muscular transition, should represent preferential targets of immunosuppressive drugs in peripheral muscle of heart transplant recipient
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Harfouche, Lamia. "Caractérisation de deux nouveaux ARN non-codants régulateurs impliqués dans le métabolisme du fer chez Pseudomonas Brassicacearum." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4034.
Анотація:
Les ARN non-codant (ARNnc) assurent différentes fonctions vitales permettant aux bactéries de s'adapter rapidement aux conditions changeantes de leur environnement L'analyse de données transcriptomiques de la souche Pseudomonas brassicacearum NFM421 en réponse à différents stress en utilisant des puces à ADN qui contiennent aussi bien les régions codantes que les régions non codantes a révélé la modulation de deux ARNnc potentiels en réponse à des métaux lourds (Cd et U), dénommés IrsZ et IrsY. De plus, le génome de P. brassicacearum a été entièrement séquencé et une centaine d'ARNnc potentiels a été identifié par l'utilisation d'outils bioinformatiques de prédiction d'ARNnc. Ce travail vise à caractériser les deux ARNnc potentiels, IrsZ et IrsY, et à déterminer leur fonction chez P. brassicacearum. L'analyse bioinformatique de leur séquence ne révèle pas d'homologue dans la base de données des ARNnc. Nous avons validé expérimentalement par différentes approches techniques l'expression des deux ARNnc candidats dans différentes conditions de cultures et sous différents stress. Ceci a conduit notamment à révéler la modulation par le fer de l'expression des deux ARNnc IrsZ et IrsY. Leur expression est fortement activée par de fortes concentrations en fer. Cependant, en réponse à un stress oxydant causé par le peroxyde d'hydrogène, l'expression des deux ARNnc est réprimée. Cette répression est exacerbée chez les bactéries surexprimant oxyR. Nos travaux semblent indiquer que IrsZ et IrsY agissent comme des senseurs du statut intracellulaire du ferRegulatory non-coding RNAs (ncRNA), act as regulators of translation and message stability. They modulate a wide range of physiological responses to environmental stimuli. Due to their biological interest, different bioinformatics tools and experimental approaches have been developed for detecting new ncRNA. Transcriptome analysis of the plan root-associated bacterium Pseudomonas brassicacearum NFM421 strain in response to various stresses, using microarrays containing coding as well as non-coding DNA fragments, revealed the modulation of two potentials ncRNA in response to heavy metals (Cd and U), named IrsZ and IrsY. Furthermore, P. brassicacearum genome was completely sequenced and hundreds of potentials ncRNA have been predicted by using computational tools. This work aims at characterizing the two potentials ncRNA, IrsZ and IrsY, and to determine their function in P. brassicacearum. No homologous was found in the ncRNA database. We validated the expression of the two potential ncRNA by different experimental approaches in different culture conditions and under different stresses. This led to reveal that both IrsZ and IrsY are modulated by iron. Their expression is strongly activated by high concentrations of iron. However, the expression of both Irs ncRNA is suppressed under oxidative stress generated by hydrogen peroxide. This repression is exacerbated in P. brassicacearum overexpressing oxyR. Our work suggests that IrsZ and IrsY act as sensors of intracellular iron status
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Feillet, François. "Adaptation métabolique à la malnutrition : modèle des lipides, de la cobalamine, de la riboflavine et des acides organiques dans la malnutrition protéino-énergétique de l'enfant et dans l'anorexie mentale." Nancy 1, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2000_0296_FEILLET.pdf.
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Marusczak, Emmanuel. "Contribution à l'étude des effets de l'hypoxie sur le métabolisme hépatique : adaptation de la périfusion d'hépatocytes isolés de rat." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2004. http://www.theses.fr/2004GRE10042.
Анотація:
Le foie est un organe central dans la régularisation du métabolisme énergétique. En fonction de leur position par rapport à l'axe vasculaire, les hépatocytes s'adaptent à différentes PO2. L'objectif de ce travail était de mettre au point des conditions d'étude des effets de l'hypoxie sur le métabolisme hépatique, en modulant la quantité de cellules périfusées. Les résultats montrent qu'en utilisant deux concentrations d'hépatocytes différentes, une situation d'hypoxie relative pendant toute la durée de l'expérimentation peut être créée. Dans ces conditions, les cellules présentent une activité métabolique significative. Les résultats montrent que la gluconéogenèse est inhibée pour ne pas encore abaisser l'état énergétique de la cellule. De plus, le potentiel rédox, à partir de la dihydroxyacétone, diminue au cours du temps. Il semblerait que la diminution du rapport NADH/NAD+ soit causée par un transfert d'équivalents réduit du NADH vers le NAD(P)H, qui permettrait le fonctionnement de la glutathion péroxydase. La diminution du rapport NADH/NAD est prévenue par l'addition d'octanoate au dihydroxyacétone dans le système. Ce nouveau modèle de périfusion d'hépatocytes est sensible à la moindre variation de PO2, et permet de mesurer des adaptations métaboliques qui laissent présager que ce modèle pourrait permettre l'étude des variations transcriptionnelles dues à l'hypoxieThe liver is a central organ in the regulation of energetic metabolism. Its structure makes it sensitive to oxygen variation. The major aim of this work was to investigate the effects of hypoxia on hepatic metabolism, by changing the amount of perifused hepatocytes. The results show that increasing cells in the perifused resulted in a relative hypoxia during the whole experiment. In these conditions, cells display a significant metabolic activity. Such that gluconeogenesis is inhibited to avoid a further decrease in energetic state and glycolysis is not stimulated by hypoxia. Furthemore, in the presence on dihydroxyaceton, we found that the rédox sate diminished progressively during the experiment. It is in hypothesized that the decrease in the NADH/NAD+ might be a transfert of reducing equivalents from NADH to NAD(P)H to ensure glutathione peroxidase action. The NADH/NAD+ decrease can be prevented by additing octanoate to dihydroxyacetone in the system. This new hepatocyte perifusion model sensitive to oxygen variation, allow us to evaluate metabolic adaptations and might be useful to investigate transcriptional variations due to hypoxia
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Morens, Céline. "Assimilation et distribution de l'azote alimentaire en situation de régime hyperprotéique chez le rat et chez l'homme." Paris, Institut national d'agronomie de Paris Grignon, 2002. http://www.theses.fr/2002INAP0006.
Анотація:
But des travaux: Dans les pays occidentaux, les apports protéiques alimentaires sont nettement supérieurs aux recommandations de la FAO/OMS (soit 0,75 g. Kg-1. J-1). Les conséquences à moyen et long termes d'une telle surconsommation de protéines sont encore peu connues. Le but des travaux présentés dans cette thèse était d'étudier les effets de l'adaptation à un apport élevé en protéines sur le métabolisme postprandial de l'azote alimentaire. L'utilisation de protéines intrinsèquement marquées à l'azote 15N nous a permis de suivre le devenir de l'azote exogène dans différentes conditions nutritionnelles. Méthodes: (1) 76 rats ont été adaptés pendant 15 jours à un régime normoprotéique ou hyperprotéique (14 et 50% de protéines, respectivement) et ont ingéré le 16ème jour un repas contenant 14 (respectivement) 50% de protéines 15N. Ils ont ensuite été sacrifiés jusqu'à 5 heures après le repas. (2) 28 volontaires sains ont été nourris pendant 2 périodes consécutives de 7 jours avec un régime normo- puis hyperprotéique (1 et 2 g. Kg-1. J-1, respectivement). A la fin de chaque période d'adaptation, les volontaires ingéraient un repas test à 15% de protéines de lait, soja ou blé marquées à l'azote 15N. Des prises de sang et une collecte des urines totales étaient réalisées jusqu'à 8 heures après le repas. Un bilan de la répartition postprandiale de l'azote alimentaire a été réalisé pour les 2 modèles. Résultats: L'adaptation au régime hyperprotéique entraîne, chez le rat et chez l'homme, une très sensible stimulation des voies d'oxydation des acides aminés alimentaires. De plus, il semble qu'il y ait un effet du niveau d'apport usuel en protéines sur les contributions respectives de l'azote exogène et de l'azote issu du recyclage aux synthèses protéiques, chez le rat et chez l'homme. Enfin, les résultats obtenus chez l'homme montrent une interaction entre le niveau d'apport protéique habituel et la qualité de la protéine ingérée quant à sa valorisation par l'organisme.
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Salle, Agnès. "Métabolisme énergétique chez l'obèse et le diabetique de type 2." Angers, 2006. http://www.theses.fr/2006ANGE0054.
Анотація:
L'évolution pondérale des diabétiques de type 2 (DT2) est particulière avec une propension à prendre du poids sous insuline, et à l'inverse des difficulés à en perdre lors des programmes de réduction pondérale. Nos résultats montrent qu'après un an de traitement par insuline la prise de poids est faite préférentiellement de masse maigre et suggèrent qu'elle n'augmente pas le risque vasculaire. Nos résultats montrent également qu'au stade précoce de leur maladie, les DT2 peuvent perdre la même quantité de poids que les obèses et que dans les deux cas il n'a pas d'adaptation du métabolisme énergétique corps entier ou mitochondrial pouvant expliquer le plateau pondéral observé à partir du cinquième mois. Il n'y a pas non plus d'adaptation particulière du métabolisme énergétique chez les DT2, leur métabolisme de base n'étant pas différent de celui des obèses à poids stable comme après perte de poids et l'insulinorésistance n'est pas un déterminant du métabolisme énergétiqueWeight change in type 2 diabetic patients (T2D) is distinctive with an inclination towards weight gain with insulin, and conversely a difficulty in weight loss in weight reduction programmes. Our results show that after one year of insulin treatment, resultant weight gain is composed primarly of fat-free mass and it appears not to incrase cardivascular risk. Our results also show that in the early stage of their disease, T2D lose the same amount of weight as obese nondiabetic patients and that in both cases there is non whole body or mitochondrial energy metabolism adaptation that can explain the stabilisation of weight observed from the 5th month onwards. Furthermore, there is no specific adaptation of energy metabolism in T2D as their basal metabolism is not any different to that of obese nondiabetic patients or after weight loss. Insulin resistance is not a determinant of energy metabolism
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Philippe, Géraldine. "Influence de la température sur le métabolisme du toluène chez des souches bactériennes psychrotrophes." Rouen, 1998. http://www.theses.fr/1998ROUES057.
Анотація:
Les bactéries psychrotrophes représentent une part importante de la microflore des sols des régions tempérées, soumis a des fluctuations de température. De plus si ces souches sont capables de dégrader des composés xénobiotiques, elles présentent un grand intérêt pour la dépollution des sols. Dans le cadre d'une approche physiologique de ce type de souches, une étude de la croissance et de la toxicité du toluène a été réalisée, en fonction de la température. L'étude de l'effet de la température sur la croissance de ces souches psychrotrophes sur différents substrats (citrate, toluène et benzoate) nous a permis de mettre en évidence, grâce à l'utilisation de la représentation d'Arrhénius, l'existence d'une température « Critique »(comprise entre 17°C et 20°C) définissant deux domaines de températures. La variation de l'effet de la température sur la croissance de part et d'autre de cette température critique, semble dépendre non seulement de la souche, mais également du substrat utilisé pour la croissance. L'étude de l'effet de la température sur la toxicité du toluène sur ces souches, a montré que cette toxicité dépend non seulement de la température de croissance, et est plus faible à 28°C qu'à 8°C, et maximale à 17°C. Elle dépend également de la capacité des souches à métaboliser ce composé. La capacité de ces souches à s'adapter au toluène, a également pu être mis en évidence, indépendamment de la capacité à le dégrader. Cette adaptation des souches semble être affectée par la température de croissance et est probablement liée à des modifications au niveau des protéines membranaires, induites lors de l'adaptation.
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Spinicci, Kévin. "Approches computationnelles et mathématiques pour la compréhension du métabolisme de cellules de gliome : caractérisation à partir de données transcriptomiques et focus sur les voies HIF." Electronic Thesis or Diss., Université Grenoble Alpes, 2023. http://www.theses.fr/2023GRALS059.
Анотація:
Cette Thèse s’interroge sur l’effet de l’hypoxie sur le métabolisme des cellules, comment différents niveaux d’oxygène vont se répercuter sur l’hétérogénéité, et quel est l’impact sur la croissance tumorale. L’étude se centre sur la principale protéine qui orchestre l’adaptation à l’hypoxie : le Facteur Induit de l’Hypoxie, en anglais “Hypoxia Inducible Factor” (HIF). Bien que celle-ci fasse l’objet de nombreuses études, HIF semblent n’être charactérisé seulement via son effet sur des gènes observés durant des expériences biologiques. Ce travail va donc s’atteler à la compréhension de certains des mécanisms par lesquels la protéine HIF va impacter la croissance de la tumeur en se concentrant sur le métabolisme et l’invasion des cellules cancéreuses. A cet égard, un modèle multi-agent a été développé et le choix des voies d’investigation ont été déterminées par une analyse statistique.Le modèle mathématique décrit un réseau de gènes régulés par HIF qui inclut deux gènes métaboliques important que sont les gènes du lactate deshydrogènase (LDH) et de la pyruvate deshydrogènase (PDH). Le but étant de refléter l’effet de HIF sur le métabolisme en se centrant sur l’apparition de l’effet Warburg, un mécanisme souvent considéré comme une caractéristique de la cellule tumorale. Grâce à ce modèle, nous avons pu tester différentes conditions environnementales et régulations génétiques. Nous avons pu observer que des variations rapides des niveaux d’oxygènes ainsi que des niveaux accrûs de HIF ont déclenché l’adoption du phénotype Warburg.Une analyse statistique de données de transcriptomique provenant de glioblastomes a été réalisée pour déterminer les mécanismes dérégulés dans deux jeux de données : l’un provenant de la plateforme The Cancer Genome Atlas, l’autre comprenant une série de lignées issues de patient (PDCL, fournies par l’ICM). La méthode d’analyse débute par une analyse d’expression différentielle des données de transcriptomique pour trouver les gènes dérégulés dans nos jeux de données. Ces gènes sont ensuite soumis à des outils d’enrichissement de pathways pour en extraire la liste des pathways correspondants. Parmis les résultats, la biosynthèse du collagène remonte comme souvent dérégulée dans les deux jeux de données, et le métabolisme du cholésterol est trouvé souvent dérégulé dans les données de PDCL.A cause de son lien avec la thématique courante, la biosynthèse du collagène a été retenue comme candidate pour être inclute dans le modèle. Le collagène et le remodellage de la matrice ont un impact notable sur la migration cellulaire et de ce fait l’invasion des cellules cancéreuses dans les tissus distants. Les trois gènes P4HA1, MT1-MMP et LOX sont sur-régulés par la protéine HIF selon la littérature et impactent la sécrétion, la dégradation et la réticulation du collagène. Les résultats obtenus avec la nouvelle version du modèle indiquent que le collagène et l’oxygène génère un effet sur la prolifération et la forme de la tumeur. De plus, les résultats montrent que l’oxygène et le collagène semblent avoir un effet double sur la prolifération de la tumeur. Dans ce modèle, l’effet Warburg n’a été observé dans aucune simulation. La similarité de la production de H+ dans ce nouveau modèle avec les résultats obtenus dans le modèle précédent lorsque la sensibilité de PDH à HIF était réduite indique que cela est dû aux nouveaux paramètres pour les gènes.Ce modèle permet de montrer comment HIF peut impacter la croissance de la tumeur et l’invasion cellulaire à travers quelques régulations. Il suggère que des variations rapides des niveaux d’oxygène ainsi qu’une stabilisation accrûe de HIF peuvent induire un effet Warburg. Cependant, la capacité de la cellule à réduire la consommation d’oxygène au travers de l’adaptation à l’hypoxie semble être un facteur limitant pouvant prévenir l’adoption d’un phénotype WarburgThis Thesis questions the effect of hypoxia on cell metabolism, how different oxygen levels within the tumour lead to heterogeneity, and what is the impact on tumour growth. The study focuses on the main protein orchestrating the cellular adaptation to hypoxia: the Hypoxia Inducible Factor (HIF). Despite being the topic of many studies, HIF seems to be only characterized through its effect on genes observed during biological experiments. Mathematical modelling of HIF does not integrate the protein in models simulating large population of cells. This work will try to unravel some of the mechanisms by which HIF impact the tumour growth with a focus on the metabolim and the cell invasion. In this regard, an agent-based model (ABM) has been developed and the investigation paths for the model have been determined from a statistical analysis.The mathematical model developed describes a network of genes regulated by HIF which includes the two important metabolic genes lactate dehydrogenase (LDH) and pyruvate dehydrogenase (PDH) with a focus on the appearance of the Warburg Effect, a mechanism often considered as a tumour cell characteristic. With that model, we could test different environmental conditions and genetic regulation. We saw that both rapid variations of extracellular oxygen and increased levels of HIF are enough to induce a Warburg phenotype, which therefore appears as influenced by both a contextual effect and a genetic effect.A statistical analysis of glioblastoma transcriptomic data has been performed to unravel the deregulated mechanisms into two datasets: one available on the The Cancer Genome Atlas (TCGA) platform and a Patient Derived Cell Lines (PDCL) dataset provided by the ICM (Paris). The workflow of analysis begins with a Differential Expression (DE) analysis of the transcriptomic data to find the deregulated genes, which are submitted to pathway enrichment tools to determine what are the corresponding pathways. Among the results, collagen biosynthesis was often deregulated in both datasets and cholesterol metabolism was often deregulated in PDCL data. Owing to its link to the current thematic, collagen biosynthesis has been selected as the new candidate for mathematical description in the current model.Thus, following the results of the statistical analysis, the collagen biosynthesis have been implemeted in the model of metabolism. Collagen and matrix remodelling have a noticeable impact on cellular migration and thus the invasion of distant tissues by cancer cells. The three genes P4HA1, MT1-MMP and LOX; have been documented to be upregulated by HIF in the literature and to impact the secretion, degradation and cross-linking of collagen.The results obtained with the new version of the model indicated that collagen density has a substantial effect on the proliferation of the tumour and its shape. Like collagen, oxygen alone could impact the tumour growth. Moreover, results showed that the oxygen and collagen seems to have a dual effect on tumour proliferation. Increased P4HA1 and MT1-MMP quantities, respectively decreased and increased cellular migration speed while LOX seemed to have little effect. Here, no cells adopted a Warburg phenotype in any of the simulations. The similarity of the production of H+ in this model observed when PDH sensitivity to HIF was reduced in the previous model indicates that this may be due to the new parameters values. Consequently, even if the microenvironment favours a Warburg phenotype, genetic regulation may dictates the cell ability to induce it.This model allowed to show how HIF can impact the tumour growth and cellular invasion through few regulations. It suggest that both fast changes of oxygen levels and increased HIF stabilization in normoxia can induce a Warburg Effect. However, the ability of the cell to reduce the oxygen consumption through adaptation to hypoxia seemed to be a limiting factor preventing the adoption of a Warburg phenotype
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Davoodi, Fariba. "Effet d'une exposition aux hydrocarbures sur la physiologie cardiaque, le métabolisme énergétique et les performances adaptatives de la sole commune Solea solea." La Rochelle, 2006. http://www.theses.fr/2006LAROS159.
Анотація:
Le 12 décembre 1999, le pétrolier Erika a coulé au sud de la Bretagne, déversant 20 000 à 30 000 t de pétrole lourd et polluant ainsi 500 Km de côtes, de la Bretagne sud au nord des îles de Ré et d'Oléron. Les zones touchées par la marée noire abritent des nourriceries importantes de la sole commune Solea solea. Afin d’évaluer les conséquences de la contamination de ces habitats essentiels le programme de recherche multidisciplinaire ECTOPHY a cherché à fournir les bases biologiques nécessaires à une interprétation écologique des effets de la marée noire ERIKA sur les performances adaptatives de la sole. C’est dans ce contexte que se sont déroulés les travaux présentés ici. L’objectif principal de la présente étude était d’évaluer l’impact d’une pollution de type ERIKA sur les performances adaptatives de juvéniles de la sole. Au cours de cette étude, 3 niveaux organisationnels ont été plus particulièrement étudiés. (i) Des expériences réalisées sur des strips ventriculaire ont souligné, à l’échelle cellulaire, les effets du pétrole sur la physiologie du couplage excitation-contraction et sa régulation. (ii) A l’échelle de l’organe j’ai précisé les conséquences des altérations cellulaires sur les performances cardio-vasculaires en situation de forte demande métabolique (augmentation de température) ou en cas de baisse de la disponibilité en oxygène (hypoxie). (iii) Des expérimentations en conditions semi-naturelles (marais tidaux) ont ensuite permis d’examiner les conséquences à plus long terme, des altérations fonctionnelles observées aux niveaux organisationnels inférieurs. L’exposition des soles durant 5 jours à un fioul n°2 proche de celui de l’ERIKA s’est accompagnée d’altérations cardiovasculaires et métaboliques marquées. Nous avons notamment observé que les tensions isométriques relatives développées par les strips ventriculaires sont plus faibles, avec des vitesses de contraction et de relaxation plus lentes. Leur sensibilité à l’adrénaline semble également altérée. Cependant une forte interaction entre contamination et température est observée, les températures élevées réduisant l’impact de la contamination. Le taux métabolique standard (SMR) le taux métabolique actif (AMR) et la capacité métabolique (MS) des soles contaminées sont plus faibles que ceux mesurés sur les animaux témoins non contaminés. La concentration d'oxygène critique, c’est à dire la teneur en oxygène minimale nécessaire au métabolisme basal, est de 3,5 mg L-1 chez les poissons contaminés alors qu’elle n’est que de 2,3 mg L-1 chez les poissons témoins. Lorsque la température de l’eau est progressivement augmentée de 15°C à 30°C le débit cardiaque, le rythme cardiaque et le volume d’éjection systolique augmentent mais restent inférieurs chez les poissons contaminés par rapport aux poissons témoins. Globalement, les réponses obtenues en condition de laboratoire indiquent que les poissons exposés à la pollution sont moins tolérants à toute perturbation environnementale et que leur capacité de régulation est réduite. Cette perte de performance adaptative s’est traduite par de moins bonnes performances de croissance et de survie au cours des expérimentations en conditions semi-naturellesOn December 12th, 1999, the oil tanker Erika sank South of Brittany (France). A total of 20 000-30 000 t of heavy oil drifted in the open sea and spread throughout the Northern Bay of Biscay spoiling 500 km of coastline, from western Brittany to the northern tips of the islands of Ré and Oléron. These areas comprise important nurseries for juveniles of numerous fish species, in particular the common sole Solea solea. Experiments were conducted to determine the effects of a 5-day exposure to petroleum hydrocarbon (fuel No. 2; 1/200, vol/vol) in 15 °C-acclimated juvenile sole. Four biological integration levels were investigated. At organism level we observed that standard metabolic rate (SMR) and active metabolic rate (AMR) were reduced and as a result, metabolic scope (MS) was 30 % lower in contaminated than in control sole. The critical oxygen concentration i. E. , the minimum O2 level to sustain SMR, was 3. 5 mg O2 L-1 in fuel-exposed fish and 2. 3 mg O2 L-1 in control fish. At the heart level, changes in cardiac performance were analyzed during a challenge test which consisted in rising water temperature from 15 to 30 °C over a period of 6 hours. The results obtained showed that cardiac output, heart rate and stroke volume were lower in contaminated fish than in control fish. Moreover, fuel-exposed fish were less capable to tolerate quickly increasing water temperature. At the cellular level, the impact of oil exposure upon the contractility of ventricular muscle strips was investigated at 6 and 15 °C and efficiency of the adrenergic regulatory pathway was tested using a low (1 nM) and a high (1 µM) level of adrenaline. The results showed that the relative isometric tensions generated by ventricular muscle strips were lower in contaminated fish than in control fish. Contraction rate and rate of 50 % relaxation were faster in control fish than highly contaminated fish. Moreover, control fish had a higher Ca+2-handling capacity by the SR than contaminated fish. Regulation by adrenaline was impaired in highly contaminated fish. In the field, mesocosm experiments allowed the testing of the long-term effects of the functional and morphological alterations on fish ecological performance (survival and growth). After 3 months in the semi-natural mesocosms, growth of contaminated sole was half that of the control sole and no recovery was observed after 6 months. In summary exposure to hydrocarbons resulted in highly deleterious effects, at both the individual and population levels, due to subtle behavioural and morphological changes affecting feeding behaviours, reproductive success and ability to cope with environmental stressors. Therefore, these results indicate that although petroleum hydrocarbons exert their effects at the cellular level (alterations in the myocardium performance), these effects translate across levels of organismal organisation levels to influence the physiology of the whole animal, and eventually affect its fitness
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Troubat, Nicolas. "Régulation autonome du myocarde et activité métabolique lors de tâches à faible coût énergétique." Poitiers, 2009. http://www.theses.fr/2009POIT2295.
Анотація:
Le but principal de ce travail a été d’évaluer l'impact des activités à faible coût énergétique (tâches physiques et cognitives) sur le métabolisme énergétique par des mesures de calorimétrie indirecte et de l'activité autonome du myocarde par des mesures de variabilité de fréquence cardiaque. L'objectif de la première étude a été d'évaluer les effets d'un stress psychologique sur les réponses physiologiques. Les résultats ont suggéré une stimulation du système nerveux sympathique sans changement de l'activité du système parasympathique. Les changements enregistrés en termes de substrats énergétiques et d'activité du système nerveux sympathique ont semblé être due aux fortes exigences cognitives de la situation proposée. Notre seconde étude a eu pour but de tester les effets du froid et d'un travail cognitif sur les réponses physiologiques pendant un travail répétitif. Les résultats ont suggéré que la combinaison du froid et de la tâche cognitive sont responsables de fortes adaptations cardio-respiratoires, énergétiques et musculaires. Les activités à faible coût énergétique (tâches physiques et cognitives) ont entraîné des variations significatives des fonctions physiologiques proches de celles du stress chronique. Ce projet a ouvert de nouvelles pistes de recherche sur la compréhension des phénomènes physiologiques régissant les activités cognitives et l'adaptation humaine à la multiplication des facteurs de stressThe main purpose of this work was to assess the impact of the low cost energy activities (physical and cognitive tasks) on energy metabolism through indirect calorimetry and of automatic regulation of the myocardium through measures of heart rate variability measures. The objective of the first study was to assess the effects of a psychological stress on the physiological responses. The result suggested a stimulation of the sympathetic nervous system with an unchanged of the parasympathetic system activity. Changes recorded in terms of energy substrate and sympathetic nervous system activity appeared to be due to the strong cognitive requirements of the proposed situation. Our second study was intended to test the effects of cold and a cognitive work on the physiological responses during a repetitive work. The results suggested that the combination of cold and cognitive task is responsible for strong cardio-respiratory, energy and muscle adaptations. Low energy cost activities (physical and cognitive tasks) resulted in significant variations of physiological functions which are closed from chronic stress. This project has opened new perspectives of research on the understanding of physiological phenomena governing cognitive activities and human adaptation to the multiplication of stress factors
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Kozlak, Maria. "AsiDNA, a Unique DNA Repair Inhibitor, Triggers Sensitization and Bioenergetic Adaptation in Cancer Cells." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS101.
Анотація:
Le but d’un traitement anticancéreux est d’être spécifique et efficacité dans la durée vis-à-vis des cellules tumorales. De nombreux agents chimiothérapeutiques ont rencontré des obstacles quant à leur utilisation en raison de leur toxicité pour les cellules saines ou de la résistance développée par les cellules cancéreuses. Cela souligne la nécessité de développer des médicaments alternatifs. Notre laboratoire a développé une classe d'inhibiteurs de réparation de l'ADN, Dbait, qui agissent en détournant et en hyperactivant les protéines de la réparation de l’ADN, telles que la protéine PARP et DNA-PK. Cela conduit en conséquence à des modifications de la chromatine, visualisées par la phosphorylation pan-nucléaire de l’histone H2AX, et en l’inhibition du recrutement aux sites des dommages de plusieurs protéines de réparation. AsiDNA, une forme active de Dbait, sensibilise les tumeurs aux radiations, à la chimiothérapie, à la thérapie ciblée, sans effet sur les cellules non tumorales et les tissus sains. Dans la mesure où la chimiothérapie consiste en des traitements cycliques de l'agent anti-cancéreux, l'objectif de cette étude était d'étudier in vitro les conséquences d’un traitement répété d’AsiDNA sur les cellules tumorales et non tumorales, plus particulièrement pour ce qui concerne l’émergence de clones tumoraux résistants ou inversement de clones non tumoraux devenus sensibles au traitement. Dans un premier temps, nous avons conçu des expériences dans le but d'isoler des clones résistants au traitement par AsiDNA. Nous montrons que des traitements cycliques ne conduisent pas à des clones résistants, mais au contraire à la sélection de cellules tumorales caractérisées par une hyper sensibilité à l'AsiDNA. Cette sensibilité acquise est stable dans le temps et n'a jamais été observée en traitant des cellules non tumorales. Afin d’identifier le(s) mécanisme(s) responsable(s) de cette sensibilité acquise, nous avons comparé des cellules de sein non tumorales (MCF-10A) et tumorales triples négatives (MDA-MB-231) après 3 trois cycles de traitement par AsiDNA. Nous montrons que les traitements cycliques d'AsiDNA causent une inhibition de l'expression génique, essentiellement au niveau de gènes impliqués dans la réparation de l'ADN, le cycle cellulaire et la prolifération. Néanmoins, aucune différence dans la capacité de réparation de l'ADN, la progression du cycle cellulaire et le taux de prolifération n'est observable. Les cellules cancéreuses augmentent les voies métaboliques énergétiques pour produire d’énergie nécessaire à leur prolifération. En tenant compte du fait que l’expression de certains gènes impliqués dans les voies métaboliques sont aussi dérégulées par le traitement cyclique d’AsiDNA, nous avons émis l’hypothèse que l’épuisement métabolique pouvait être responsable de la sensibilisation des cellules tumorales à l’AsiDNA. Une étude du métabolome a révélé une dérégulation de plusieurs métabolites incluant NAD+. Nous montrons que cette dérégulation bioénergétique est responsable de l'hypersensibilité acquise des cellules cancéreuses suite au traitement par AsiDNA. Une étude bioénergétique des cellules tumorales non traitées et sélectionnées après les traitements cycliques par AsiDNA confirment une diminution de glycolyse aérobique et de la phosphorylation oxydative dans ces dernières. En conséquence de cette réduction énergétique, les cellules cancéreuses ont perdu leur caractère malin, ce qui est démontré par une inhibition de la migration et de la formation de tumeur. Nous montrons que les cellules tumorales dérivées de traitements cycliques par AsiDNA sont dépourvues de cellules souches cancéreuses dont les caractéristiques sont leur résistance aux drogues et leur phénotype invasif. En conclusion, à côté de son rôle dans l'inhibition de la réparation de l'ADN, AsiDNA interfère également avec le métabolisme énergétique des cellules cancéreusesThe goal of anti-cancer treatment is long term specificity and efficacy towards cancer cells. Many of the clinically available chemotherapy have encountered obstacles due to their toxicity towards healthy cells or to development of resistance by the cancer cells. This emphasizes the need for development of alternative drugs. Our laboratory developed an original class of DNA repair inhibitor, Dbait, that acts by hijacking and hyper activating DNA repair proteins involved in repairing DNA breaks, such as PARP and DNA-PK. Consequently, this leads to chromatin modification, as revealed by pan-nuclear phosphorylation of H2AX, and inhibition of the recruitment at the damage site of several DNA repair proteins at the damage site. AsiDNA, an active form of Dbait linked to a cholesterol moiety, sensitizes tumours, and not non-tumour cells, to radiation, chemotherapy, targeted therapy. As most of clinical protocols of chemotherapy involve cyclic treatments, the aim of this study was to investigate consequences of cyclic AsiDNA treatment in vitro on non-tumor and tumor cells, conditions that experience cancer patients during chemotherapy. Particular emphasis was paid to emergence of resistant clones during cyclic AsiDNA treatment of tumour cells and emergence of toxicity toward normal cells. At first, various tumor and non-tumor cells were exposed to cyclic treatments consisting of one week of treatment and one week of drug-free recovery. After few cycles of treatment, we didn’t observe toxicity toward normal cells and we failed to isolate resistant clones to AsiDNA from tumor cells. Importantly, this treatment protocol induced resistance of MDA-MB-231 cells to imatinib or PARPi. Unexpectedly, we observed that sensitivity to AsiDNA increased with repeated cycles in tumor cells. This acquired sensitization was stable over time and was never observed in non-tumor cells. In an attempt to understand the specific and acquired sensitization of tumor cells along treatment, we compared non-tumor (MCF-10A) and triple-negative breast cancer (MDA-MB-231) cells that were exposed (3CAsiDNA) or not (3CMT) to 3 rounds of AsiDNA. Transcriptome analysis of MDA-MB-231 revealed global downregulation of transcription after cyclic AsiDNA treatment. Although the expression of genes involved in DNA repair, cell cycle and proliferation, was highly affected, strikingly no clear difference in DNA repair capacity, cell cycle or proliferation rate was observed between MDA-MB-231_3CAsiDNA and MDA-MB-231_3CMT. In contrary, modification of gene expression was weakly affected in non-tumor cells.As impaired DNA repair capacity or cell cycle deregulation couldn’t explain this acquired sensitivity, therefore alternative mechanisms should account for the higher mortality of cyclic treated AsiDNA cells. Cancer cells upregulate energy metabolic pathways to produce enough energy for cell proliferation and repair. Noteworthy, AsiDNA is a PARP activator requiring NAD+ consumption. Based on the fact that metabolic pathways were also deregulated at the transcriptional level, we hypothesized that metabolic exhaustion may be responsible for AsiDNA induced sensitization. Metabolome study revealed deregulation of several metabolites including NAD+. We showed that this bioenergetics deregulation is responsible for increasing sensitivity to AsiDNA. Bioenergetics study confirmed low metabolic activity after repeated AsiDNA treatment due to deregulating aerobic glycolysis and oxidative phosphorylation. As a consequence of energetic deprivation, cancer cells deregulated their malignant behavior by inhibition of migration and tumor formation. We showed that 3CAsiDNA tumor cells are depleted of cancer stem cells, which features are responsible of drug resistance and cancer invasive phenotype. Altogether, we demonstrated that AsiDNA, beside its role in DNA repair inhibition, also interferes with energy metabolism in cancer cells
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Cibrario, Alice. "Diversité génétique et phénotypique de l’espèce Brettanomyces bruxellensis : influence sur son potentiel d’altération des vins rouges." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0923/document.
Анотація:
Brettanomyces bruxellensis est une levure particulièrement redoutée des vinificateurs pour ses capacités d’altération organoleptique des vins. Elle est également associée à de nombreux produits fermentés et présente une importante diversité génétique en lien avec son origine écologique. L’analyse des profils microsatellites d’une collection importante d’individus (1318) d’origines géographiques variées montre une diversité génétique importante parmi les isolats de vin. Elle met notamment en évidence la coexistence d’individus diploïdes et triploïdes dans différentes régions du monde ainsi qu’à l’échelle d’un chai et d’un vin. La présence de certains génotypes dans plusieurs régions à travers le monde suggère la dispersion de cette espèce et une adaptation importante au milieu difficile qu’est le vin.La relation entre diversité génétique, matrice d’origine et traits physiologiques a été explorée. La nature des sucres utilisables pour supporter la croissance ainsi que les capacités de production de phénols volatils sont peu variables entre les souches étudiées, indépendamment de leur niveau de ploïdie ou de leur origine écologique. Néanmoins, les profils de croissance et de production de phénols volatils (vitesses et rendements) varient et traduisent des différences dans l’adaptation des souches au milieu et aux conditions d’oxygénation. Nos données suggèrent notamment une adaptation plus importante des souches triploïdes aux conditions physico-chimiques du vin. D’un point de vue pratique, l’influence de certains facteurs physico-chimiques, tels que les sucres et la température, sur le développement de B. bruxellensis dans les vins a été étudiée. Dans les vins rouges, la composition en sucres résiduels ne peut pas être considérée comme un outil de diagnostic du risque « Brett ». Néanmoins, les variations importantes de température observées dans les chais, jusqu’alors sous-estimées, pourraient expliquer en partie les phénomènes d’altération de vins rouges fréquemment observés au cours du premier été d’élevage en barriqueThe yeast species Brettanomyces bruxellensis is the most dreaded wine spoilage microorganism because of its repercussions on wine organoleptic wine alteration. It is also present in numerous fermented beverages and its high genetic diversity is partly associated with its ecological origin. Microsatellite analysis of a large collection of isolates (1318) from various geographical origins shows the species’ high genetic diversity, namely among wine strains. Notably, it highlights the coexistence of diploid and triploid individuals worldwide as well as at the region, winery and wine level. Isolation of some of the genotypes in several wine regions in the world suggests this species’ dispersion as well as the putative adaptation of these individuals to the harsh wine environment.The relationship between genetic diversity, matrix type, and physiological traits was further explored. The type of consumable sugars in relation to growth and phenol volatile production capacities of the studied strains, are independent from the ploidy level or ecological origin of the latter. Nevertheless, growth and phenol volatile production profiles (rates and yields) vary, highlighting differences in strains’ growth capacity in different media and aeration conditions. In particular, our data suggests an important adaptation of triploid strains to wine-type environment. From a practical point of view, influence of physicochemical parameters (such as sugars and temperature) on B. bruxellensis’ development in wine has been investigated. In red wine, residual sugar profiles don’t seem to be a relevant tool to estimate the risk associated with “Brett” spoilage. However, the important temperature variations occurring in wine cellars could be a possible explanation for contamination frequency during the first summer of barrel-ageing
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Morin, Manon. "Rôle du régulateur post-transcriptionnel CSR dans l'adaptation métabolique de la bactérie modèle Escherichia coli." Thesis, Toulouse, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAT0026/document.
Анотація:
Dans son environnement, la bactérie Escherichia coli (E. coli) fait face à d’importantes fluctuations des ressources carbonées. Une capacité d’adaptation métabolique lui permet de coloniser ou de subsister en fonction des substrats disponibles. Cette adaptation est régie par un réseau complexe de régulations de l’expression génique. Le régulateur global post-transcriptionnel CSR (Carbon Storage Regulator) régule la stabilité et/ou l’initiation de la traduction d’ARNm par l’intermédiaire de la protéine CsrA. Ce système, essentiel en présence de glucose et est également supposé être impliqué dans la régulation d’une transition métabolique glycolyse vers gluconéogenèse. Le caractère essentiel de CSR est à ce jour inexploré, tout comme son implication dans la régulation d’une adaptation métabolique. Une approche de biologie intégrative menée pour différents mutants du système CSR a permis d’avancer pour la première fois, une explication de l’essentialité de CSR lors d’une croissance exponentielle sur glucose et de caractériser son implication dans la régulation de la transition métabolique glucose-acétate. Des approches de transcriptomique et de stabilomique utilisées pour une souche sauvage au cours d’une adaptation métabolique ont mis en évidence l’importance des régulations de la stabilité des ARNm au cours de l’adaptation. En conclusion, ces travaux approfondissent grandement les connaissances concernant le système CSR et son implication dans la régulation du métabolisme d’E. coli. Ce système, indispensable à la régulation du métabolisme durant une phase de croissance sur glucose s’ajoute de façon indéniable au réseau déjà complexe de régulations du métabolisme d’E. coliIn its natural environment, Escherichia coli (E. coli) faces strong fluctuations of the nutrient availability. A complex gene regulatory network makes the bacterium able to switch between a state of growth in the presence of an appropriate carbon source and a non-growth state in its absence. Within this network, the global post-transcriptional regulator CSR (Carbon Storage Regulator) modifies mRNA stability and/or translation initiation by the CsrA protein. This system has been shown to be essential for cells to grow on glucose and is hypothesized to be involved in the regulation of metabolic transitions. However both observations remained unexplored so far. An integrative approach has been used to investigate for the first time the essentiality of CSR on glucose as well as its involvement in the regulation of the glucose-acetate transition. Molecular and phenotypic data for different mutants of the CSR system have been produced and integrated into mathematical models. Transcriptomic and Stabilomic approaches have been used eventually to characterize the importance of the control of mRNA stability during the metabolic adaptation. mRNA stability regulations appear to be of particular importance in gene expression regulation during metabolic adaptation. To conclude, this work shed a new light upon CSR’s involvement in the regulation of E. coli’s metabolism. CSR is definitely essential to regulate glycolysis and thus constitutes another regulator to be integrated into the already complex regulations network of E.coli’s metabolism
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Hemmer-Brepson, Claire. "Effets de la température sur la balance oxydative de vertébrés ectothermes aquatiques à différentes échelles spatio-temporelles et conséquences sur les traits d'histoire de vie : modèle poisson." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4354.
Анотація:
Le réchauffement climatique a des conséquences sur la phénologie, les aires de répartition et la taille des organismes. Cependant, les processus physiologiques sous-jacents à ces phénomènes restent peu connus. Les ectothermes dont le métabolisme est positivement corrélé à la température pourraient montrer, sous réchauffement climatique, une production accrue d'espèces réactives de l'oxygène (ERO). Ces ERO ont été depuis quelques décennies définis comme l'un des mécanismes physiologiques sous-jacents aux stratégies d'histoire de vie. Dans cette thèse, nous avons exploré la physiologie oxydative de poissons dans des contextes thermiques variés et ses conséquences sur la gestion des traits d'histoire de vie. Nos approches expérimentales et de terrains menées sur Oryzias latipes, Perca fluviatilis & Rutilus rutilus, nous ont permis de montrer ces liens. Ces résultats sont à compléter, notamment sur le terrain où de nombreux effets confondants ont rendu les conclusions difficilesGlobal warming affects the phenology, range and body-sizes of species. However, the underlying physiological processes remain poorly understood. Ectothermic organisms, whose metabolism is positively correlated with temperature, would show an increase in reactive oxygen species (ROS) production under global warming. These ROS have been proposed to be one of the physiological triggers of the life history strategies. In this thesis, we explored the oxidative physiology of fish in different warming contexts and their effects on life-history traits. Our experimental and field approaches on Oryzias latipes, Perca fluviatilis & Rutilus rutilus, allowed us highlight these links. However, further studies are necessary, especially in natura where many confounding effects have made conclusions difficult
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Breton, Solène. "Relation entre le métabolisme lipidique membranaire et l’adaptation à la température chez les picocyanobactéries marines du genre Synechococcus." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS503.
Анотація:
Les picocyanobactéries marines sont les plus petits organismes photosynthétiques, mais aussi les plus abondants sur Terre, assurant près de 20% de la production primaire océanique. Parmi elles, les Synechococcus marins présentent une large distribution latitudinale qui peut s’expliquer par la spécialisation physiologique de lignées phylogénétiques le long du gradient latitudinal de température du globe (i.e. écotypes de température). Pour ces cellules phototrophes, la régulation de la fluidité des membranes, où se situent les complexes photosynthétiques, est absolument essentielle pour la survie de la cellule à différentes températures. Cependant, très peu de données sont disponibles sur la composition lipidique des membranes et sa régulation chez les cyanobactéries marines. Mon travail de thèse a consisté en une étude de thermophysiologie comparée de souches représentatives des clades dominants les communautés naturelles de Synechococcus dans les océans, habitant différentes niches thermiques. Nous avons montré que les différents écotypes de température ont des preferenda thermiques distincts et ajustent leur appareil photosynthétique en fonction de la température de croissance. Une étude de lipidomique a permis de mettre en évidence les spécificités membranaires de ces cyanobactéries marines. De plus, cette étude montre qu’en utilisant une trentaine d’espèces moléculaires de lipides, les écotypes de températures utilisent des stratégies de thermorégulation différentes basées sur l’activité différentielle d’enzymes lipide-désaturases. Mon travail de thèse suggère ainsi que la régulation de la fluidité membranaire a représenté un verrou physiologique pour la colonisation de différentes niches thermiques par les Synechococcus marins durant leur microdiversification en écotypes au cours de l’évolutionMarine picocyanobacteria are the smallest, but also the most abundant photosynthetic organisms on Earth, responsible for nearly 20% of oceanic primary production. Among them, marine Synechococcus display a wide latitudinal distribution that is underpinned by the physiological specialization of phylogenetic lineages along the latitudinal gradient of temperature (i.e. temperature ecotypes). For these photosynthetic cells, the regulation of the membrane fluidity, where the photosynthetic complexes are located, is essential for the cell survival at different temperatures. However, very little data is available on the lipid composition of membranes and its thermoregulation in marine cyanobacteria. My PhD thesis is a comparative thermophysiology study of strains representative of the major clades of the natural communities in the oceans, inhabiting different thermal niches. We showed that the different temperature ecotypes have distinct thermal preferenda and adjust their photosynthetic apparatus depending on the growth temperature. A lipidomic study allowed evidencing the membrane specificities of these marine cyanobacteria. In addition, this study shows that, using nearly 30 molecular species of membrane lipids, the temperature ecotypes have implemented different thermoregulation strategies, which are based on the differential activities of lipid desaturase enzymes. My thesis work suggests that the regulation of membrane fluidity has been an important matter for the colonization of different thermal niches by marine Synechococcus during their evolutionary ecotypic microdiversification
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Hajj, Elham. "Influence de la restriction alimentaire et de la réalimentation sur la composition corporelle et la fonction thyroi͏̈dienne chez l'agneau." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20141.
Анотація:
La composition corporelle d'agneaux soumis a une restriction alimentaire (56 ou 105 jours), energetique (re), azotee (rn) ou energetique et azotee (ren) a ete etudiee dans le cas des merinos d'arles en croissance. Les animaux sont realimentes ensuite jusqu'a l'abattage. Par rapport aux temoins, les re et ren ont des quantites de lipides corporels inferieurs, les rn ont des quantites egales. L'adaptation a la restriction met en evidence deux phases: la composition du gain montre une reduction de l'accretion proteique (rn) ou lipidique (re) entre 0 et 56 jours, le phenomene inverse a lieu entre 56 et 105 jours. Parallelement, des modifications de la fonction thyroidienne sont mises en evidence: chute des taux circulants de t3, t4 et ft4; la rt3 est inchangee et la tsh diminue chez les rn. Chez ces derniers, la baisse de trh est a l'origine de la diminution des taux circulants. A l'exception de t4 et ft4 chez les rn, les taux sont restaures avant la fin de la restriction. L'etude du metabolisme de la t3 realisee 35 jours apres le debut de la restriction montre une production de t3 dans les tissus a echanges lents de 60%. La chute des taux plasmatiques des hormones thyroidiennes s'accompagne d'une diminution equivalente du taux de production de t3. Au cours de la restriction energetique, la production de t3 n'est pas abaissee, une augmentation de la concentration intracellulaire de la t3 a lieu chez ces derniers ou une augmentation de l'elimination de cette hormone explique les chutes des concentrations plasmatiques au cours de la restriction
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Boussaid-Om, Ezzine Sourour. "Adaptations environnementales de la protéosynthèse et de la protéolyse dans le muscle de poulet : voies de signalisation impliquées." Thesis, Tours, 2011. http://www.theses.fr/2011TOUR4024/document.
Анотація:
Les mécanismes d’adaptation environnementale du métabolisme protéique à court et long-terme sont mal connus. L’exposition prolongée à la chaleur (32°C vs. 22°C) modifie l'expression de quelques gènes impliqués dans le métabolisme protéino-énergétique du muscle Pectoralis major de poulet. La moindre activation de la protéine ribosomale S6 par des facteurs anaboliques à 32°C pourrait indiquer une baisse de l’efficacité de la traduction des ARNm en protéines au chaud. Ceci, associé à une baisse du potentiel de synthèse, traduit une altération à long-terme de la protéosynthèse musculaire au chaud. La distribution séquentielle de régimes alimentaires variant par leur teneur en protéines et/ou en énergie induit au niveau du muscle Pectoralis major de poulet des régulations considérables d’acteurs impliqués dans le contrôle de la protéolyse (e.g. atrogin-1) et de la protéosynthèse (e.g. mTOR, S6K1, S6). Ceci indique une régulation à court-terme de l’équilibre protéosynthèse/protéolyse, dont les mécanismes et les limites restent à caractériserMolecular mechanisms underlying the short and long-term environmental adaptation of protein metabolism are not well understood. Prolonged heat exposure (32°C vs. 22°C) modified the expression of some genes related to protein and energy metabolism in the Pectoralis major muscle of chickens. The lower activation of the ribosomal protein S6 by anabolic factors at 32°C could indicate a decrease in the efficiency of mRNA translation into proteins in hot environment. These findings, associated with an impaired potential of protein synthesis, suggest a long-term alteration of muscle protein synthesis under heat conditions. Sequential distribution of diets varying in protein and/or energy contents induced drastic regulations of genes and proteins involved in the control of proteolysis (e.g. atrogin-1) and protein synthesis (e.g. mTOR, S6K1, S6) in the Pectoralis major muscle of chickens. This may indicate a short-term regulation of protein synthesis/proteolysis balance, whose mechanisms and limits remain to be characterized
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Lalaouna, David. "Role d' ARN non codants régulateurs dans l' adaptation de Pseudomonas brassicacearum à la rhizosphère et aux fluctuations de l' environnement." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4006.
Анотація:
Pseudomonas brassicacearum a la particularité de générer une diversité intraclonale aussi bien in vitro qu'en conditions naturelles dans la rhizosphère de plantes. Ce phénomène de variation phénotypique commun chez les bactéries est un processus d'adaptation aux environnements changeants. Des données de transcriptomique issues de puces à ADN, contenant aussi bien des séquences codantes que non codantes, nous ont permis d'identifier les gènes dont l'expression est altérée et surtout de relier ce phénomène à l'expression d'ARN non codants régulateurs (ARNnc) de type Rsm qui sont sous le contrôle du système à deux composants GacS/GacA. Nous avons montré que des mutations ponctuelles dans les gènes gacS ou gacA sont à l'origine de cette variation phénotypique et que l'expression de l'un des trois gènes rsmX, rsmY ou rsmZ permet de restaurer le phénotype de la souche sauvage. L'importance de ces ARNnc dans la survie de la bactérie aux fluctuations de son environnement est dénotée par la duplication de rsmX en un gène que nous avons nommé rsmX-2, dont la fonction a été validée. Nos données suggèrent une activation exclusive des gènes rsmX-1 et rsmX-2 par GacA et l'intervention de régulateurs additionnels dans le cas de rsmY et rsmZ. Au vu de la redondance fonctionnelle de ces quatre ARNnc, nous avons investigué leur niveau d'expression et leur stabilité dans différentes conditions de culture et montré des différences pour les quatre ARNnc. En réponse à une carence en nutriments, l'expression des ARNnc Rsm est fortement activée et atteint son maximum quand le ppGpp est détecté dans le milieu, suggérant un lien entre le système Gac/Rsm et la réponse « stringente »The plant-beneficial bacterium Pseudomonas brassicacearum forms phenotypic variants in vitro as well as in planta during root colonisation under natural conditions. Transcriptome analysis of typical phenotypic variants using microarrays containing coding as well as non-coding DNA fragments showed differential expression of several genes relevant to secondary metabolism and of the small non-coding RNA (ncRNA) genes rsmX, rsmY and rsmZ, which was characterized by down-regulation. Naturally occurring mutations in the GacS/GacA two-component system accounted for phenotypic switching. The importance of these ncRNAs in the survival of the bacteria to changing environments is denoted by the duplication of rsmX gene, which we called rsmX-2 and whose function has been validated. Our data suggest an exclusive activation of rsmX-1 and rsmX-2 genes by GacA and the involvement of additional regulators in the case of rsmY and rsmZ. Given the functional redundancy of these ncRNAs, we investigated their expression level and stability in different culture conditions and showed differences for the four ncRNAs. In response to nutrient depletion, the four ncRNAs expression is strongly activated and reaches its maximum when the ppGpp is detected in bacterial cells, suggesting a link between the Gac/Rsm system and the "stringent" response. Determining the level of each Rsm ncRNA, which is defined by a balance between synthesis and degradation of each transcript, shows the maintenance of a very important pool of RsmZ compared to other ncRNAs
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Hurbain, Julien. "Modélisation de la réponse métabolique à un stress oxydant : rôle des régulations." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILR045.
Анотація:
Les cellules vivantes, telles que les cellules de mammifères en particulier, sont continuellement exposées à des types de stress multiples et variés. Ces stress peuvent perturber l'homéostasie cellulaire et induire des dégâts sur les composants cellulaires qui pourraient induire plusieurs types de maladies. C'est notamment le cas d'un changement d'état redox cellulaire appelé stress oxydatif induit par production excessive ou une consommation insuffisante d'espèces réactives de l'oxygène. L'une des espèces réactives de l'oxygène les plus importantes est le peroxyde d'hydrogène (H2O2).Les cellules ont développé des mécanismes de défense efficaces contre le stress oxydatif qui impliquent des systèmes anti-oxydants tels que les glutathions qui réduisent les molécules oxydantes, mais aussi des voies métaboliques telles que la voie des Pentoses Phosphates (PPP) et la glycolyse. Ces voies métaboliques sont connues pour rediriger les ressources de flux de carbone de la glycolyse vers le PPP, ce qui induit un recyclage élevé du NADPH nécessaire à un taux de détoxification efficace des systèmes anti-oxydants. Il n'est cependant pas clair comment les mécanismes de régulation (i) contribuent à une telle réallocation des ressources de flux métaboliques pendant le stress oxydatif et (ii) donnent lieu aux profils d'adaptation observés des concentrations intracellulaires de H2O2.Dans la thèse, le rôle des régulations dans la réponse métabolique au stress oxydatif est abordé à l'aide d'un cadre de modélisation cinétique. Tout d'abord, un modèle est construit à partir d'un ensemble de données métabolomiques et de marquage 13C,en utilisant des méthodes classiques d'estimation de paramètre mais aussi une nouvelle technique d'analyse des flux métaboliques basée sur un algorithme de simulation stochastique. L'analyse systématique du modèle révèle que de nombreuses inhibitions métaboliques, notamment sur G6PD, PGI et GAPD, peuvent favoriser le reroutage des flux pour la production de NADPH. En particulier, nous montrons que toutes ces régulations fonctionnent de manière dose-dépendante et complémentaire, ce qui explique certains paradoxes et controverses, et est cohérent avec les phénotypes d'adaptation observés. Un modèle plus phénoménologique a également été développé pour montrer comment un tel phénotype d'adaptation pourrait contribuer à l'hétérogénéité du destin cellulaire, comme la mort fractionnée, en tant que résultat à long terme du stress oxydatifLiving cells such as mammalian cells in particular, are continuously exposed to multiple and varied types of stress. These stresses can perturb the cellular homeostasis and induce damages on the cellular components which could induce several types of diseases. It is particularly the case for a change of cellular redox state called oxidative stress induced by an excessive production or insufficient consumption of reactive oxygen species such as hydrogen peroxide (H2O2).Cells have developed efficient defence mechanisms against oxidative stress that involve anti-oxidant systems such as glutathiones which reduce the oxidizing molecules, but also metabolic pathways such as Pentose Phosphate Pathway (PPP) and glycolysis. These metabolic pathways are known to reroute the carbon flux resources from the glycolysis toward the PPP which induces high NADPH recycling that is required for efficient detoxification rate of the anti-oxidant systems. It remains however unclear how regulatory mechanisms (i) contribute to such reallocation of metabolic flux resources during oxidative stress and (ii) give rise to observed adaptation profiles of intracellular H2O2 concentrations. In the thesis, the role of regulations in the metabolic response to oxidative stress is addressed using a comprehensive kinetic modeling framework. First, a model is built from a set of metabolomics and 13C labeling data, using conventional parameter estimation methods but also a novel metabolic flux analysis techniques based on a stochastic simulation algorithm. Systematic analysis of the model reveals that many metabolic inhibitions, especially on G6PD, PGI and GAPD, can favour flux rerouting for NADPH production. In particular, we show that all these regulations work in a dose-dependent and complementary manner, which explains some paradoxes and controversies, and is consistent with observed adaptation phenotypes. A more phenomenological model has also been developed to show how such adaptation phenotype could contribute to cell-fate heterogeneity, such as fractional killing, as a long-term outcome of oxidative stress
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Rouquet, Géraldine. "Etude du rôle de l'opéron métabolique frz dans la virulence d'escherichia coli et dans son adaptation aux conditions environnementales." Thesis, Tours, 2010. http://www.theses.fr/2010TOUR4008.
Анотація:
L’opéron métabolique frz code les sous-unités d’un transporteur PTS de la sous-famille du fructose, un activateur transcriptionnel des systèmes PTS de la famille MgA (FrzR), deux cétoses-1,6-bisphosphate aldolases de type II, une kinase spécifique des sucres (famille ROK) et une protéine de la superfamille des cupines. Il est fortement associé aux souches d’Escherichia coli à virulence extra-intestinale. Nous avons montré qu’il procure un avantage aux bactéries lors de conditions de stress (peu d’oxygène, phase stationnaire de croissance, croissance dans le sérum et l’intestin) et qu’il est impliqué dans l’adhérence et l’internalisation de la bactérie dans diverses cellules eucaryotes, en régulant l’expression des fimbriae de type 1. L’activateur (FrzR) est impliqué dans ces phénotypes. A l’aide de microarrays, une série de gènes sous la dépendance du système Frz ont été identifiés. Nos données suggèrent que frz code un senseur de l’environnement permettant à E. coli de s’adapter à un environnement fluctuant en régulant notamment certains gènes de virulence et d’adaptation à l’hôte. Un modèle de régulation est présentéThe metabolic frz operon codes for three subunits of a PTS transporter of the fructose sub-family, for a transcriptional activator of PTS systems of the MgA family (FrzR), for two type II ketose-1,6-bisphosphate aldolases, for a sugar specific kinase (ROK family) and for a protein of the cupin superfamily. It is highly associated with Extra-intestinal Pathogenic Escherichia coli strains. We proved that frz promotes bacterial fitness under stressful conditions, (such as oxygen restriction, late stationary phase of growth or growth in serum or in the intestinal tract). Furthermore, we showed that frz is involved in adherence to and internalization of E. coli in several eukaryotic cells by regulating the expression of type 1 fimbriae. The FrzR activator is involved in these phenotypes. Microarrays, experiments allowed the identification of several genes under the dependence of the frz system. Our data suggest that frz codes for a sensor of the environment allowing E. coli to adapt to a fluctuating environment by regulating some virulence and host adaptation genes. A regulation model is presented
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Grimmelpont, Margot. "Réponses physiologiques et comportementales des organismes marins exposés aux vagues de chaleur marines et aux écrans solaires." Electronic Thesis or Diss., La Rochelle, 2023. http://www.theses.fr/2023LAROS002.
Анотація:
Les Vagues de Chaleur Marines (VCM) ont augmenté en fréquence et en intensité depuis le siècle dernier. Les températures atmosphériques élevées sont un des facteurs d’apparition des VCM et sont souvent accompagnées d’une augmentation des activités récréatives sur le littoral, favorisant l’entrée dans les eaux de baignade des Filtres Ultra-Violets Organiques (FUVO) contenus dans les écrans solaires. Récemment, des effets néfastes ont été identifiés chez les organismes marins exposés aux VCM et aux FUVO. Cependant, les réponses écophysiologiques et comportementales lors d’expositions réalistes aux VCM et aux FUVO sont encore peu connues. L’objectif de cette thèse était d’étudier ces réponses chez deux espèces clés du littoral aux fonctions écologiques distinctes, la moule bleue (Mytilus edulis) et le mulet doré (Chelon auratus). Cette thèse a mis en évidence (1) qu’une VCM réaliste était à l’origine d’ajustements métaboliques ou comportementaux chez les 2 espèces, limitant in fine leur capacité de récupération après la VCM et (2) que le comportement des individus exposés à des concentrations environnementales de FUVO augmentait le risque de bioaccumuler ces polluants dans leurs tissus et d’induire des effets physiologiques délétères (observés chez C. auratus à l’échelle de la cellule et de l’organe). Ces travaux de thèse soulignent l’importance de considérer la capacité des individus à pallier un stress en mesurant leurs réponses à plusieurs échelles d’organisation afin d’avoir une vision globale des effetsMarine heatwaves (MHW) have increased in frequency and intensity since the last century. High atmospheric temperatures drive MHW and are often associated with an increase in coastal recreational activities, leading to the release of Organic Ultra Violet Filters (OUVF) present in sunscreens into bathing waters. Recently, adverse effects have been documented in marine organisms exposed to MHW and OUVF. However, little is known about the ecophysiological and behavioural responses to realistic exposures. The objective of this thesis was to study these responses on two key nearshore species with different ecological functions, the blue mussel (Mytilus edulis) and the golden grey mullet (Chelon auratus). This thesis demonstrated that (1) a realistic MHW caused metabolic or behavioural adjustments in both species, which in turn limited their ability to recover from the MHW and (2) that the behaviour of individuals exposed to environmental concentrations of OUVF increased the risk of bioaccumulating these pollutants in their tissues and induced adverse physiological effects (observed in C. auratus at the cellular and organ level). This work highlights the importance of considering the ability of individuals to cope with stress, by measuring their responses at several organizational levels in order to have a holistic view of the effects
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Fouto, Matias Jorge Eduardo. "Adaptation intestinale expérimentale après résection étendue du grêle ; étude "in vitro" du métabolisme entérocytaire de la glutamine par la méthode de la chambre de Ussing/ Jorge Eduardo Fouto Matias." Montpellier 1, 1994. http://www.theses.fr/1994MON1T014.
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Renault, David. "Implantation en régions tempérées d'un insecte d'origine tropicale, Alphitobius diaperinus Panzer (coléoptera : Tenebrionidae) : aspects écophysiologiques et biochimiques." Rennes 1, 2002. http://www.theses.fr/2002REN10071.
Анотація:
Alphitobius diaperinus, un coléoptère d'origine tropicale introduit dans les régions tempérées, montre des capacités importantes de surfusion et de survie aux basses températures. L'exposition au froid entraîne l'inactivité des organismes ainsi que des adaptations conjointes au jeûne et au froid, nécessaires à la survie. Le métabolisme de ces insectes est fortement réduit lors de l'exposition au froid. Le jeûne apparaît évident dès que la température devient inférieure à 10ʿC ; les lipides représentant la principale source énergétique alors que le glycérol est accumulé. L'épargne protéique permet de préserver la masse musculaire qui sera nécessaire à la reprise de l'activité. Les acides aminés possèdent probablement un rôle plus énergétique que cryoprotecteur lors d'une exposition au froid. Les mécanismes adaptatifs mis en évidence chez A. Diaperinus reflètent des processus multiples intégrant plasticité comportementale, adaptations physiologiques et variabilité morphologique.
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Lapeyronie, Paul. "Sevrage et séparation maternelle chez l'agneau : incidences nutritionnelles, modifications neuroendocrines et comportementales associées, conséquences zootechniques." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20214.
Анотація:
Trois experiences faisant varier les conditions d'elevage et les modalites de sevrage rapportent les modifications de performances de croissance et de composition corporelle au sevrage. A partir d'une approche originale, associant des elements metaboliques, neuroendocrines (axe corticotrope, systeme sympathique) et du comportement, cette etude analyse l'incidence de facteurs psycholiques lies a la separation maternelle, et leurs interactions avec les facteurs d'origine nutritionnelle sur l'amplitude de la crise energetique au sevrage. Les principaux resultats indiquent que: a) l'amplitude et la duree du deficit energetique dependent des niveaux respectifs du lait et des autres aliments avant sevrage, b) le deficit energetique est le stimulus declencheur d'une reponse adaptative de stress; l'intensite de cette reponse depend de l'age a la suppression du lait et a la separation maternelle; la duree de la reponse depend de la rapidite avec laquelle l'agneau compense son deficit energetique par une augmentation de l'ingestion volontaire post-sevrage, c) la persistance des contacts mere-jeune apres le sevrage s'oppose a une augmentation rapide de l'ingestion, d) la separation maternelle au sevrage a peu d'effet en elle-meme sur l'intensite de la reponse adaptative; elle se traduit par une modification de la reactivite emotionnelle et des troubles du comportement. Ils soulignent l'interet de l'agneau pour les etudes tentant de comprendre l'organisation des reponses comportementales et neuroendocrines a l'environnement et l'importance du sevrage dans l'ontogenese comportementale
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Nabulsi, Maisa. "Role of DNA methyltransferase 3a (Dnmt3a) in the adaptation of atherogenesis key players to proatherogenic environment." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066739/document.
Анотація:
L’ADN méthyltransférase 3a (DNMT3A) relie environnement et phénotype par la méthylation des dinucléotides CpG, qu’on les trouve en particulier dans les régions promotrices des gènes. Hypométhylation de ces CpG est associée à l’activation de la transcription, qui permet le contrôle de l'expression génique dans des états physiologiques et pathologiques. La plupart de nos connaissances sur l’implication de Dnmt3a en pathologie concernent le cancer, quelques données montrent sa contribution à d’autres pathologies. L’athérosclérose est la maladie cardiovasculaire la plus fréquente. Plusieurs facteurs de risque contribuant à son apparition, sont liés à L’environnement. En particulier, les dyslipidémies, largement influencées par le régime alimentaire. Par ailleurs, d’abondantes données décrivent la contribution des cellules inflammatoires à la physiopathologie de cette maladie. Jusqu'à présent, un nombre croissant de données suggère un rôle de la méthylation de l’ADN dans l'athérosclérose, mais à ce jour, le rôle de Dnmt3a dans la régulation du cholestérol et le développement initial des plaques n'a pas été étudié.Nos résultats suggèrent que l’inactivation de Dnmt3a dans les monocytes/macrophages ne modifie pas le développement initial des plaques d’athérome et n’a pas d’influence sur la polarisation des macrophages in vitro. En parallèle, nous avons démontré que l’inactivation de Dnmt3a dans les hépatocytes conduit à une différence significative de cholestérolémie plasmatique qui n’est pas liée à une dérégulation des gènes majeurs impliqués dans le métabolisme du cholestérol. En revanche, nous avons mis en évidence une activation des réponses inflammatoiresDNA methyltransferase 3a (DNMT3A) links environment to phenotypes via catalysis of CpG dinucleotides, notably found in genes promoter regions, methylation and whose hypomethylation is associated with gene transcriptional activation thus enabling the control of gene expression in physiologic and pathologic states. Most of our knowledge about its’ role in disease occurrence are based on articles demonstrating its’ implication in human cancers. Limited data from mouse studies illustrates its’ contribution to certain pathologies. Atherosclerosis constitutes the single most important contributor to the growing burden of cardiovascular disease. Risk factors contribute to disease occurrence, where most are related to environmental influences, notably Dyslipidaemia, a key initiator of atherosclerosis. Abundant data link hypercholesterolemia to atherogenesis, on the other hand, contribution of inflammatory mechanisms that couple dyslipidaemia to atheroma formation has been also appreciated. So far, a growing number of data suggests a role of Dnmt3a in atherosclerosis but to date, its role in cholesterol regulation and early plaque formation has not been clearly elucidated. Our results suggested that deletion of Dnmt3a in monocyte/macrophages does not affect the formation of early atherosclerostic plaque nor does it impact the polarization of macrophages in vitro. In parallel, we have also demonstrated that the deletion of Dnmt3a in hepatocytes leads to significant elevation in TC levels. We were not able to relate this elevation to dysregulation of major genes involved in Cholesterol regulation. On the other hand, we noticed activation of hepatic inflammatory responses
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Péden, Romain. "Impact du changement climatique sur le métabolisme des protéines d’une espèce clé des communautés intertidales, Mytilus edulis (L.)." Thesis, Le Havre, 2016. http://www.theses.fr/2016LEHA0015/document.
Анотація:
Dans un contexte de réchauffement climatique et d'anthropisation, les organismes colonisant les espaces côtiers sont, et seront soumis, à des variations importantes de leur milieu de vie. Parmi ces organismes, la moule bleue Mytilus edulis constitue une espèce clé des écosystèmes intertidaux et est utilisée comme sentinelle. Au cours de cette thèse, des moules collectées sur des sites présentant des niveaux de contamination contrastés ont été conditionnées à deux niveaux de température différents avant une exposition à un stress thermique aigu. Des analyses protéomiques ont été réalisées pour explorer les effets de ces stress sur l'homéostasie des protéines. Une forte mortalité est observée exclusivement pour les individus issus du site pollué et conditionnés à des températures modérées. Chez les individus issus du site propre, une abondance de protéines de stress thermique et une sur-expression d'acteurs indiquant la mise en place d'un métabolisme anaérobie est observée. Les individus conditionnés à des températures plus élevées ont une meilleure réponse vis-à-vis des individus conditionnés aux températures modérées. Pour les moules provenant du site contaminé les réponses protéiques sont bien moins nettes et tendent à démontrer un effet additif délétère de la contamination et de la température. Là encore, les individus conditionnés aux températures les plus élevées répondent mieux. En conclusion, les individus au trait de vie non contaminés affichent de meilleures réponses physiologiques que les individus contaminés. De plus, les organismes dont l'historique thermique est favorable, i.e. conditionnés à des températures plus élevées, ont également des réponses amélioréesIntertidal organisms live in a fluctuating environment. The blue mussel Mytilus edulis is a key species of those ecosystems and are largely use as sentinel species. Global warming associated with anthropization will expose mussels to contaminations together with increased temperatures. In addition, more frequent heatwaves are expected. In this work, mussels were collected at two sites depicting contrasted levels of contamination and thermal exposure in microcosm were conducted. Two acclimation scenarios were set up prior to exposure to an identical acute thermal stress. In order to decipher joint effects of acclimation and contamination on protein homeostasis, gill proteome comparisons were performed. High mortality was observed only for mussels collected at the contaminated site and acclimated to current temperatures. Concerning gill proteome analysis, organisms from the pristine site exhibit high abundance of thermal stress proteins. Proteoforms involved in anaerobic metabolism were also up-regulated. Interestingly, mussels acclimated to the higher temperatures show an enhanced response compare to the one acclimated to current temperatures. Concerning mussels from the contaminated site, the response appears more confusing, excepted for heat stress protein response. This may indicate deleterious effects of combined contamination and heat stress. Therefore, organisms acclimated to higher temperature display improved responses. In conclusion, mussels with a clean life history show better physiological abilities than individuals with contaminated life history. Moreover, organisms prepared to heat stress by higher acclimation temperatures also develop a more effective response
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Auriol, Clement. "Compréhension globale de l'évolution in vivo d'Escherichia coli lors de cultures sous contraintes de rapports NADPH/NADP+ artificiellement élevés." Thesis, Toulouse, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAT0038/document.
Анотація:
Le métabolisme central de la souche E. coli MG1655 Δpgi ΔudhA Δedd Δqor a été rationnellement modifié afin de produire deux moles de NADPH et deux moles de NADH lors de l’oxydation du glucose en acétyl-CoA, alors qu’une souche sauvage produit quatre moles de NADH. La conséquence de cette modification est une forte diminution de son taux de croissance sur milieu minimum et glucose. Afin d’évaluer les aptitudes de cette souche à s’adapter à un tel stress métabolique, son évolution in vivo a été forcée lors de cultures par repiquages successifs sur glucose. Ainsi, après quatre cultures d’évolution un clone pur a été réisolé et caractérisé : un taux de croissance multiplié par six par rapport à la souche non évoluée a été mesuré. L’analyse par CGS (Séquençage par comparaison de génomes) a permis de corréler l’augmentation du taux de croissance à l’apparition d’une mutation, NuoF*(E183A), dans la sous-unité NuoF du complexe respiratoire I, complexe NADH-dépendant. Des études biochimiques et physiologiques de l’impact de cette mutation ont permis de démontrer que le complexe I évolué peut oxyder à la fois le NADPH et le NADH, créant ainsi une nouvelle voie d’oxydation du NADPH dans la cellule. L’évolution in vivo a ensuite été poursuivie au cours de onze repiquages et un nouveau clone pur a été réisolé et caractérisé : un taux de croissance proche de la souche sauvage et onze fois supérieur à celui de la souche non évoluée a alors été mesuré. L’analyse par CGS a permis cette fois de corréler l’augmentation du taux de croissance à l’apparition de deux mutations : NuoF*(E183A) et d’une deuxième dans la sous-unité α de l’ARN polymérase, rpoA*. Enfin, une deuxième souche E. coli MG1655 ΔpfkAB ΔudhA Δedd Δqor a été construite afin de détourner son métabolisme pour produire cette fois trois moles de NADPH et une mole de NADH lors de l’oxydation du glucose en acétyl-CoA. Cette souche étant incapable de se développer en milieu liquide et glucose, une étape de criblage en milieu solide et glucose a permis de sélectionner des clones capables de croître sur glucose. Tous ces clones possédaient soit la mutation NuoF*(E183A), soit une nouvelle mutation NuoF*(E183G), dont la caractérisation biochimique a montré que les deux enzymes évoluées permettent l’oxydation du NADPH par la chaîne respiratoire. Le phénomène d’évolution in vivo a conduit à la création d’une nouvelle fonction pour le NADPH qui n’est plus seulement impliqué dans les réactions de synthèse anabolique mais qui peut être utilisé pour produire directement de l’énergie catabolique. La compréhension globale du phénomène d’évolution a finalement permis la conception de nouvelles souches adaptées pour la production NADPH-dépendante de composés chimiques d’intérêtBacterial metabolism is characterized by robustness and plasticity that allow it to adjust too many metabolic perturbations. This present work demonstrates Escherichia coli abilities of evolution and adaptation under stress of NADPH accumulation. We constructed the E. coli MG1655 Δpgi::FRT ΔudhA::FRT Δedd::FRT Δqor::FRT strain where central metabolism has been rationally engineered to produce two mol of NADPH and two mol of NADH during the oxidation of glucose to acetyl-CoA, while a wild-type strain produces 4 mol of NADH per mole of glucose. Consequently, this strain presents a weak growth on glucose mineral medium. So as to evaluate bacterial abilities to overcome such metabolic stress, in vivo evolution of this strain has been forced in laboratory by serial transfer subcultures. After four evolution subcultures, an individual clone has been characterized by a six fold increased growth rate compared to non-evolved strain. CGS (Comparative Genome Sequencing) analysis allowed us to correlate growth improvement with one mutation apparition in respiratory complex: NuoF*(E183A) in NuoF subunit from the NADH dependant complex I. Further biochemical and physiological studies demonstrated that the evolved respiratory complex is able to oxidize both NADH and NADPH, resulting in a new NADPH reoxydation pathway in the cell. In vivo evolution experiments were then continued until eleven subcultures, where a new individual clone has been characterized by an eleven fold increased growth rate compared to non-evolved strain. Additional CGS analysis allowed us to correlate growth improvement with apparition of two mutations: NuoF*(E183A) and another mutation within the RNA polymerase alpha subunit, rpoA*. Thus, a second E. coli MG1655 ΔpfKA::FRT ΔpfKB::FRT ΔudhA::FRT Δedd::FRT Δqor::FRT strain has been rationally engineered to produce three mol of NADPH and one mole of NADH per mole of glucose oxidized to acetyl-coA. As this train was unable to growth in liquid glucose mineral medium, we performed a solid-state screening on glucose mineral medium that led to two different types of NuoF mutations in strains having recovered growth capacity. In addition to the previously seen E183A mutation other clones showed an E183G mutation, both having NADH and NADPH oxidizing ability. This result highlights need of this new NADPH reoxydation pathway for NADPH accumulating cells. This solution creates a new function for NADPH that is no longer restricted to anabolic synthesis reactions but can now be also used to directly produce catabolic energy. Finally, global understanding of evolution process allowed conception of new engineered strains, well designed for NADPH dependant production of chemicals of interest
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Givaudan, Nicolas. "Adaptation strategies of soil biodiversity (earthworms) to pesticides : mechanisms in play and ecosystemic cost assessment." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S083/document.
Анотація:
Ce travail de thèse a cherché à déterminer si la contamination résiduelle à long terme des sols agricoles par les pesticides induit le développement de mécanismes d’adaptation aux pesticides chez les vers de terre. Il a aussi visé à identifier les coûts potentiels de l’adaptation de l’échelle de l’individu à celle de la population, et les conséquences pour l’écosystème sol. Une contamination résiduelle du sol par les pesticides est mesurée et comparée dans trois champs cultivés en agriculture conventionnelle (classés en fonction de l’historique cultural comme « haut », « moyen » et « bas » niveaux d’intrants), un champ cultivé en agriculture biologique et une prairie permanente biologique, tous dans ce type de management agricole depuis plus de 20 ans. En utilisant une méthode d’extraction des pesticides en milieu aqueux (représentant la fraction « biodisponible » des pesticides), 6, 8 et 4 résidus de pesticides sont détectés dans les champs à « haut », « moyen », et « bas » niveaux d’applications, respectivement, et un seul pesticide dans le sol du champ biologique (un résidu d’atrazine potentiellement vieux de plus de 20 ans). Les deux espèces endogées Allolobophora chlorotica et Aporrectodea caliginosa , communnes dans les sols des 5 champs,- mis à part A. chlorotica qui est absente du champ cultivé en agriculture biologique-, ont servi de modèles biologiques d’étude. Les stratégies d’adaptation aux pesticides sont étudiées en comparant les réponses de ces populations de vers de terre sur le terrain et après des expositions aux pesticides en laboratoire. Les réponses mesurées s’étendent de l’échelle moléculaire (enzymes de biotransformation et du stress oxidatif), biochimique (ressources énergétiques), métabolique (taux de respiration, métabolomique) à l’échelle de l’individu (biomasse, longueur) et de la population (traits de vie des cocons et des juvéniles), et aux possibles conséquences pour l’écosystème sol en termes de bioturbation (creusement et ingestion de sol) et de dissipation des pesticides comme service ecosystémique. Une capacité de détoxification augmentée et un plus grand potentiel anti-oxidant sont observés le long du gradient de contamination du sol et en laboratoire après exposition des vers de terre des champs conventionnel (population « pré-exposée ») et biologique (« naïve) à des pesticides. Des demandes énergétiques et des réarrangements métaboliques différents sont observés dans les deux populations, et sont plus prononcés chez la population pré-exposée. Une adaptation physiologique est démontrée chez les animaux pré-exposés, qui est associée à une ’augmentation de la bioturbation, et en cascade à une dissipation du pesticide dans le sol. Les conséquences au niveau de la population sont étudiées en termes de traits d’histoire de vie des deux populations pré-exposées et naïves. Le management en conventionnel incluant l’utilisation de pesticides semble diminuer le poids des adultes au champ, et implique potentiellement la réallocation des ressources énergétiques, des mécanismes reproductifs vers les processus métaboliques. Ceci aboutit à une diminution de la fécondité et du pourcentage d’éclosion et pourrait être un facteur participant à la diminution des populations de vers de terre dans les champs cultivés avec utilisation de produits phytosanitairesThis work investigated if long-term residual contamination of agricultural soils leads to adaptation of earthworm populations to pesticides. It also aimed at identifying the costs of adaptation from the individual to the population level, and the consequences for the ecosystem. Residual contamination by pesticides was assessed and compared in three fields under conventional management (classified after evaluation of pesticide applications as ''high-'', ''medium-'', and ''low-''pesticide input), one field under organic agriculture requirements and one organic permanent pasture, all in this type of management for more than 20 years. Using a water extraction method, as indicative of the amount of bioavailable pesticides 6, 8 and 4 residues of pesticides were recovered in the ''high-'', ''medium-'', and ''low-input'' fields, respectively, and almost no pesticides were detected in the soil of the organic field except for low levels of residual (possibly 20 years old) atrazine. The endogeic species Aporrectodea caliginosa and Allolobophora chlorotica were found in common to the five fields, -except A. chlorotica which was absent from the organic field-, and were used as biological models. Adaptation strategies were investigated by comparing the populations of these earthworms between the different fields according to several endpoints in field and laboratory assessments. The endpoints measured ranged from the molecular (biotransformation and anti-oxidant enzymes), biochemical (main energy resources), and metabolic (respiration rate, metabolomics) levels, to individual (weight, length) and population-related parameters (cocoon and juvenile life traits), and to the possible consequences for the ecosystem in terms of bioturbation (earthworm burrowing behaviour) and pesticide disappearance as an crucial ecosystem service. Enhanced detoxification and anti-oxidant potential was demonstrated along the gradient of contamination in the fields, and in particular comparing the response to an experimental pesticide exposure between the pre-exposed, thus possibly adapted earthworms from the ''high-input'' field-, and the naïve population from the organic field. Distinct energetic demands and metabolic rearrangements were observed between the populations, more pronounced in the pre-exposed earthworms. Physiological adaptation was demonstrated in pre-exposed animals, and this was associated with an increase in burrowing behaviour and pesticide disappearance in the soil. Population-level consequences were assessed in life traits of the two populations. The conventional farming including the use of pesticides decreased the weight of adult worms in the field and resulted in reallocation of energy resources, possibly from reproductive to metabolic function. This led to lower fecundity and hatching success and could partly explain lower earthworm densities in pesticide-impacted soils
I dette arbejde blev der forsket i om langsigtet residualforurening af landbrugsjord fører til pesticidadaptation hos regnorme. Forskningen sigtede også efter at identificere adaptations-omkostningerne fra individ- til populationsniveau, og konsekvenserne for økosystemet. Pesticiders residualforurening blev vurderet og sammenlignet i; tre konventionelt styrede marker (klassificeret efter evaluering af pesticid-anvendelser som ”højt-”, ”medium-”, og ”lav-input”), en mark styret ud fra økologiske betingelser, og et økologisk permanent græsningsareal, alle havde været styret på denne måde i mere end 20 år. Ved hjælp af en vand-ekstraktionsmetode blev 6,8 og 4 pesticidresiduums udvundet i henholdsvis ”høj-”, ”medium-”, og ”lav-input” markerne, og næsten ingen pesticider blev detekteret i jorden fra den økologiske mark bortset fra lave niveauer af resterende (højst sandsynligt 20 år gammelt) atrazin. Regnorms-populationerne Aporrectodea caliginosa og Allolobophora chlorotica blev fundet i alle fem marker, bortset fra A. chlorotica som ikke var til stede i den økologiske mark. Adaptationsstrategier blev undersøgt ved at sammenligne populationerne af disse regnorme de forskellige marker imellem ifølge flere parametre i felt- og laboratoriebedømmelserne. De målte parametre rangerede fra molekylære- (biotransformation og antioxiderende enzymer), biokemiske- (primære energiressourcer), og metaboliske- (respirationsrate, metabolomics) niveauer, til individuelle- (vægt, længde) og populations-relaterede parametre (puppe og juvenile livskarakterer), og til de mulige konsekvenser for økosystemet med hensyn til bioturbation (regnormes grave-adfærd) og nedgang i koncentrationen af ekstraherbare pesticider. Forbedret afgiftnings- og antioxiderende potentiale blev demonstreret langs gradienten af pesticid forurening i felten. Forbedret afgiftning i den pre-eksponerede population var særdeles tydeliggjort ved eksponeringen til pesticider i laboratoriet sammenliget med den økologiske population. Der blev observeret distinkte energibehov og metabolisk omgruppering populationerne imellem, dette var mere udtalt hos de pre-eksponerede regnorme. Der blev detekteret fysiologiske adaptationer hos de pre-eksponerede dyr, og dette hang sammen med en kompensatorisk øgning i grave-adfærd og nedgang i koncentrationen af ekstraherbare pesticider i jorden. Konsekvenser, på populationsniveau, blev bedømt ud fra de to populationers livskarakterer. Brug af pesticider resulterede i vægtnedgang hos de voksne orme i felten og omfordeling af energiressourcer, formodentlig fra reproduktiv til metabolisk funktion. Dette førte til lavere frugtbarhed og udklæknings-succes og kunne til dels forklare de lavere regnorme-densiteter i den pesticid-påvirkede jord
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Pham, Hoang-Nam. "Impact des métabolites secondaires de plantes sur des bactéries pathogènes de la rhizosphère : existe-t-il un lien entre la résistance sur métaux et la modulation de résistance aux antibiotiques ?" Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30153/document.
Анотація:
L'objectif de cette thèse est d'évaluer les modifications du métabolisme secondaire des plantes contaminées aux éléments trace métalliques (ETM) et leurs conséquences sur les communautés bactériennes rhizosphériques associées incluant des bactéries présentant des phénotypes de MultiDrug Résistance (MDR). Nous nous sommes focalisés sur deux contextes de sols exposés aux métaux : la phytoremédiation de sites miniers au Vietnam et la reconversion de sols agricoles contaminés par la re-déposition atmosphérique d'activités métallurgiques en France. Nos résultats ont mis en évidence que la contamination par différents types de métaux (dont Cu et Pb principalement) a conduit à une altération de la production des métabolites secondaires des racines, tiges et feuilles de la plante hyperaccumulatrice Pteris vittata et que concernant les racines des tendances similaires dans les changements métaboliques ont pu être observés dans un autre type de contexte de pollution (Zn et Pb plus particulièrement). De même, les profils métaboliques des parties souterraines (racines et rhizomes) de Miscanthus x giganteus ont été modifiés par les concentrations en Pb, Cd et Zn des sols agricoles. Pour les deux plantes examinées des dérivés de l'acide chlorogénique ont été retrouvés en proportions augmentées dans les racines malgré des contextes de nature des sols et de pollutions métalliques très contrastés. Cependant, les dérivés de tanin catéchiques sont spécifiquement trouvés en proportions plus élevées dans les racines de P. vittata sous pression métallique. Ces polyphénols sont connus pour leur capacité à piéger les radicaux libres et leur pouvoir antioxydant et pourraient donc être impliqués dans l'adaptation de ces plantes au stress métallique en contribuant à limiter le stress oxydatif généré par les ETM. Au niveau des parties aériennes, nous n'avons étudié que le changement pour P. vittata et avons mis en évidence une proportion plus élevée de dérivés flavonoïdiques pour les plantes contaminées. Nos résultats de métagénomique nous permettent de conclure également sur un effet des ETM sur la diversité et la richesse spécifique des communautés bactériennes des sols étudiés : une forte contamination en Cu (10 fois la limite autorisée) a diminué la diversité et la richesse bactérienne, alors que pour des niveaux en ETM plus modérés incluant Cu, Pb et Zn, la diversité des communautés bactériennes rhizosphériques semble plus influencée par la plante ou la saison plutôt que par l'effet des ETM. Cet effet sur la composition bactérienne de la rhizosphère de P. vittata se traduit par un enrichissement de certains genres connus comme pathogènes opportunistes de l'homme, notamment Ralstonia, Acinetobacter, Burkholderia et Mycobacterium. En outre, le genre Cupriavidus, connu comme très résistant aux ETM est le seul genre spécifiquement associé à P. vittata qui ait été augmenté au sein de la communauté rhizosphérique pour les deux sites miniers étudiés par rapport aux sols rhizosphériques non pollués. Ce genre pourrait donc être impliqué dans le processus d'adaptation de cette plante au stress métallique. Quant aux communautés rhizosphériques de Miscanthus x giganteus, la sélection de Stenotrophomonas et Pseudomonas dans les sols agricoles contaminés a été observée. Dans le cadre de cette thèse nous avons également mis au point une méthode rapide pour tester l'impact de métabolites végétaux sur des souches pathogènes d'origine clinique et environnementale et également évaluer leur activité inhibitrice de pompes à efflux (IPE) de la famille des RND. Nos données ont ainsi permis de mettre en évidence des activités intéressantes et comparables à celle de l'inhibiteur de pompe à efflux PAßN pour des composés testés qui étaient extraits des racines de Fallopia x bohemica ou des dérivés de ces derniersThe objective of this thesis is to evaluate the modification of plant secondary metabolism production contaminated with metallic trace elements (MTE) and its consequences on the associated rhizospheric bacterial communities including bacteria presenting MultiDrug Resistant (MDR) phenotypes. We have focused on two contexts of metals exposure: the phytoremediation of mining sites in Vietnam and the reconversion of agricultural soils contaminated by the atmospheric re-deposition of metallurgical activities in France. Our results highlighted that contamination by different types of metals (mainly Cu and Pb) has led to an alteration in the production of secondary metabolites in the roots, stems and leaves of the hyper-accumulating Pteris vittata and for roots, a similar trend in the metabolic changes could be observed in another type of pollution context (Zn and Pb more particularly). Similarly, the metabolic profiles of the underground parts (roots and rhizomes) of Miscanthus x giganteus were modified by the concentrations of Pb, Cd and Zn in agricultural soils. For the two plants examined chlorogenic acid derivatives have been found in increased proportions in the roots despite soil type and pollution context were highly contrasted. However, catechic tannin derivatives are specifically found in higher proportions in the roots of P. vittata under metal pressure. These polyphenols are known for their ability to scavenge free radicals and their antioxidant properties and thus could be involved in the adaptation of these plants to metallic stress by helping to limit the oxidative stress generated by MTE. At the level of the aerial parts, we studied only the change for P. vittata and evidenced higher proportions of flavonoid derivatives for contaminated plants. Our metagenomic results allow us to conclude also on the effect of MTE on the diversity and the specific richness of the bacterial communities of the studied soils: a high contamination of Cu (10 times the allowed limit) decreased dramatically bacterial richness and diversity, while for more moderate MTE levels including Cu Pb and Zn, the diversity of rhizosphere bacterial communities was more explained by plant or season effect rather than an effect of MTE. This effect on P.vittata rhizosphere bacterial composition is reflected by an enrichment in genera known as opportunistic human pathogens, including Ralstonia, Acinetobacter, Burkholderia and Mycobacterium. In addition, Cupriavidus, known as a highly resistant genus, is the only P. vittata specifically associated genus found in increased proportions at both mining sites compared to non-contaminated rhizosphere soils. This genus could then be involved in the adaptation process of this plant with metal stress. As for the rhizospheric communities of Miscanthus x giganteus, the selection of Stenotrophomonas and Pseudomonas in agricultural soils contaminated with MTE was observed. As a part of this thesis, we have also developed a rapid method for testing the impact of plant metabolites on pathogenic strains of clinical and environmental origin and their efflux pump inhibition (EPI) activity of RND family. Our data thus showed interesting and notable EPI activities comparable to that of the efflux pump inhibitor PAßN for tested compounds issued from Fallopia x bohemica roots or for their derivatives
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Brunet, Philippe. "Etude physiologique comparée de l'adaptation au froid chez de jeunes plants de Lycopersicon esculentum Mill. Et Lycopersicon hirsutum Humb. & Bonpl." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20257.
Анотація:
Une etude comparee des effets de deux regimes de basses temperatures est realise entre lycopersicon esculentum mill. , varietes ege 12p1 et a1-1 et lycopersicon hirsutum humb. & bonpl. , ecotypes la 1777 et la 1393, durant les premiers stades vegetatifs. Les resultats obtenus permettent d'aborder plusieurs points reliant le froid, la nutrition minerale de l'espece et son degre d'adaptation. Ce dernier parait etre en etroite relation avec les bilans ioniques des ions absorbes et des ions demeurant a l'etat libre. De meme, l'etude des potentialites d'absorption et de transfert racinaires suggerent une adaptation morphologique des racines, sous l'effet de nos traitements au froid, qui pourrait compenser les fortes perturbations d'absorption minerale observees chez l. Esculentum, notamment pour les ions potassium et calcium. La composition ionique des seves xylemiques obtenue par chromatographie liquide haute performance a permis de mettre en evidence la presence d'ammonium a l'etat libre chez les deux especes maintenues a 10#oc. Certaines experiences sont alors consacrees a l'etude de son origine. Enfin, l'incidence du traitement a 10#o c sur le metabolisme azote est ensuite completee par la mesure des activites des enzymes impliquees dans l'assimilation de l'azote ainsi que par l'etude du contenu en acides amines libres et en proteines des deux especes
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Liu, Zhenhua. "Evolutionary mechanisms of plant adaptation illustrated by cytochrome P450 genes under purifying or relaxed selection." Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAJ008.
Анотація:
Les plantes produisent une remarquable diversité de métabolites pour faire face aux contraintes d’un environnement en constante fluctuation. Cependant la manière dont les plantes ont atteint un tel degré de complexité métabolique et les forces responsables de cette diversité chimique reste largement incomprise. On considère généralement que le mécanisme de duplication des gènes contribue pour une grande part à l’évolution naturelle. En absence de transfert horizontal, les gènes d’évolution récente se cantonnent généralement chez quelques espèces et sont soumis à une évolution rapide, alors que les gènes conservés et plus anciens ont une distribution beaucoup plus large et sont porteurs de fonctions essentielles. Il est donc intéressant d’étudier l’adaptation des plantes en analysant parallèlement les gènes qui présentent soit une large distribution taxonomique, soit une distribution plus restreinte, de type lignée-spécifique. Les cytochromes P450 (CYP) constituent l’une des plus vastes familles de protéines chez les plantes, présentant des phylogénies très conservées ou très branchées qui illustrent la plasticité métabolique et la diversité chimique. Pour illustrer l’évolution des fonctions des cytochromes P450 dans le métabolisme végétal, nous avons sélectionné trois gènes, l’un très conservé au cours de l’évolution, CYP715A1 et les deux autres, CYP98A8 et CYP98A9, très récemment spécialisés de manière lignée spécifique chez les Brassicaceae. Les gènes appartenant à la famille CYP715 ont évolué avant la divergence entre gymnospermes et angiospermes, et sont le plus souvent présent en copie unique dans les génomes végétaux. Ceci suggère que leur fonction est essentielle et très conservée chez les plantes à graines (spermaphytes). Sur la base d’une analyse transcriptionnelle et de l’expression du gène GUS sous le contrôle du promoteur de CYP715A1, il est apparu que ce gène est spécifiquement exprimé au cours du développement floral, dans les cellules tapétales des jeunes boutons floraux ainsi que dans les filaments lors de l’anthèse. CYP715A1 est également fortement induit dans les cellules du péricycle de la zone d’élongation racinaire en réponse au stress salin. L’induction par le sel nécessite une région promotrice située entre 2 et 3 kb en amont de la région codante (i.e ; codon START), ce qui suggère la présence d’un facteur cis à cet endroit. Afin de déterminer la fonction de CYP715A1 chez Arabidopsis thaliana, j’ai identifié deux mutants d’insertion de T-DNA par génotypage et complémenté ces mutants avec le gène natif. La perte de fonction de CYP715A1 n’a pas d’impact sur la croissance et la fertilité de la plante en conditions de laboratoire. Cependant, une analyse par microscopie électronique en transmission montre un phénotype d’intine ondulée. La perte de fonction du gène CYP715A1 a également entraîné une réduction de la taille des pétales et un défaut d’anthèse. [...]Plants produce a remarkable diversity of secondary metabolites to face continually challenging and fluctuating environmental constraints. However, how plants have reached such a high degree of metabolic complexity and what are the evolutionary forces responsible for this chemodiversity still remain largely unclarified. Gene evolution based on gene birth and extinction has been reported to nicely reflect the natural evolution. Without horizontal gene transfer, young genes are often restricted to a few species and have undergone rapid evolution, whereas old genes can be broadly distributed and are always indicative of essential housekeeping functions. It is thus of interest to study plant adaptation with parallel focus on both taxonomically widespread and lineage-specific genes. P450s are one of the largest protein families in plants, featuring both conserved and branched phylogenies. Examples of P450 properties reflecting metabolic versatility, chemodiversity and thus plant adaptation have been reported. To illustrate evolution of P450 functions in plant metabolism, we selected two P450 genes, one evolutionary conserved CYP715A1 and the second a recently specialized lineage-specific gene CYP98A9 in Arabidopsis thaliana.CYP715s evolved before the divergence between gymnosperms and angiosperms and are present in single copy in most sequenced plant genomes, suggesting an essential housekeeping function highly conserved across seed plants. Based on transcriptome analysis and promoter-driven GUS expression, CYP715A1 is selectively expressed in tapetal cells of young buds and filaments of open flowers during flower development. In addition, CYP715A1 is highly induced in the pericycle cells of the root elongation zone upon salt stress. The salt induction relies on the 2-3kb region of CYP715A1 promoter, suggesting some salt-response elements may exist in this area. To characterize the function of CYP715A1 in Arabidopsis, I identified two T-DNA insertion mutants by genotyping and confirmed by complementation with native CYP715A1 gene. Loss of function of CYP715A1 has no impact on plant growth and fertility in laboratory conditions. However, transmission electron microscopy (TEM) analysis has shown constant undulated intine phenotype in two knockout mutants and also the petal growth is significantly inhibited. These two phenotypes nicely match the native expression pattern of CYP715A1. Gene co-expression analysis suggests involvement of CYP715A1 in gibberellin (GA) metabolism under salt treatment. GAs profiling on mutant flowers also indicates reduced accumulation specific GAs. Unfortunately, no significant phenotype either related to root growth or root architecture under salt treatment can be observed. Recombinant expression of the CYP715A1 enzyme in yeast so far does not allow confirming GAmetabolism. However, metabolic profiling of inflorescences in mutants and over-expression lines, together with transcriptome analysis of the loss of function cyp715a1 mutants strongly support a CYP715A1 role in signaling, hormone homeostasis and volatile emission in agreement with the purifying selection leading to gene conservation observed in spermatophytes.[...]
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Chevalier, Clément. "Fonctions et mécanismes d'action de l'ARNIII et de nouveaux ARN non codants de Staphylococcus aureus." Strasbourg, 2009. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2009/CHEVALIER_Clement_2009.pdf.
Анотація:
Il est maintenant bien établi que l'ARN est un des acteurs clés de la régulation de l'expression des gènes dans tous les organismes vivants. Chez les bactéries, plus de 10% du génome est suspecté coder pour des ARN régulateurs. Alors que dans les bactéries Gram-négatif, plus de 80 ARN ont été identifiés et que plusieurs d’entre eux régulent divers processus adaptatifs (changement de l’environnement, stress, virulence), peu de données existaient dans les bactéries Gram-positif au début de ma thèse. L’objectif de mon projet a été de caractériser et d’analyser la fonction et les mécanismes d’action de nouveaux ARN dans la bactérie pathogène Staphylococcus aureus. Staphylococcus aureus produit un grand nombre de facteurs de virulence qui sont finement régulés par l‘intervention coordonnée de protéines et d’ARN. Ainsi, l'ARNIII qui est induit en réponse à la densité cellulaire, était connu pour réguler l’expression de plus de 40 gènes de virulence. Par l’utilisation combinée d’approches expérimentales complémentaires, nous avons montré que l’ARNIII agit principalement comme ARN antisens en se fixant à de multiples ARNm codant pour une famille de facteurs de virulence et pour la protéine de régulation de la transcription Rot. Dans tous les cas, l’ARNIII utilise un motif conservé riche en cytosines pour interagir avec ses ARNm. Selon la structure de l’ARNm, les complexes générés adoptent des topologies variées (duplex irrégulier, interaction boucle-boucle). Ces complexes stables empêchent la formation du complexe d’initiation de la traduction et génèrent des sites spécifiques pour l’endoribonucléase III (RNase III) qui initie la dégradation des ARNm réprimés. L’ARNIII et la RNase III agissent de manière coordonnée pour réprimer de manière irréversible la synthèse des facteurs de virulence. Par ailleurs, en réprimant la traduction de l’ARNm rot qui code pour un répresseur des exotoxines, l’ARNIII régule de manière indirecte l’expression de nombreux autres gènes. L'ensemble de nos données a permis d’intégrer l’ARNIII dans un réseau de régulation complexe de la virulence. Dans le but d'élargir ce réseau, nous sommes ensuite partis à la recherche de nouveaux ARN non-codants (ARNnc). Une approche de génomique comparative des régions intergéniques incluant différents outils bioinformatique et l’analyse de leur expression nous ont conduit à l’identification de 11 nouveaux ARNnc (RsaA-K) de S. Aureus. Alors que ces ARN sont tous stables et majoritairement exprimés en phase stationnaire, leurs tailles et leurs degré de conservation sont différents. Leur expression est régulée en réponse à divers stress et par différents régulateurs de la transcription, comme le facteur Sigma B. Bien que la fonction de la plupart de ces ARN reste encore à déterminer, nous avons montré que RsaE réprime la synthèse de plusieurs protéines impliquées dans diverses voies métaboliques. La plupart de ces ARN possèdent le même motif riche en C que l'ARNIII, indiquant l'existence d'une classe d'ARNnc qui agirait par un mécanisme commun sur leurs gènes cibles. Toutes nos données permettent d’ores et déjà d’appréhender les réseaux de régulation dans lesquels ces ARN sont impliqués et suggèrent des connections possibles entre le métabolisme, la réponse au stress et la virulence de S. AureusTo date, it is well established that RNA play a key role in gene regulation. In bacteria, more than 10% of the genome is supposed to encode for regulatory RNAs. Whereas in Gram-negative bacteria more than 80 non coding RNAs (ncRNA) have been identified to be involved in various processes (virulence, stress, environmental changes), only few were identified in Gram-positive bacteria when I started my thesis. Thus, the aim of my work was to identify and analyze the function and the mechanisms of action of new ncRNAs in the pathogenic bacterium Staphylococcus aureus. Staphylococcus aureus expresses more than 50 virulence factors that are tighly regulated by proteins but also, in some cases, by RNAs. For example, RNAIII which responds to cell density, was known since several years to regulate by itself the expression of 40 virulence factors. Using different complementary approaches, we have shown that RNAIII acts mainly as an antisens RNA and binds multiple mRNAs encoding either virulence factors or the transcriptional regulator Rot. In each case, RNAIII uses a conserved C rich motif to interact with its mRNA targets. According to the structure of the mRNAs, these interactions lead either to the formation of an extending duplex or a loop-loop complex. These interactions prevent the formation of the ternary complex of translation initiation and further allow a rapid degradation of mRNAs by the RNAse III. Thus, RNAIII and RNase III act in a coordinated way to irreversibly repress the expression of the virulence factors. In addition, by repressing rot mRNA, which encodes for a repressor of toxins, RNAIII indirectly regulates many others genes. These data confirmed that RNAs may be key factors in a complex regulatory network of virulence. In order to unravel whether other non coding RNAs could be involved in virulence regulation, we decided to identify new ncRNAs in S. Aureus. We focused our attention on intergenic regions and using different bioinformatic tools, we finally identified 11 new ncRNAs (RsaA-K) in S. Aureus. Whereas most of these RNA are stable and expressed in stationary growth phase, their size and their conservation vary. Interestingly, most of Rsa RNA carry the same C rich motif than RNAIII suggesting a common mechanism to regulate gene expression. Although the function of most of Rsa RNA is still unknown, we showed that RsaE, whose expression is induced by the agr system, represses the translation of several proteins involved in the metabolism. All together, our data suggest the existence of a link between metabolism, stress response and virulence
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Leturque, Armelle. "Adaptations du métabolisme glucidique pendant la gestation chez la ratte." Paris 7, 1985. http://www.theses.fr/1985PA077060.
Анотація:
Durant la gestation, des modifications physiologiques et métaboliques importantes interviennent dans le compartiment maternel liées à l'apparition de novo des foetus et des placentas. Le foetus consomme, en tant que substrat énergétique essentiel, une quantité croissante du glucose. Quant au placenta, il contrôle le transfert de glucose au foetus et secrète des hormones favorisant la production d'insuline par le pancréas maternel. Les adaptations du métabolisme glucidique maternel seront donc nombreuses. Le but de notre travail a été de définir au cours de la gestation chez la ratte les mécanismes par lesquels l'homéostasie glucidique est maintenue face à une dépense énergétique intense et de quantifier les besoins en glucose de chaque tissu. Nous avons aussi défini et quantifié la résistance à l'insuline qui s'établit pendant la gestation et nous nous sommes demandés quels étaient les tissus et les mécanismes impliqués. Chez la ratte une étude de l'évolution de la glycémie au cours de la gestation mise en parallèle avec l'évolution du poids du conceptus montre 1) qu'à 14 jours de gestation une hypogly¬cémie post-absorptive est observée alors que le conceptus repré¬sente seulement 4 % du poids de la mère, 2) que durant la dernière semaine de gestation la glycémie diminue légèrement alors que le conceptus est en phase exponentielle de croissance. Nous en avons conclu que l'hypoglycémie de la gestation n'était pas due à une consommation importante de glucose par le conceptus.
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Andres, Jérémy. "Mécanismes adaptatifs et interactions métaboliques au sein de communautés microbiennes soumises au stress arsénié." Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAJ026/document.
Анотація:
L’arsenic est naturellement présent dans la croûte terrestre et de manière abondante dans certains environnements. Si cet élément est toxique pour la plupart des formes de vies, des micro-organismes développent différents mécanismes pour y faire face. Ce travail porte sur l’étude de ces processus impliquant à la fois des réponses individuelles et des interactions entre organismes appartenant à des domaines différents du vivant. Des approches de génomique descriptive et fonctionnelle mettent ainsi en évidence différents mécanismes adaptatifs et fonctions cellulaires impliqués dans la réponse à l’arsenic d’une bactérie et d’un protiste photosynthétique, Rhizobium sp. NT-26 et Euglena mutabilis, tous deux particulièrement résistants à cet élément. Par ailleurs, tandis que Rhizobium sp. NT-26 semble avoir perdu sa capacité à interagir avec les plantes, E. mutabilis fait au contraire partie intégrante d’une communauté microbienne incluant différentes bactéries et bénéficie de leur activitéArsenic naturally occurs in earth crust and is particularly abundant in some environments. While this element is toxic for most forms of life, micro-organisms have evolved different mechanisms to cope with it. This work deals with these different processes involving individual responses as well as interactions between organisms belonging to different domains of life. Descriptive and functional genomics approaches highlight several adaptative mechanisms and cellular functions involved in the arsenic response of a bacterium and a photosynthetic protist, Rhizobium sp. NT-26 and Euglena mutabilis, respectively, both being particularly resistant to arsenic. Also, while Rhizobium sp. NT-26 seems to have lost its ability to interact with plants, E. mutabilis is on the contrary an integral part of a microbial community including different bacteria and benefits from their activity
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Blanc, Stéphane. "Le métabolisme énergétique en microgravité simulée : adaptations chez l'homme et le rat." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO1T277.
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Willems, Glenda. "Characterisation of zinc and cadmium tolerance in Arabidopsis halleri." Lille 1, 2006. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/481f2da5-d398-40e2-b36f-2796fb68be85.
Анотація:
Dans cette étude, nous avons développé une approche de type Quantitative Trait Loci (QTL) afin d'étudier le déterminisme génétique de la tolérance au zinc (Zn) et au cadmium (Cd) dans l'espèce Arabidopsis halleri A. Halleri (n = 8) est une espèce métallophyte distribuée sur des sites pollués et non pollués. La tolérance au Zn et au Cd étant constitutivement présentes dans l'espèce étudiée, nous avons développé une population de type backcross (BC 1) à partir d'un croisement interspécifique entre un individu A. Halleri, et un individu de l'espèce proche non tolérante A. Lyrata ssp. Petraea (n = 8). Une carte génétique constituée de 8 groupes de liaison, équivalents au nombre de chromosomes des deux espèces parentales a été construite. Nous avons identifié 3 QTLs pour la tolérance au Zn, ainsi que pour la tolérance au Cd. Le QTL majeur de la tolérance au Cd est également impliqué dans la tolérance au Zn. Nous proposons 3 gènes candidats pour la tolérance au Zn HMA4 (pompe à métaux), MTP1-A et MTP1-B (des transporteurs de Zn). HMA4 co-localise aussi avec le QTL majeur de la tolérance au Cd. Nous n'avons identifié aucun gène candidat potentiel pour les deux autres régions QTL de la tolérance au Cd. Vu la taille des intervalles de confiance associés aux régions QTLs (> 4 cM), nous ne pouvons actuellement pas confirmer avec certitude l'implication des gènes proposés ci-dessus dans la tolérance au Zn ou au Cd. Cependant, la localisation dans les zones QTL de ces gènes actifs dans l'homéostasie des métaux justifie aujourd'hui qu'ils fassent l'objet d'une étude plus approfondie en génomique fonctionnelle afin de déceler leur contribution exacte à la tolérance aux métaux lourds dans A. Halleri ainsi qu'en évolution moléculaire afin de rechercher par analyse du polymorphisme nucléaire d'éventuelles signatures de sélection. En vue de l'identification d'autres gènes potentiellement impliqués dans la tolérance au Zn, nous avons appliqué une deuxième stratégie consistant dans l'intégration des résultats obtenus dans une analyse transcriptomique et dans l'analyse QTL de la tolérance au Zn.
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Castelli, Joël. "Radiothérapie adaptative morphologique et métabolique des cancers ORL." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1B043/document.
Анотація:
Objectifs : Notre travail avait pour objectifs (i) d’évaluer le bénéfice dosimétrique et de prédire le bénéfice clinique d’une radiothérapie adaptative pour des cancers des voies aéro‐digestives supérieures, à la fois en termes de toxicité et de contrôle local, (ii) d’identifier les patients bons candidats à une stratégie de radiothérapie adaptative, et (iii) d’identifier le meilleur schéma de radiothérapie adaptative pour épargner les parotides. Matériels et méthodes : Le bénéfice dosimétrique a été évalué en utilisant les données de patients inclus dans une étude de phase III évaluant le bénéfice clinique d’une radiothérapie adaptative. La dose cumulée sans et avec radiothérapie adaptative a été estimée par des méthodes de recalage élastique. Une évaluation des différents algorithmes de recalage a été faite à la fois en termes de précision spatiale et d’impact sur la dose estimée. Des modèles de prédiction du risque de surdosage ont été développés en utilisant des modèles linéaires généralisées mixtes et une validation croisée par leave‐one‐out. L’évaluation de différents schémas de radiothérapie adaptative (en termes de fréquence et de nombre) a été réalisée en se basant sur l’épargne des parotides. La valeur prédictive de paramètres quantitatifs issus de la TEP a été évaluée à travers une revue systématique de la littérature. La valeur prédictive de paramètres intensité issue de la TEP a été analysée dans 2 cohortes indépendantes. Résultats : Nos travaux ont confirmé qu’en l’absence de radiothérapie adaptative pour des cancers des VADS, il existe un risque de surdosage des parotides de plus de 2 Gy pour les 2/3 des patients. Il s’y associe un risque de sous dosage de la tumeur de plus de 1 Gy pour 50 % des patients. Une radiothérapie adaptative permet de corriger à la fois le surdosage des parotides (bénéfice clinique estimée de 10 % de diminution du risque de xérostomie) et le sous dosage de la tumeur. Basés sur des paramètres issus de la planification et de la première semaine de traitement, des modèles de prédiction du risque de sur dosage des parotides ou de sous dosage de la tumeur ont été développés. Les paramètres TEP prédictifs du risque de récidive ont été identifiés. Un nomogramme a pu être développé et validé dans une 2nd cohorte de patients. Conclusion : Nos travaux confirment le bénéfice d’une radiothérapie adaptative pour épargner les parotides et maintenir la couverture tumorale. Ce bénéfice dosimétrique devrait permettre une diminution de la toxicité et une amélioration du contrôle local. Des paramètres anatomiques et dosimétriques simples permettent l’identification des patients à risque de surdosage des parotides ou de sous dosage de la tumeur. L’utilisation de la TEP permet d’identifier précocement les patients à haut risque de récidive, candidats potentiels à une intensification thérapeutique. Ces résultats justifient la poursuite des travaux sur une cohorte de patients plus importante, idéalement dans le cadre d’études cliniques de phase IIIObjectifs: The aims of this work were (i) to evaluate the dosimetric benefit and to predict the clinical benefit of adaptive radiotherapy for head and neck cancer, regarding both toxicities and local control, (ii) to identify patients whose good candidate for an adaptive strategy, and (iii) to identify the best adaptive strategy to spare the parotid glands. Materials and methods: The dosimetric benefit was assessed using data from a phase III study evaluating the clinical benefit of an adaptive radiotherapy. Cumulated dose with and without adaptive was estimated using deformable image registration. Different methods of deformable image registration were evaluated regarding both spatial and dose estimation accuracy. Predictive model of the risk of parotid gland overdose was computed using generalized linear mixed model and cross validation by leave‐one‐out. The dosimetric benefit of numerous replanning strategies, defined by various numbers and timing of replanning, with regard to parotid gland sparing, was quantified. We performed a systematic review to evaluate the predictive value of quantitative PET parameters. The predictive value of PET intensity parameters was assessed using two independent cohorts of patients. Résultats: Without adaptive radiotherapy, 65% of the patients had a PG overdose of more than 2 Gy and 50% of the patients had a tumor underdose of more than 1 Gy. Adaptive radiotherapy allows to correct both parotid gland overdose and tumor underdose. Based on parameters calculated at the planning and at the first week of treatment, predictive models of PG overdose and tumor underdose were computed. PET parameters correlated with overall survival were identified. Using two independent cohorts of patients, a nomogram to predict survival was build and externally validated. Conclusion: Our studies showed the benefit of adaptive radiotherapy to spare the parotid glands while increasing tumor coverage. These benefits should allow to decrease the toxicities while increasing local control. Early anatomical and dosimetric parameters allow identifying patients at risk of tumor underdose or parotid gland overdose. PET performed before the treatment allows identifying patients with a high‐risk of locoregional failure and death, potentially candidates for treatment. These results justify further studies on a larger cohort of patients, ideally in phase III clinical trials
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Martin, Bernabe Alfonso. "Une approche protéomique pour comprendre les adaptations métaboliques du cancer du poumon non à petites cellules." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAS027.
Анотація:
Les cancers du poumon sont généralement classés en deux groupes principaux: le cancer du poumon à petites cellules et le cancer du poumon non à petites cellules (NSCLC), qui représentent environ 83% de tous les cas de cancer du poumon avec un taux de survie global de 21%. Les thérapies conventionnelles dans le NSCLC, y compris la radiothérapie et la chimiothérapie à base de platine, manquent de spécificité et provoquent souvent de graves effets secondaires car elles affectent les cellules saines. Pour résoudre ce problème, des thérapies ciblées ont été utilisées avec succès en raison de leur spécificité pour les cellules cancéreuses. Des thérapies ciblées contre les mutations du récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR) et les réarrangements anaplasiques de la lymphome kinase (ALK) se sont révélées efficaces dans le CBNPC. Cependant, la réponse thérapeutique peut être limitée en raison de la résistance aux médicaments. C'est le cas des patients développant des tumeurs avec une mutation KRAS activatrice qui conduit à une activité constitutive de la signalisation RAS indépendante des signaux amont. Pour cette raison, une meilleure compréhension de la progression tumorale et de la résistance est nécessaire pour améliorer les traitements contre le cancer. À ce jour, les approches ciblant le KRAS oncogène ont échoué. Compte tenu de l'importance de la reprogrammation métabolique dans plusieurs cancers, y compris le cancer du poumon et le rôle régulateur de la signalisation KRAS. Nous avons exploré la reprogrammation métabolique des cellules NSCLC contrôlées par KRAS pour trouver des vulnérabilités dans le métabolisme modifié qui peuvent être exploitées comme cibles thérapeutiques.Pour cela, nous avons caractérisé le protéome de lignées cellulaires NSCLC (A549 et NCI-H460) hébergeant des mutations activatrices de l'oncogène KRAS avec un accent particulier sur les enzymes métaboliques. Nous avons trouvé non seulement une expression régulatrice des enzymes glycolytiques, fréquente dans le cancer dans le cadre de l'effet Warburg, mais aussi une régulation positive remarquable de la voie des pentoses phosphates (PPP) dans les branches oxydatives et non oxydatives. Sur la base de cette étude, nous avons évalué la faisabilité de l'utilisation de l'enzyme PPP (glucose 6-phosphate déshydrogénase (G6PD) et 6-phosphogluconate déshydrogénase (6PGD) et transcétolase (TKT)) comme cibles pour améliorer ou développer de nouvelles thérapies.Récemment, l'acétylation de la protéine lysine (KDAC) est apparue comme un mécanisme de coordination du métabolisme et des preuves croissantes ont montré que la régulation de l'acétylation des enzymes métaboliques joue un rôle majeur dans le cancer. Par conséquent, les inhibiteurs de la lysine désacétylases (KDACI) ont attiré l'attention non seulement comme des stratégies prometteuses pour l'intervention thérapeutique, mais aussi comme un outil pour étudier le rôle de l'acétylation de la lysine dans la reprogrammation métabolique NSCLC. En outre, la reprogrammation métabolique dépend également fortement du microenvironnement tumoral tel que le niveau d'oxygène. Par conséquent, nous avons également analysé l'inhibition de KDAC dans des conditions normoxiques et hypoxiques afin de mieux comprendre les stratégies adaptatives sous de telles perturbations. Nos résultats ont montré que les KDACI induisent une prolifération cellulaire faible, une différenciation, un arrêt du cycle cellulaire et une apoptose accompagnés d'une modification du phénotype métabolique de la tumeur favorisée par l'hypoxie. Ensemble, ces résultats nous permettent de mieux comprendre comment les KDACI contrôlent les voies métaboliques sous hypoxie dans le NSCLCLung cancers are broadly classified into two main groups: small cell lung cancer and non-small cell lung cancer (NSCLC), which accounts for approximately 83% of all lung cancer cases with an overall 5-year survival rate of 21%. Conventional therapies in NSCLC including radiotherapy and platinum-based chemotherapy lack specificity and often cause severe side effects as they affect healthy cells. To address this problem, targeted therapies have been successfully used due to their specificity for cancer cells. Targeted therapies against epidermal growth factor receptor (EGFR) mutations and anaplastic lymphoma kinase (ALK) rearrangements have been shown to be effective in NSCLC. However, therapeutic response may be limited due to drug resistance. This is the case of patients whose tumors harbor activating KRAS mutation that leads to constitutive activity of RAS signaling independent of upstream signals. For this reason, a better comprehension of tumor progression and resistance is needed to improve cancer treatments. To date, approaches targeting oncogenic KRAS have been unsuccessful. Given the importance of metabolic reprogramming in multiple cancers including lung cancer and the regulatory role of KRAS signaling. We explored the metabolic reprogramming of KRAS-driven NSCLC cells to find vulnerabilities in the altered metabolism that can be exploited as therapeutic targets.For this, we characterized the proteome of NSCLC cell lines (A549 and NCI-H460) harboring activating mutations of the oncogene KRAS with particular focus on metabolic enzymes. We found not only up-regulation expression of glycolytic enzymes, which is frequently found in cancer as part of the “Warburg effect”, but also a remarkable up-regulation of the pentose phosphate pathway (PPP) in both oxidative and non-oxidative branches. Based on this study, we evaluated the feasibility of use PPP enzyme (glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PD) and 6-phosphogluconate dehydrogenase (6PGD) and transketolase (TKT)) as targets for improve or develop of new therapies.Recently, protein lysine acetylation (KDAC) has emerged as a metabolism-coordinating mechanism and mounting evidence has shown that acetylation regulation of metabolic enzymes plays a major role in cancer. Consequently, lysine deacetylases inhibitors (KDACIs) have drawn attention not only as promising strategies for therapeutic intervention but also as tool for studying the role of lysine acetylation in NSCLC metabolic reprogramming. Furthermore, metabolic reprogramming also depends strongly on the tumor microenvironment such as oxygen level. Therefore, we also analyzed the inhibition of KDAC under normoxic and hypoxic conditions in order to better understand the adaptive strategies under such perturbations. Our results showed that KDACIs induce low cell proliferation, differentiation, cell cycle arrest and apoptosis accompanied by a change in the tumor metabolic phenotype enhanced under hypoxia. Together, these results allow us to better understand how KDACIs control metabolic pathways under hypoxia in NSCLC
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Zangarelli, Aude. "Adaptation des métabolismes protéique et énergétique musculaires aux modifications nutritionnelles au cours du vieillissement." Clermont-Ferrand 1, 2005. http://www.theses.fr/2005CLF1MM13.
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Villeneuve, Julien. "CD154 et adaptation cellulaire au stress métabolique : exemple de la stéatose hépatique expérimentale." Bordeaux 2, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR21591.
Анотація:
La stéatopathie métabolique est un problème majeur en santé publique. Sa prévalence est importante et le risque de progression vers la cirrhose et le carcinome hépatocellulaire en font toute la gravité. Un élément histopathologique caractéristique est une stéatose hépatique, résultant de l'accumulation de triglycérides dans l'hépatocyte. Les mécanismes responsables ne sont pas compris mais l'implication du stress du réticulum endoplasmique (RE) est de plus en plus soulignée. Un apport excessif de lipides au niveau de l'hépatocyte s'accompagne d'un déséquilibre de l'homéostasie du RE appelé stress du RE. Le stress du RE se manifeste par l' "Unfolded Protein Response" (UPR), correspondant à l'activation de voies de signalisation dont les effecteurs visent à adapter les capacités fonctionnelles du RE. Le stress du RE et la réaction inflammatoire sont liés, les mécanismes en restant mystérieux. Le CD154 est un acteur clé de la réaction inflammatoire et c'est pourquoi nous avons étudié son rôle dans les mécanismes de la stéatose hépatique. Les souris dont le gène codant pour le CD154 a été invalidé développent une stéatose dans un contexte de régime riche en huile d'olive. En analysant les mécanismes sous-jacents, nous avons montré que le CD154 amplifiait l'UPR et, particulièrement, augmentait la génération d'un effecteur de l'UPR, la forme épissée de la "X-box-binding protein 1". Le CD154 favorise ainsi l'adaptation cellulaire en intervenant sur l'homéostasie du RE via le contrôle de l'UPR. Ce travail a mis en lumière un nouveau rôle biologique pour le CD154 et ce dernier apparaît comme un médiateur important dans l'histoire naturelle de la stéatopathie métaboliqueNon Alcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD) is a major public health concern. Its prevalence is high and its severity is related to the risk of transition towards cirrhosis and hepatocellular carcinoma. A distinctive histological feature of NAFLD is liver steatosis, resulting from the triglyceride accumulation in hepatocytes. The mechanisms underlying liver steatosis are not yet understood, however, the involvement of the endoplasmic reticulum (ER) stress is being increasingly emphasized. Excess lipid input to the hepatocyte disrupts the ER homeostasis, its loading overwhelming its processing abilities, leading to what is termed the ER stress. ER stress activates the unfolded protein response (UPR) that corresponds to the activation of specific signalization pathways, whose effectors aim at adjusting the functional capacities of the ER. ER stress and the inflammatory reaction are linked, but the underlying mechanisms remain obscure. CD154 is a key mediator of inflammation and, therefore, we studied its involvement in the mechanisms leading to liver steatosis. CD154 knock-out mice developed a steatosis when fed with an olive oil-rich diet. When studying the corresponding mechanisms, we found that CD154 amplified the UPR and, more specifically, increased the unconventional splicing of an effector of the UPR, the X-box binding protein 1. Hence, CD154 increases cell adaptation by controlling the ER homeostasis. Our work highlights a new biological function for CD154, which appears to be an important mediator in the natural history of NAFLD