biocapteurs/modèle cellulaire

204 Pages·2016·13.39 MB·French

by  Alexandre Berthier

D´eveloppement d’outils ” biocapteurs/mod`ele cellulaire
” pour l’identification de ligands et l’´etude des
interactions ADN/prot´eine et prot´eines/prot´eines
Alexandre Berthier
To cite this version:
Alexandre Berthier. D´eveloppement d’outils ” biocapteurs/mod`ele cellulaire ” pour
l’identification de ligands et l’´etude des interactions ADN/prot´eine et prot´eines/prot´eines. Sci-
ences du Vivant [q-bio]. Universit´e de Franche-Comt´e, 2008. Fran¸cais. <tel-00404562>
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UNIVERSITE DE FRANCHE-COMTE
UFR DES SCIENCES ET TECHNIQUES

Doctorat de l’Université de Franche-Comté
Sciences de la Vie et de la Santé

Développement d’outils « biocapteurs/modèle
cellulaire » pour l’identification de ligands et
l’étude des interactions ADN/protéine et
protéines/protéines

THESE
Soutenue le 18 décembre 2008
Par
Alexandre BERTHIER
Né le 4 août 1981 à Belfort (90)

Membres de jury :
(cid:131) Rapporteurs :
M. Michael Canva Directeur de recherches, CNRS-UMR 8501 Université Paris-Sud
M. Benoit Roig Maître de conférences, HDR Ecole des Mines d’Alès
(cid:131) Examinateurs :
M. Pierre Tiberghien Professeur Université de Franche-Comté / IFR 133
M. Philippe Picart Professeur Université de Franche-Comté / FEMTO-ST
(cid:131) Directeur de thèse :
M. Régis Delage-Mourroux Professeur Université de Franche-Comté / IFR 133
(cid:131) Codirecteur de thèse :
M. Wilfrid Boireau Chargé de recherches, CNRS-UMR 6174 FEMTO-ST
A mon fils,
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Remerciements
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Je tiens tout d’abord à remercier les membres du jury.
Je suis très sensible à l’honneur que me font messieurs Michael Canva et Benoit Roig en
acceptant de juger ce travail. Je suis touché de voir en leur présence un gage de qualité.
Je tiens aussi à remercier messieurs Pierre Tiberghien et Philippe Picart d’avoir accepté
de participer à ce jury. L’intérêt que vous portez à mon travail me touche particulièrement.

Au moment où cette thèse s’achève, je me rends compte du grand nombre de personnes
qui m’a soutenu au cours de ces dernières années. Ainsi, j’aimerais ici toutes les remercier, en
espérant n’oublier personne…

Je tenais avant tout à remercier le tandem de choc qui a encadré ce travail : Régis Delage-
Mourroux et Wilfrid Boireau. « Plus que des directeurs de thèse pour moi, vous
êtes devenus des amis… »
« Régis, tu m’as donné le goût de la recherche. C’est à partir de la licence que
nos routes se sont croisées et que tu as su me transmettre cette passion…Tu as
été un véritable guide lors de ces quatre dernières années, surtout dans les
moments les plus difficiles. Tu m’as soutenu lorsque j’en avais besoin, tu m’as
encouragé et remonté le moral dans les moments les plus durs. Je ne serais
jamais arrivé jusque là sans toi… »
« Wilfrid, tu m’as fait découvrir le monde des nanosciences. Tu as toi aussi
été un guide dans cet univers bien particulier. Je tenais à te remercier pour le
temps que tu as su trouver pour m’aider à mieux surmonter les nombreux
obstacles qui ont jalonné mon chemin. Je voulais aussi te remercier pour la
convivialité que tu as créée au sein de notre équipe qui naquit pendant cette
thèse. L’ambiance du labo ainsi que nos petites sorties CLIPP vont me
manquer… »

Je tenais aussi à remercier tout particulièrement Michèle Jouvenot pour m’avoir accueilli
dans son laboratoire.
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« Michèle, la passion qui t’anime me laisse sans voix. Je tenais à te remercier
pour tous tes précieux conseils, ainsi que pour le temps que tu m’as consacré,
malgré un emploi du temps plus que chargé. »

Merci à Annick et Pascale qui m’ont prodigué de précieux conseils et qui m’ont permis
de mener à bien mon travail.

Je ne peux oublier mes collègues de la « gec1 team » : Fabrice, Stéphanie et Virginie.
« Fab, j’ai énormément appris avec toi. Ton départ vers de nouveaux horizons
a laissé un grand vide, même si je sais que nous garderons toujours contact. Les
petites sessions bricolage n’étaient plus pareilles sans toi… »
« Stéphanie, ma chère « pouasse-woman » je suis heureux de t’avoir
rencontrée et d’avoir travaillé avec toi. Je voulais te remercier d’avoir accepté
de relire ma thèse, afin d’y relever les dernières coquilles. J’espère que la
chance te sourira pour la fin de ta thèse. Bon courage, je suis sur que tu y
arriveras… »

Je tenais à remercier aussi tous mes compagnons de route Karine, Sophie, Nicolas,
Fatima, Kevin, Elise et Romain.
« Bonne chance à tous ceux et celles qui soutiendront bientôt leurs thèses.
Bon courage à ceux qui la débute, profitez bien de cette expérience
enrichissante, vous serez bientôt à ma place… Enfin, à ceux qui sont encore sur
les bancs de la fac, je vous souhaite d’atteindre vos objectifs, le plus
sereinement possible. »

Un grand merci à notre « wonder-technicienne », Valérie.
« Valérie, encore merci pour toute la précieuse aide que tu m’as apporté. Tu
es la clé de voûte de ce labo… Ne laisse jamais quelqu’un te dire le contraire ! »

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Je remercie également tous les membres de l’équipe E SNC : Jean, Maï, Michael,
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Martine, Pierre-Yves, Martine, Gabrielle, Fabrice, Claude J., Christophe, Claude C. et
Annie.

Je tenais à remercier les gens de CLIPP et en particulier Céline, Alain et Benoît.
« Merci à vous trois pour l’aide et le soutien que vous m’avez apportés depuis
que nos chemins se sont croisés.
Céline, j’ai vraiment apprécié de t’avoir rencontrée et d’avoir travaillé avec
toi. Tu m’as fait découvrir un drôle d’appareil : le microscope à force atomique
(un nom très impressionnant pour un si petit appareil !) Tu as souvent été là pour
me remonter le moral, alors encore merci.
Alain, nos petites discussions accoudés à la paillasse ou au comptoir vont me
manquer. Qui sait, peut être qu’un jour tu seras à ma place…
Benoît, tu n’es arrivé que tardivement (là, je ne parle pas de tes heures
d’arrivée au labo !) mais j’ai beaucoup apprécié de travailler avec toi. Tous mes
voeux de réussite pour la suite… »

J’aimerais aussi remercier mes collègues moniteurs et monitrices : Jean-Sébastien,
Guillaume, Marie-Laure et Emilie ; ainsi que celles que je n’ai pas encore cité et avec qui
j’ai découvert la dure réalité de l’organisation du forum des jeunes chercheurs : Carole et
Adeline.

Je remercie également mes proches et mes amis : Stéphanie, Pierre, Charlotte (mon
adorable petite nièce), Claude, Dominique, Marine, Gouillle, Faust, Ceix, Estelle, Malp,
Julien, Corinne, Docky et tous les autres sanins et sanines….
« Merci d’avoir toujours été là pour moi, de m’avoir soutenu et de m’avoir
permis de faire un « break » quand j’en avais besoin. »

Je remercie tout particulièrement mes parents sans qui je ne serais jamais arrivé jusque là.
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« Papa, Maman, je vous remercie du plus profond de mon cœur de m’avoir
permis de découvrir le passionnant métier de chercheur. Merci pour votre
soutient tout au long de mon parcours scolaire et universitaire. Je vous remercie
aussi de m’avoir appris à ne pas renoncer, même si parfois le message avait du
mal à rentrer dans ma petite tête... Vous êtes les meilleurs parents du monde et
je suis fier d’être votre fils ! »

Enfin je tenais à remercier celle qui a du me supporter pendant cette épreuve, ma chérie
Coralie.
« Tu as été là à chaque instant, partageant avec moi les bons comme les
mauvais moments et je t’en remercie. Dès l’instant où j’ai croisé ton regard j’ai su
que nous étions faits l’un pour l’autre. C’est vrai que les débuts de notre relation
n’ont pas vraiment été simples, mais j’ai toujours cru en notre amour. Merci de
m’avoir toujours soutenu et apaisé durant ces années. Et surtout, merci pour le
plus merveilleux de tous les cadeaux que tu vas m’offrir dans quelques jours : un
fils. Tu es et tu resteras toujours mon petit rayon de soleil. JE T’AIME !»

Enfin je tenais à dédier cette thèse à mon fils.
« A l’heure où j’écris ses quelques lignes, tu n’es pas encore parmi nous. Ta
mère et moi n’avons toujours pas pris notre décision quant au prénom que nous
allions te donner, mais tu es déjà au centre de toutes nos pensées. Même si je ne
cesse de répéter à ta mère qu’il ne faut pas que tu arrives avant que j’ai rendu ce
manuscrit, je suis impatient de faire ta connaissance et de te prendre dans mes
bras…»
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Préambule
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Cette thèse s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre l’équipe « Estrogènes,
Expression Génique et Pathologies du Système Nerveux Central (E SNC); IFR 133
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Ingénierie et Biologie Cellulaire et Tissulaire (IBCT) » et la plateforme protéomique
« CLinical & Innovation Proteomic Platform (CLIPP) ; département Micro Nano Sciences
& Systèmes (MN2S) ; Institut Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique
- Sciences et Technologies (FEMTO-ST) et IFR 100 (Dijon) ».
L’objectif général de mes travaux a consisté à développer des outils permettant l’étude
des interactions ADN/protéine et protéines/protéines. Pour ce faire, j’ai développé un modèle
cellulaire ainsi que deux biocapteurs SPR (Résonance Plasmonique de Surface) nommés
prototype « lipidique » et prototype « C11/C16 ». Ce dernier étant compatible avec l’étude
des interactions ADN/protéine et protéines/protéines. Ces modèles ont été utilisés pour
identifier des molécules estrogéniques et de partenaires de la protéine GEC1.
Les xénoestrogènes sont des molécules capables de moduler l’expression génique via
l’interaction spécifique des récepteurs aux estrogènes (RE) avec une séquence ADN au
voisinage d’un gène cible. L’interaction de ces récepteurs avec l’ADN est donc une étape
indispensable à l’activité estrogénique. Cependant, afin de transactiver un gène, ces derniers
doivent recruter les différents acteurs de la machinerie transcriptionnelle. Ainsi, l’utilisation
d’un biocapteur ADN/protéine permet un précriblage de molécules afin de ne retenir que
celles capable de moduler l’interaction du RE avec sa cible nucléotidique. La détermination
de la nature agoniste ou antagoniste des molécules sélectionnées nécessite quant à elle,
l’utilisation d’un contexte biologique plus complexe possédant tous les acteurs de la
transcription (co-activateur, co-répresseurs et facteurs généraux de la transcription). J’ai donc
développé, en parallèle, un modèle cellulaire permettant la caractérisation des molécules
présectionnées.
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