Langage et cerveau : vingt ans d’imagerie fonctionnelle

International audience

Algorithmes de construction et correction d'arbres de gènes par la réconciliation

Les gènes, qui servent à encoder les fonctions biologiques des êtres vivants, forment l'unité moléculaire de base de l'hérédité. Afin d'expliquer la diversité des espèces que l'on peut observer aujourd'hui, il est essentiel de comprendre comment les gènes évoluent. Pour ce faire, on doit recréer le passé en inférant leur phylogénie, c'est-à-dire un arbre de gènes qui représente les liens de parenté des régions codantes des vivants. Les méthodes classiques d'inférence phylogénétique ont été élaborées principalement pour construire des arbres d'espèces et ne se basent que sur les séquences d'ADN. Les gènes sont toutefois riches en information, et on commence à peine à voir apparaître des méthodes de reconstruction qui utilisent leurs propriétés spécifiques. Notamment, l'histoire d'une famille de gènes en terme de duplications et de pertes, obtenue par la réconciliation d'un arbre de gènes avec un arbre d'espèces, peut nous permettre de détecter des faiblesses au sein d'un arbre et de l'améliorer. Dans cette thèse, la réconciliation est appliquée à la construction et la correction d'arbres de gènes sous trois angles différents: 1) Nous abordons la problématique de résoudre un arbre de gènes non-binaire. En particulier, nous présentons un algorithme en temps linéaire qui résout une polytomie en se basant sur la réconciliation. 2) Nous proposons une nouvelle approche de correction d'arbres de gènes par les relations d'orthologie et paralogie. Des algorithmes en temps polynomial sont présentés pour les problèmes suivants: corriger un arbre de gènes afin qu'il contienne un ensemble d'orthologues donné, et valider un ensemble de relations partielles d'orthologie et paralogie. 3) Nous montrons comment la réconciliation peut servir à "combiner'' plusieurs arbres de gènes. Plus précisément, nous étudions le problème de choisir un superarbre de gènes selon son coût de réconciliation.

Influence of frequent nightmares on REM sleep-dependent emotional memory processing

La littérature suggère que le sommeil paradoxal joue un rôle dans l'intégration associative de la mémoire émotionnelle. De plus, les rêves en sommeil paradoxal, en particulier leur nature bizarre et émotionnelle, semblent refléter cette fonction associative et émotionnelle du sommeil paradoxal. La conséquence des cauchemars fréquents sur ce processus est inconnue, bien que le réveil provoqué par un cauchemar semble interférer avec les fonctions du sommeil paradoxal. Le premier objectif de cette thèse était de reproduire conceptuellement des recherches antérieures démontrant que le sommeil paradoxal permet un accès hyper-associatif à la mémoire. L'utilisation d'une sieste diurne nous a permis d'évaluer les effets du sommeil paradoxal, comparativement au sommeil lent et à l’éveil, sur la performance des participants à une tâche sémantique mesurant « associational breadth » (AB). Les résultats ont montré que seuls les sujets réveillés en sommeil paradoxal ont répondu avec des associations atypiques, ce qui suggère que le sommeil paradoxal est spécifique dans sa capacité à intégrer les traces de la mémoire émotionnelle (article 1). En outre, les rapports de rêve en sommeil paradoxal étaient plus bizarres que ceux en sommeil lent, et plus intenses émotionnellement ; ces attributs semblent refléter la nature associative et émotionnelle du sommeil paradoxal (article 2). Le deuxième objectif de la thèse était de préciser si et comment le traitement de la mémoire émotionnelle en sommeil paradoxal est altéré dans le Trouble de cauchemars fréquents (NM). En utilisant le même protocole, nos résultats ont montré que les participants NM avaient des résultats plus élevés avant une sieste, ce qui correspond aux observations antérieures voulant que les personnes souffrant de cauchemars soient plus créatives. Après le sommeil paradoxal, les deux groupes, NM et CTL, ont montré des changements similaires dans leur accès associatif, avec des résultats AB-négatif plus bas et AB-positif plus grands. Une semaine plus tard, seul les participants NM a maintenu ce changement dans leur réseau sémantique (article 3). Ces résultats suggèrent qu’au fil du temps, les cauchemars peuvent interférer avec l'intégration de la mémoire émotionnelle pendant le sommeil paradoxal. En ce qui concerne l'imagerie, les participants NM avaient plus de bizarrerie et plus d’émotion positive, mais pas négative, dans leurs rêveries (article 4). Ces attributs intensifiés suggèrent à nouveau que les participants NM sont plus imaginatifs et créatifs à l’éveil. Dans l'ensemble, les résultats confirment le rôle du sommeil paradoxal dans l'intégration associative de la mémoire émotionnelle. Cependant, nos résultats concernant le Trouble de cauchemars ne sont pas entièrement en accord avec les théories suggérant que les cauchemars sont dysfonctionnels. Le groupe NM a montré plus d’associativité émotionnelle, de même que plus d'imagerie positive et bizarre à l’éveil. Nous proposons donc une nouvelle théorie de sensibilité environnementale associée au Trouble de cauchemar, suggérant qu'une sensibilité accrue à une gamme de contextes environnementaux sous-tendrait les symptômes uniques et la richesse imaginative observés chez les personnes souffrant de cauchemars fréquents. Bien que davantage de recherches doivent être faites, il est possible que ces personnes puissent bénéficier e milieux favorables, et qu’elles puissent avoir un avantage adaptatif à l'égard de l'expression créative, ce qui est particulièrement pertinent lorsque l'on considère leur pronostic et les différents types de traitements.

Étude comparative de la mémoire de source et des faux souvenirs dans la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson avec et sans démence

Dans les dernières années, les études sur les maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer (MA) et la maladie de Parkinson sans démence (MP) et avec démence (MPD) ont été nombreuses, mais la différenciation de ces patients sur la base de leur profil cognitif doit être encore améliorée. Effectivement, l’évaluation clinique peut s’avérer difficile en raison du peu de spécificité dans la présentation de leurs déficits neuropsychologiques. Ceci s’explique par la variabilité et le chevauchement des processus cliniques et pathologiques affectant essentiellement les mêmes régions/fonctions, soit celles liées aux lobes temporaux médians (LTM)/Mémoire (fonction LTM/Mémoire) et aux lobes frontaux (LF)/Fonctions exécutives (fonction LF/Exécutive). Toutefois, il existerait une distinction critique au niveau de l’intégrité relative de ces fonctions dans ces maladies neurodégénératives, ce qui permettrait d’identifier des déficits cognitifs spécifiques à la MA, la MP et la MPD. La présente thèse s’inscrit dans cette volonté de caractériser les profils cognitifs propres à la MA, la MP et la MPD, plus précisément par l’étude novatrice de la mémoire de source et des faux souvenirs. Les quatre chapitres qui composent cette thèse servent donc à documenter la nature de ces mécanismes mnésiques, leurs patrons de performance spécifiques dans la MA, la MP et la MPD, et leur sensibilité aux atteintes des fonctions LTM/Mémoire et LF/Exécutive. Ainsi, le Chapitre I démontre la pertinence d’étudier la mémoire de source et les faux souvenirs dans la MA, la MP et la MPD, en décrivant leurs interactions avec les fonctions LTM/Mémoire et LF/Exécutive, toutes les deux atteintes dans ces maladies. Le Chapitre II, présenté sous forme d’article, révèle des déficits en mémoire de source chez des patients MP, mais seulement dans l’une des tâches employées. Également, malgré des atteintes des fonctions LF/Exécutive et LTM/Mémoire, il est démontré que seule la fonction LTM/Mémoire est liée à l’altération de la mémoire de source chez les patients MP. Le Chapitre III, également sous forme d’article, illustre un taux anormal de faux souvenirs chez des patients MA, tandis que chez des patients MP et MPD, il est démontré qu’ils ont un taux de faux souvenirs comparable à celui des participants contrôles. Il est également rapporté que malgré l’atteinte de la fonction LF/Exécutive chez les patients MA, MP et MPD, elle est seulement liée à l’augmentation des faux souvenirs chez les patients MA. Finalement, dans le dernier Chapitre (IV), les résultats obtenus sont discutés dans leur ensemble à la lumière des prédictions et connaissances actuelles, tout en identifiant les limites afin d’orienter les perspectives de recherche.

De nouvelles voies d’inhibition des biofilms. Des micro-organismes producteurs de nouvelles molécules actives

Lors d’une immersion en eau de mer, tous les matériaux et structures sont rapidement colonisés par des salissures d’origine biologique : des biofilms. La transformation des propriétés de surface dumatériau et la présence demicro- oumacro-organismes (bactéries, algues, balanes, larves) engendrent des risques accrus de corrosion localisée, la biodétérioration desmatériaux immergés, le blocage des fonctions mécaniques…Afin de contrôler le dépôt et le développement de ces biofilms, la méthode privilégiée est l’application de peintures anti-salissures. Cependant ces revêtements sont généralement toxiques pour l’environnement. C’est pourquoi, les travaux menés actuellement visent à isoler de nouvelles molécules, produites par les bactéries marines, dans le but de développer des moyens de luttes écologiques et non toxiques contre les biofilms indésirables.

Allocation du carbone et métabolisme azoté chez l'haptophyte Tisochrysis lutea

The aim of this thesis is to improve knowledge on mechanisms involved in the response to nitrogen limitation and in lipid accumulation in the microalgae haptophyte Tisochrysis lutea. The wild type strain and a lipid accumulating mutant strain were grown under different nitrogen limitation and starvation and analyzed by functional genomics. Four genes of high-affinity nitrate/nitrite transporter (Nrt2) were identified and characterized to reveal the mechanisms involved in mineral absorption in this species. Transcriptomes of both strains were sequenced and proteins affected by nitrogen starvation and differentially expressed between the two strains were identified. We so identified the functions regulated by nitrogen deficiency and potentially involved in the accumulation of storage lipids. The responses of both strains to thin variations of nitrogen limitation were studied. The results of high-throughput proteomic analyzes suggest that the lipid-accumulation in the mutant strain is the result of carbon metabolism impacted overall, this spurred on signaling mechanisms. Two proteins have been studied since probably involved in carbon and nitrogen remobilization from amino acids catabolism during nitrogen limitation. This work increases knowledge on haptophytes, and brings assumptions on metabolic key involved in nitrogen limitation and carbon allocation in microalgae.

Projeto em Áreas Consolidadas de Patrimônio Cultural: Propostas para a Construção de uma Metodologia de Ensino

Le thème du patrimoine culturel architectural et urbain continue d avoir une place importante dans le milieu technique et scientifique. Le concept s est élargi et aujourd hui comprend différentes procédures de projets d intervention. L importance accordée au thème amène à l inclusion de la matière de techniques rétrospectives et aux contenus qui en sont liés: conservation, restauration, restructuration et reconstruction d édifices et ensembles urbains, dans les parcours des cours d architecture et d urbanisme au Brésil établies par le Ministère de l Education Nationale (MEC) dans les années quatre-vingt-dix, postérieurement incorporés dans les directrices disciplinaires nationales. Nous partons des discussions théoriques et conceptuelles du Domaine du Patrimoine Culturel, ainsi que des principales théories pédagogiques d enseignements et d apprentissage articulées au projet. Dans ce contexte les objectifs principaux de cette thèse consistent à systématiser et à analyser les principales procédures méthodologiques contribuant pour la construction de méthodes d enseignement tournée vers des activités pratiques dans ce domaine. Pour cela, la recherche a été systématisée dans une approche à deux niveaux. En ce qui concerne le premier, basé sur des données secondaires, neuf cours d architecture et urbanisme ont étés identifiés entre institutions publiques d enseignement supérieur dont huit brésiliennes et une française, considérées représentatives en ce qui concerne les pratiques d enseignement de projet et de patrimoine culturel. Trente disciplines dédiées à la matière ont été également reconnues initialement, et postérieurement, cinq disciplines qui possèdent un emploi du temps dédié à la pratique de projet ont aussi été reconnues. Dans le deuxième cas, basée sur des données primaires, ont étés analysées les méthodologies et les stratégies d enseignement de projet basées sur les définitions des matières et des autres éléments des plans de travail avec des observations, des entrevues et des questionnaires en trois ateliers. Par rapport aux résultats nous avons constaté que toutes les écoles possèdent les contenus de la matière, mais peu d entre elles privilégient la relation du projet appliqué au patrimoine culturel. Nous avons constaté que les questions des projets dans ce contexte, même s elles sont considérées complexes, ont privilégié le listage et l analyse du site. L atelier qui intègre les fondements des théories de préservation, l histoire de l architecture et urbanisme et techniques anciennes et actuelles, est mis en valeur comme un modèle cohérent avec les propositions d intégration des connaissances théoriques et pratiques du projet appliqué à la discipline. Basé sur ces constatations il est possible de démontrer quatre étapes du projet appliqué au patrimoine culturel: 1ª) les fondements généraux qui concernent les bases théoriques sur la préservation, histoire et technique rétrospective, par exemple, l appropriation de lois et normes et la sensibilisation de l élève sur les questions de patrimoine culturel; 2ª) le contacte avec la réalité qui inclut l appropriation du problème à partir de ces acteurs, de ces échelles, de cette lecture de site et l analyse de l objet d étude; 3ª) le développement de la proposition qui inclut programmes (fonctions existantes et propositions), définitions du partit (types d intervention), conception (hypothèse et discussion) et définition de proposition; 4ª) la finalisation du projet qui consiste à développer la proposition avec sa représentation graphique et sa présentation finale. Nous concluons que le projet en Domaine du Patrimoine Culturel demande une attention spéciale et doit être présent dans les cursus considérant les principes généraux nécessaires à la formation de l élève. Le binôme projet / patrimoine signifie avoir dans le cursus universitaire les contenus et questions nécessaires les connaissances, les variables et possibilités existantes dans le projet appliqué au patrimoine culturel de façon à ce que ces connaissances soient incorporées dans l exercice de projet et n apparaissent pas comme un simple contenu théorique sans articulation avec la pratique. Naturellement ces conclusions n épuisent pas la réflexion sur la question. Nous espérons que les analyses faites contribuent à définir des méthodologies d enseignements capables d êtres vérifiées et testées dans la pratique en salle de cours, et puisse collaborer avec les nouvelles recherches surtout celles qui ont pour but des nouvelles théories pédagogiques d enseignement apprentissage du projet en Domaine du Patrimoine Culturel

Hyperactivations frontales en mémoire de travail dans le trouble cognitif léger

Des études récentes ont rapporté que les individus âgés avec un trouble cognitif léger (TCL) ont de plus grandes activations en lien avec la réalisation d’une tâche cognitive que des personnes âgées saines. Des auteurs ont proposé que ces hyperactivations pourraient refléter des processus de plasticité cérébrale compensatoires ayant lieu pendant la phase précoce de la maladie d’Alzheimer. Des processus de compensations fonctionnelles pourraient émerger en réponse à une perte d’intégrité structurelle dans les régions du cerveau normalement requises pour compléter une tâche. Dans ce mémoire, j’ai évalué cette hypothèse chez des personnes avec TCL en faisant appel à une tâche de mémoire de travail comportant plusieurs niveaux de difficulté ainsi qu’aux techniques d’imagerie par résonnance magnétique (IRM) structurelle et fonctionnelle. Des analyses de régression multiples ont été utilisées afin d’identifier les régions cérébrales dont l’activité variait en fonction de l’intégrité neuronale telle que définie par le volume de l’hippocampe. Les valeurs estimées des paramètres du signal de ces régions furent ensuite extraites afin de procéder à des analyses corrélationnelles sur la performance ainsi que sur le volume de différentes structures cérébrales. Les résultats indiquent des hyperactivations dans les régions frontales droites chez les participants TCL souffrant d’une plus grande atteinte neuronale. De plus, le niveau d’activation est négativement corrélé au volume de structures frontales et pariétales. Ces résultats indique la présence d’une hyperactivation compensatoire dans la phase du TCL associée à la réalisation d’une tâche de mémoire de travail.

Le rôle des parents croyants non pratiquants dans l'initiation à la vie chrétienne des enfants de 8 à 12 ans : en complémentarité avec celui des intervenants en paroisse.

Cette-recherche-action émerge d’une problématique élaborée à partir de l’observation des pratiques catéchétiques à la paroisse Saint-Joachim dans le diocèse de Montréal. L’essentiel du projet se situe en théologie pratique, menée dans le cadre de la praxéologie pastorale. Un premier chapitre situe l’historique de la catéchèse en paroisse. Le deuxième déploie l’observation de la pratique à partir des pôles structurels et des fonctions d’élaboration, mais aussi par la mise à contribution des parents qui ont accepté de répondre à un questionnaire. Le troisième pose la problématique de la mise à l’écart des parents dans l’éducation à la foi et est suivi d’une interprétation sur un changement de posture et un appel à la coéducation dans la foi tout en prenant compte des évolutions des familles à l’égard du religieux. Cela est fait à partir de référents théologiques principalement, enrichis de référents dans les domaines de l’éducation et des sciences sociales. Des pistes à envisager avec les parents et avec les catéchètes sont ensuite formulées, avec un accent mis sur la pratique du dialogue pastoral et la notion d’accompagnement, et également en faisant le lien avec les différentes dimensions de la vie chrétienne. Le dernier chapitre veut offrir une prospective dans la transmission de la foi en révélant le rôle missionnaire de la catéchèse qui s’accorde avec la nouvelle évangélisation et la pastorale des familles.

Effet de Streptococcus Suis sur la capacité de présentation antigénique de cellules dendritiques

Streptococcus suis est un important pathogène porcin et humain, causant méningites et septicémies. Des études suggèrent que S. suis dispose de facteurs de virulence, notamment sa capsule polysaccharidique (CPS), qui lui permettent de moduler les fonctions des cellules dendritiques (DCs), situées à l’interface entre l’immunité innée et adaptative. Les difficultés à développer un vaccin efficace suggèrent aussi une altération de la voie T dépendante. L’objectif général du projet était d’évaluer l’effet de S. suis sur l’activation des cellules T CD4+ ainsi que sur la capacité de présentation antigénique des DCs. Nous avons étudié dans un modèle murin in vivo la réponse T CD4+ mémoire lors d’infections primaire et secondaire. Une faible réponse mémoire centrale a été obtenue, suggérant que la réponse adaptative générée contre S. suis est limitée. Étant donné l’importance du complexe majeur d’histocompatibilité (MHC) de classe II dans la présentation antigénique, nous avons évalué in vitro et in vivo l’expression de ces molécules chez les DCs. Une modulation de l’expression du MHC-II par S. suis a été observée. L’analyse de la transcription de gènes impliqués dans la régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle du MHC-II nous permet de suggérer que S. suis régule à la baisse la synthèse de nouvelles molécules et favorise leur dégradation lysosomale. Cette stratégie, dans laquelle la CPS ne jouerait qu’un rôle partiel, permettrait à S. suis d’échapper à la réponse adaptative T dépendante. Les résultats de cette étude fourniront de nouvelles perspectives dans la compréhension de la réponse adaptative lors de l’infection par S. suis.

Utilisation de cartes conceptuelles par des formatrices en nutrition à la petite enfance

Introduction : Extenso, le centre de référence en nutrition de l’Université de Montréal, a développé les formations Croqu’Plaisir destinées aux intervenants en services de garde à la petite enfance et des nutritionnistes furent sélectionnées afin de les déployer au Québec. Étant donné le volume imposant de nouvelles connaissances à intégrer pour les diététistes-nutritionnistes, l’utilisation d’un outil pédagogique visant à structurer la pensée semblait pertinente. Cette étude avait pour objectif de décrire l’utilisation de cartes conceptuelles par des nutritionnistes formatrices à la petite enfance au Québec. Méthode : Les nutritionnistes formatrices ont assisté à une formation sur les cartes conceptuelles qui leur a permis de développer une carte conceptuelle à l’aide du logiciel CmapTools sur un sujet de leur choix. Puis, leurs perceptions furent recensées lors d'entrevues dirigées et individuelles. Résultats : 8 diététistes-nutritionnistes possédant de 2 à 15 ans d’expérience et ayant animé de 0 à 32 formations Croqu’Plaisir ont participé à l’étude. Les participantes de l’étude ont affirmé être assez autonomes pour utiliser les fonctions de base du logiciel, mais ont vécu des difficultés lors de la conception de leur carte. Conclusion : Plusieurs commentaires des participantes révèlent des barrières à leur utilisation, soit le temps, la résistance au changement et les barrières organisationnelles. Pour que la place des cartes conceptuelles en nutrition se développe et que leur utilisation soit valorisée, un contexte propice à leur utilisation doit être crée, tant d’un point de vue personnel qu’organisationnel, tant en milieu académique que professionnel.

Identification de protéines impliquées dans la localisation des ARNm au niveau de l'appareil mitotique

La localisation des ARNm au niveau des microtubules et des centrosomes laisse voir le centrosome et le fuseau mitotique comme des complexes ribonucléoprotéiques. Cependant, le mécanisme de localisation des ARNm à ces différentes structures ainsi que leurs fonctions dans la régulation de la mitose restent encore incompris. L’objectif était ici de caractériser des protéines de liaison à l’ARN (RNA Binding Proteins, RBPs) fonctionnellement impliquées dans la localisation des ARNm mitotiques chez la Drosophile et d’évaluer la conservation de la fonction de ces RBPs dans les cellules humaines. La déplétion de RBPs par RNAi générée dans des Drosophiles mutantes résulte en des phénotypes distincts de localisation anormale de l’ARNm centrosomique cen et en des défauts mitotiques différents selon le RBP ciblé, suggérant des fonctions différentes de ces RBPs. De plus, dans les jeunes embryons, les RBPs Bru-2 et Mask semblent être fonctionnellement importants pour la mitose via la régulation de l’ARNm cen, donnant un aperçu de la possible fonction mitotique de RBPs dans la régulation d’un ARN centrosomique. De plus, il a été observé dans un criblage d’immunofluorescence dans des cellules HeLa en métaphase que HNRNPUL1 colocalise au fuseau et aux centrosomes. HNRNPUL1 pourrait être impliqué dans la régulation de l’ARNm CDR2 (orthologue de cen) puisque la déplétion de l’orthologue de HNRNPUL1 dans la Drosophile, CG30122, résulte en une localisation anormale de l’ARNm centrosomique cen.

Les tableaux homonymiques, principe d’unité du Cornet à dés de Max Jacob

Ce mémoire s’intéresse à la structure du recueil de poésie en prose Le Cornet à dés (1917) de Max Jacob. À la lecture de l’ensemble, on remarque qu’il est sans cesse question de choses ou d’évènements auxquels renvoient les diverses significations du mot tableau : œuvres picturales, descriptions imagées, cadres de fenêtre ou de porte, vieillards (vieux tableaux), tableaux vivants, subdivisions de pièces de théâtre ou encore tableaux d’école. Subdivisé en trois chapitres, ce travail s’attachera dans un premier temps au fait que tous ces homonymes sont traités, dans les poèmes, comme des peintures. Entre fixité et mouvement, les descriptions et les narrations rapprochent la littérature de l’art pictural, ce qui contribue à l’esthétique du doute caractéristique de l’œuvre de Max Jacob. Le deuxième chapitre s’intéresse aux procédés de reprise et à la manière dont ils permettent de faire des liens entre les poèmes. À partir des théories du mouvement et de la répétition, nous verrons comment les divers motifs forment, à la manière des dés, différentes combinaisons d’une pièce à l’autre. Inspiré par les peintres cubistes qui présentent simultanément tous les angles d’un même objet, l’auteur fait le tour du mot tableau. Dans le dernier chapitre, il ressort que la juxtaposition des poèmes donne accès à un surcroît de signification : certains éléments arbitraires comme des titres obscurs prennent soudainement sens. Une réflexion sur la lecture vient compléter ce travail puisque les nombreuses répétitions sont traitées dans la mémoire. Ce travail s’inscrit dans le champ des études sur le recueil et s’appuie principalement sur l’analyse de poèmes.

Phosphodiesterase 6 generates intracellular cGMP microdomains in the native endothelium

Endothelial cells (EC) are essential regulator of vascular homeostasis through the generation and release of various bioactive agents, including nitric oxide (NO). NO modulates several vascular functions such as vascular tone and permeability, through the stimulation of soluble guanylate cyclase (sGC) leading to the production of cGMP. Conversely, phosphodiesterases (PDEs) are enzymes metabolizing cyclic nucleotides (cGMP and cAMP) and are therefore major regulatory players for cGMP and cAMP signalling pathways. Although ECs are the main source of NO, little is known on the endothelial NO-cGMP signalling pathway and cellular outcomes. It was then hypothesized that a specific population of cGMP-phosphodiesterases allows ECs to stabilize cGMP levels despite the elevated production of NO. Expression of cGMP-phosphodiesterases was initially studied in resistance mesenteric arteries from mice. PDE5 and PDE6 were both found at mRNA and protein levels in native arteries but PDE6 is not found in cultured ECs. Interestingly, subcellular distributions of both enzymes were distinct. PDE5 appeared to be homogeneously distributed whilst PDE6 catalytic subunits (PDE6 and PDE6) showed a preferential staining in the perinuclear region. These results suggest that PDE6 might be involved in the regulation of cGMP microdomains. Based on these findings, a mathematical model was developed. Simulations of dynamic cGMP levels in ECs support the notion of cGMP microdomains dependent on PDE6 expression and localization. In the absence of PDE6, application of NO either as a single bolus or repetitive pulses led to a homogeneous increase in cGMP levels in ECs despite PDE5 homogeneous distribution. However, PDE6 subcellular targeting to the perinuclear membrane generated a cGMP-depleted perinuclear space. The findings from this study provide the first evidence of the expression and specific intracellular distribution of PDE6 in native endothelial cells that strongly support their involvement in the generation of cGMP microdomains

Étude du rôle de la membrane basale spécialisée dans la maturation de l'émail

Les cellules épithéliales qui produisent l’émail, les améloblastes, sont séparées de l'émail au niveau de la zone de maturation par une membrane basale spécialisée (MBS) enrichie en laminine 332 (LM-332). Cette protéine hétérotrimérique (composée des chaînes α3, ß3 et γ2) assure l'intégrité structurelle des membranes basales (MB) et influence divers processus cellulaires épithéliaux tels que l'adhésion et la différenciation cellulaire. Des modèles de souris « knockout » (KO), où les gènes codant pour LM-332 ont été supprimés, meurent peu après la naissance. Néanmoins, ce phénotype létal peut être contourné en substituant chez la souris le gène produisant la chaîne γ2 de la laminine (LAMC2) par sa forme humaine, sous le contrôle de l’expression du promoteur-rtTA, de la cytokératine 14, inductible par la prise de doxycycline (Dox) - (Tet-on). Le but de ce projet est d’examiner si l’utilisation de cette protéine humaine chez la souris a un effet sur la structuration de la MBS ainsi que sur la maturation de l'émail. La phase de maturation de l’organe de l’émail chez la souris transgénique a été sévèrement altérée par rapport à une souris normale (WT). La MBS n’est plus visible, une matrice dystrophique s’est formée dans la couche d'émail dans la phase de maturation, et la présence d’une matrice résiduelle de l'émail est observée durant la phase tardive de maturation. Des micro-analyses tomographiques ont révélé une usure excessive des surfaces occlusales des molaires, un écroulement de l'émail sur les pointes des incisives et une hypominéralisation de l'émail. Cependant, aucune altération structurale due à cette recombinaison transgénique n’a été observée dans d'autres sites épithéliaux, tels que la peau, le palais et la langue. Ces résultats indiquent que, bien que ce modèle de souris humanisée soit capable de rétablir ses fonctions dans divers tissus épithéliaux, il est incapable de soutenir la structuration d'une MBS à l'interface entre les améloblastes et l’émail en maturation. Cet échec peut être lié à la composition spécifique de la MBS dans la phase de maturation et supporte l’hypothèse que la MBS est essentielle pour la maturation adéquate de l'émail.