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Le contrôle de la transcription constitue le principal niveau de la régulation de l’expression des gènes dans les cellules eucaryotes. Dans le génome de ces derniers, les éléments régulateurs peuvent être localisés à de très grandes distances du gène qu’ils régulent. Le laboratoire a identifié 6 familles indépendantes avec un diabète insipide néphrogénique (DIN) lié à l’X portant de grandes délétions en amont du gène de l’AVPR2. Dans chacune de ces familles, les gènes AVPR2 et AQP2 ont été retrouvés intacts et les hommes sont atteints de DIN lié à l’X dans sa forme rénale « classique ». Le séquençage et l’analyse de 30 et 31 kilobases en amont et en aval de l’AVPR2 ont permis l’identification de 6 zones délétées chez 6 familles indépendantes, dont 5 zones de taille supérieure à 7 kilo bases, et une zone, de 102 paires de bases, commune à l’ensemble des délétions. Chez le patient porteur de cette délétion, l’osmolalité urinaire ne répond pas au dDAVP. Contrairement à ce qui est observé chez les patients atteints de DIN avec mutations de l’AVPR2, celui-ci présente des réponses hémodynamiques et de coagulation, normales. Ceci indique que les récepteurs V2 ne sont pas exprimés dans le tubule collecteur mais le sont au niveau des cellules endothéliales. Le but de notre travail est donc de tenter de comprendre les mécanismes régulateurs du locus de l’AVPR2, et plus précisément d’étudier l’expression « tissu spécifique » de ce gène. Les études réalisées in vivo, dans le système Hprt, confirment le rôle activateur de la séquence de 102 pb : coloration intense des tubules collecteurs avec la construction comportant la zone délétée et absence avec la construction ne la contenant pas. Cependant, les expériences menées in vitro semblent indiquer que cet effet dépende du contexte extracellulaire, isotonique ou hypertonique, de la nature des cellules, du tubule proximal ou collecteur, ainsi que du promoteur de l’AVPR2. L’identification des protéines liant potentiellement l’une des extrémités de la délétion a révélé la présence, soit de protéines régulatrices, soit de séquences inconnues, toutes exprimées dans le rein. À terme, ces études, ainsi que celles en découlant, permettront de positioner l’AVPR2 comme une cible de choix dans le traitement des diabètes insipides, centraux et néphrogéniques, par thérapie génique., Transcriptional control is the primary means of regulating genes expression in eukaryotes cells. In the genome of the latter, regulatory elements can be localised with very long distance from the gene which they control. The laboratory identified six independent families with X-linked nephrogenic diabete insipidus (NDI) bearing large deletions upstream of the AVPR2 gene leaving intact AVPR2 and AQP2 coding sequences. Males bearing these deletions have classical renal X-linked NDI. The sequencing and analysis of 30 and 31 kilo bases upstream and downstream, respectively, encompassing the AVPR2 gene had led to identify 6 deletions in 6 ancestrally independent families including, 5 larger than 7 kilo bases and one of 102 base paires shared by the other deletions. In male patient bearing the 102 bp upstream deletion, urinary osmolality was unresponsive to dDAVP but, unlike patients with mutations in the coding sequence, their coagulation and hemodynamic responses to dDAVP were normal. This suggests that V2 receptors are not expressed in renal collecting duct cells but normally expressed in endothelial cells. Our goal is thus to understand the regulatory mechanism controlling the AVPR2 locus and more precisely the tissu specific expression of this gene.. The studies carried out in vivo, in the Hprt system, confirm the enhancer role of the sequence of 102 bp: intense coloration of the collecting tubules with construction comprising the deleted zone and abscence with construction not containing it. However, in vitro undertaken experiments seem to indicate that this effect depends on the extracellular context, isotonic or hypertonic, of the nature of the cells, of the tubule proximal or collecting duct, as well as promoter of the AVPR2. The identification of proteins potentially binding one of the ends of the deletion revealed the presence, either of regulating proteins, or of unknown sequences, all expressed in the kidney. In the long term, these studies, like those while rising, will make it possible to position the AVPR2 gene like a target of choice in the treatment of the diabetes insipidus, central and nephrogenic, by genic therapy., Thèse réalisée en cotutelle avec l'Université Pierre et Marie Curie, Paris VI, France

Transcriptional control is the primary means of regulating genes expression in eukaryotes cells. The laboratory identified six independent families with X-linked nephrogenic diabete insipidus (NDI) bearing large deletions upstream of the AVPR2 gene leaving intact AVPR2 and AQP2 coding sequences. Males bearing these deletions have classical renal X-linked NDI. The sequencing and analysis of 61 kilo bases upstream and downstream encompassing the AVPR2 gene had led to identify 6 deletions in 6 ancestrally independent families including, 5 larger than 7 kilo bases and one of 102 base paires shared by the other deletions. In male patient bearing the 102 bp upstream deletion, V2 receptors are not expressed in renal collecting duct cells but normally expressed in endothelial cells. Our goal is thus to understand the regulatory mechanism controlling the AVPR2 locus and more precisely the tissu specific expression of this gene. The studies carried out in the Hprt system, confirm the enhancer role of the sequence of 102 bp. In vitro undertaken experiments indicate that this effect depends on the extracellular context, of the nature of the cells, as well as promoter of the AVPR2. The identification of proteins potentially binding one of the ends of the deletion revealed the presence, either of regulating proteins, or of unknown sequences, all expressed in the kidney. In the long term, these studies, like those while rising, will make it possible to position the AVPR2 gene like a target of choice in the treatment of the diabetes insipidus, central and nephrogenic, by genic therapy.; Le contrôle de la transcription constitue le principal niveau de la régulation de l'expression des gènes dans les cellules eucaryotes. Le laboratoire a identifié 6 familles indépendantes avec un diabète insipide néphrogénique (DIN) lié à l'X portant de grandes délétions en amont du gène de l'AVPR2. Dans chacune de ces familles, les gènes AVPR2 et AQP2 sont intacts et les hommes sont atteints de DIN lié à l'X dans sa forme rénale « classique ». Le séquençage et l'analyse de 61 kilobases en amont et en aval de l'AVPR2 ont permis l'identification de 6 zones délétées chez 6 familles indépendantes, dont 5 zones de taille supérieure à 7 kilo bases, et une zone, de 102 paires de bases, commune à l'ensemble des délétions. Chez le patient porteur de cette délétion, les récepteurs V2 ne sont pas exprimés dans le tubule collecteur mais le sont au niveau des cellules endothéliales. Notre travail est de tenter de comprendre les mécanismes régulateurs du locus de l'AVPR2, et d'étudier l'expression « tissu spécifique » de ce gène. Les études réalisées dans le système Hprt, confirment le rôle activateur de la séquence de 102 pb. Les expériences in vitro indiquent que cet effet dépende du contexte extracellulaire, de la nature des cellules, ainsi que du promoteur de l'AVPR2. Les protéines liant potentiellement l'une des extrémités de la délétion a révélé la présence, soit de protéines régulatrices, soit de séquences inconnues, toutes exprimées dans le rein. À terme, ces études, ainsi que celles en découlant, permettront de positionner l'AVPR2 comme une cible de choix dans le traitement des diabètes insipides, centraux et néphrogéniques, par thérapie génique.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La découverte de l'aquaporine-1 (AQP1) et la description de sa structure à haute résolution ont permis de mieux comprendre comment les molécules d'eau passent à travers les membranes biologiques. Les protéines de la famille des aquaporines ont des propriétés uniques alliant une grande capacité de transport d'eau à une sélectivité capable de bloquer le passage d'ions, en particulier de protons. Plus de 200 aquaporines ont été identifiées chez les plantes, les microbes, les invertébrés, les vertébrés et au moins 11 (AQP0-AQP10) ont été localisées dans pratiquement tous les organes et systèmes des mammifères. L'AQP2 est responsable de l'effet antidiurétique de la vasopressine suite à sa translocation, induite par cette hormone, vers la membrane apicale des cellules claires du tube collecteur du rein. Le travail expérimental de cette thèse a mis en évidence des changements de perméabilité à l'eau d'épithéliums d'amphibien vraisemblablement dus à des phénomènes d'ouverture/fermeture d'aquaporines de type AQP2. L'impressionnante masse de travaux sur les aquaporines de ces dernières années, a conduit à une compréhension nouvelle de la physiologie et de la physiopathologie de l'osmorégulation, ainsi que des phénomènes de transport d'eau impliqués dans des situations telles que l'oedème cérébral.