Congrès - Recherche d'activité

Le cancer est une maladie qui affectera 40% des canadiens au cours de leur vie. Au sein de notre groupe de recherche, nous nous concentrons sur deux protéases à sérine comme cibles potentielles pour des traitements anticancéreux. La Prolyl oligopeptidase (POP) et la Protéine d'activation du fibroblaste (FAP) sont liées respectivement à l'angiogenèse et la croissance des tumeurs. Nous utilisons notre propre logiciel de modélisation pour découvrir des composés prometteurs comme inhibiteurs covalents de ces deux enzymes. Pour cela, nous avons effectué des séries de criblages virtuels pour chacune des enzymes. Après avoir optimisé virtuellement des composés prometteurs, nous avons synthétisé deux séries de molécules peptidomimétiques et bicycliques très actives in vitro et dans les essais cellulaires. Nous avons alors étendu notre recherche à des inhibiteurs doubles de FAP-POP et avons synthétisé une série d'inhibiteurs potentiels peptidomimétiques en seulement deux étapes. Actuellement, nous concevons un acide boronique bicyclique chiral, le premier de son genre, dont la synthèse est en cours.

Les chapeaux de fer sont des formations géologiques ayant façonné la surface de la Terre et possiblement de Mars. Ce sont des dépôts de surface de plusieurs mètres de diamètre riches en fer oxydé, ce qui cause leur couleur ocre caractéristique visible à la surface, et ils sont des cibles pour la recherche d’anciennes traces de vie. Plusieurs méthodes de traitement d’images satellites sont utilisées pour la localisation des chapeaux de fer, mais leurs mélanges de minéraux à grains fins affectent les résultats. L’objectif principal du projet est d’améliorer les connaissances sur la géologie et la télédétection des chapeaux de fer afin d’évaluer leur potentiel de détection par images satellites. En juillet 2022, des échantillons de chapeaux de fer ont été acquis sur l’île Axel Heiberg, puis ont été analysés en laboratoire afin de déterminer leurs caractéristiques spectrales, minéralogiques et chimiques. Cela mène à la création d’une librairie spectrale de matériaux analogues utilisée pour appliquer des méthodes de télédétection adaptées aux minéraux mélangés, telles que le démixage spectral, et d’évaluer leur efficacité en contexte terrestre. Cette librairie est ensuite utilisée pour explorer le potentiel de détection des chapeaux de fer martiens. Cette présentation expose des résultats préliminaires liés au raffinement des méthodes de cartographie traditionnelles, qui pourraient être applicables aux missions d’exploration spatiale dans la recherche d’anciennes traces de vie.

L’aluminium primaire est produit par l’électrolyse de l’alumine dans une cuve où les anodes en carbone sont consommées. Ces anodes sont fabriquées en mélangeant des particules granulaires (majoritairement du coke de pétrole calciné et le reste est constitué de matériel recyclé composé d’anodes crues et cuites rejetées et de mégots) avec le brai de goudron de houille comme liant. Cette pâte ainsi obtenue, une fois compactée, forme les anodes crues qui seront par la suite cuites. Une bonne compréhension de l'interaction entre le coke et le brai aide l'industrie de l'aluminium à choisir la paire de coke/brai et les paramètres appropriés du mélangeur à utiliser lors de la production des anodes.

Les mécanismes d'interaction entre le coke et le brai peuvent être étudiés en utilisant des différentes méthodes. Le test de goutte sessile donne de l’information pour optimiser les paramètres d’opération durant l’étape de malaxage de la pâte. On a testé des différentes paires de coke/brai et on a trouvé que la mouillabilité des cokes augmente avec le temps. Ces tests ont été complémentés par la spectroscopie FTIR, XPS, la microscopie optique et MEB. Les résultats montrent l’impact des caractéristiques du coke sur les interactions entre le coke et le brai. Dans cet article, on présente la méthodologie et les résultats de l’étude pour certaines paires du coke/brai.

Notre laboratoire a développé un outil de synthèse efficace pour la préparation d’acides aminés non naturels en utilisant deux couplages catalysés au cuivre (CCC) consécutifs suivis par un réarrangement de Claisen. Dans cette étude, nous voulons démontrer la polyvalence de cet outil de synthèse en l’appliquant à la préparation de squelettes pyrrolizidiniques (4, n=1) et indolizidiniques (4, n=2). Notre stratégie comporte un CCC intramoléculaire sur des lactames diiodées insaturées (1 ; préparées à partir de lactames propargylées disponibles). Les composés bicycliques obtenus (2) peuvent alors subir un CCC intermoléculaire avec un alcool allylique pour produire des β-allyloxyénamides (3). Ces derniers, lorsque chauffés, procèdent à un réarrangement de Claisen et mènent aux intermédiaires 4. Suite à quelques transformations, ces intermédiaires peuvent produire différentes izidines. Nos travaux ont démontré que le premier CCC intramoléculaire permet de préparer différents composés bicycliques (2) avec de bons rendements allant de 8% à 69% lorsque n=1 et allant de 2% à 30% lorsque n=2. L’étude du second CCC intermoléculaire, via une molécule modèle, permet d’obtenir directement le produit de réarrangement avec un rendement de 9% sur deux étapes. Ces résultats démontrent donc que l’outil de synthèse peut s’appliquer à la synthèse d’alcaloïdes izidines. La synthèse racémique de ces squelettes est en cours et les travaux futurs se concentreront sur leur synthèse énantiomérique.

Le facteur de van’t Hoff (i) est défini comme représentatif de la dissociation des molécules en solution, et est utilisé les calculs de propriétés colligatives. L'étude présentée ici avait pour but de modéliser le facteur de van’t Hoff réel de 12 solutions composées de substances non polaires, parmi lesquels on retrouve les systèmes naphtalène/biphényle et chlorure de choline/o-cresol. Pour ce faire, des données empiriques du point de congélation des solutions en fonction de leur fraction molaire ont été recueillies dans la littérature scientifique. Le facteur de van't Hoff a ensuite été modélisé à partir de la formule de cryoscopie. Des systèmes non polaires seulement ont été utilisés afin que les deux substances présentes en solution aient des constantes cryoscopiques semblables, minimisant l’effet des interactions entre soluté et solvant. Les résultats montrent que les facteurs de van’t Hoff obtenus semblent plutôt être des facteurs d’activité tels que définis par Arrhenius : ils renseigneraient sur la disponibilité des molécules de solvant. Les résultats remettent également en question la conception classique des notions de solvant et de soluté : pour le système chlorure de choline/o-cresol, notamment, la constante cryoscopique du solvant a dû être changée au point eutectique du système, et non à la limite de 50% de fraction molaire. Cela suggère que le solvant peut être considéré comme la substance ayant le plus de molécules disponibles en solution.

La chimie moderne requiert le développement de transformations chimiques douces, chimio-, régio- et stéréosélectives en plus d’être respectueuses de l’environnement. Les réactions organiques catalysées par des métaux de transition non-toxiques comme le cuivre remplissent ces conditions. Depuis 2008, le groupe du Pr. Daoust à l’UQTR utilise la chimie du cuivre pour développer des méthodes de synthèse diverses menant, entre autres, à la préparation de précurseurs d’acides aminés non-naturels. La méthodologie mise au point est constituée de deux couplages au cuivre successifs réalisés sur un dihalogénure vinylique (couplages C-N puis C-O) suivis d’un réarrangement de Claisen.

Après avoir exploré cette méthode avec des amides et des carbamates, le présent projet vise à optimiser et étudier l’application de cette séquence aux hydrazides et aux carbazates. L’intérêt d’utiliser ces composés pour la synthèse d’acides aminés est qu’ils ne requièrent qu’un clivage doux (hydrogénation catalytique) pour former la portion amine du produit final désiré. La méthode pourra ainsi être compatible avec une plus grande variété de groupes fonctionnels qu’avec les autres composés azotés étudiés qui nécessitent une hydrolyse. Le projet permettra aussi de développer une méthode simple, efficace et peu chère permettant de préparer des composés hautement fonctionnalisés pour lesquels peu de méthodes de synthèse existent. Les divers avancements du projet seront présentés lors de cette communication.

Le coke de pétrole affecte fortement la qualité des anodes de carbone utilisées dans la production de l'aluminium primaire. Les cokes produits à partir des sources de pétrole brut acide contiennent des niveaux de soufre élevés. Une certaine quantité de soufre est nécessaire pour rendre les anodes moins réactives; cependant, une forte teneur en soufre dans les anodes aurait un impact négatif sur l'environnement. Aussi, la demande pour le coke de qualité « anode » avec un niveau de soufre acceptable augmente plus rapidement que l'offre disponible. Donc, les cokes à haute teneur en soufre doivent être désulfurés. Il y’a différentes façons de désulfurer un coke de pétrole cru: l'extraction par solvant, la désulfurisation thermique et l’hydrodésulfurisation. La méthode de l’extraction par solvant contamine les cokes. La désulfurisation thermique requière une consommation énergétique élevée. L’hydrodésulfurisation est une option qui n’est pas encore beaucoup exploitée. L’objectif de ce projet est d’étudier l’hydrodésulfurisation des cokes de haute teneur en soufre pour produire du coke de qualité tout en minimisant l’impact sur l’environnement. Dans cet article, les résultats de cette étude sur la hydrodésulfurisation des différents cokes crus de haute teneur en soufre seront présentés.

Depuis quelques années, les cannabinoïdes synthétiques (c.-à-d. issus de la chimie et non des plantes) sont de plus en plus répandus dans les saisies à travers le monde. Ils sont souvent présentés comme des mélanges à fumer à base de plantes (c.-à-d. des herbal smoking blends) avec des noms communs tels que Spice ou K2. Ils sont généralement consommés en combinaison avec de la marijuana pour en altérer les effets, ce qui cause beaucoup de problèmes de santé, et parfois la mort, chez les consommateurs. Bien que le contexte mondial soit plutôt bien connu, on retrouve peu de données spécifiques au Canada, encore moins sur la situation au Québec.

Le projet consiste à brosser un portrait des familles chimiques de cannabinoïdes synthétiques retrouvés au Canada. Une comparaison des voies métaboliques connues pour certains dérivés permettra d’identifier des biomarqueurs adéquats pour doser et distinguer les cannabinoïdes synthétiques dans les matrices biologiques communes.

La chromodynamique quantique (CDQ) offre une description complète de la physique des interactions fortes. Néanmoins, elle reste pratiquement inutilisable dans un domaine de faible énergie où des états liés d’hadrons, les noyaux atomiques, sont possibles. Afin de combler ce manque, de multiples théories efficaces sont étudiées et mises au point. Les théories dites de Skyrme sont reconnues comme les candidates les plus probables à substituer la CDQ à basse énergie. Nous vous proposons de présenter le modèle quasi-BPS de Skyrme qui fait l'objet de nos recherches depuis plusieurs mois. Ce modèle est construit autour d'un lagrangien de champs classiques de 4 termes qui renferment 4 paramètres libres à fixer. Dans sa forme actuelle, il prédit la masse des noyaux atomiques stables avec une erreur inférieure à 0,4% par rapport à l'expérimentation. Il tient compte de 4 caractéristiques des noyaux, soit leur énergie statique, leur énergie de rotation, leur énergie de Coulomb issue de la charge électrique des nucléons ainsi que l'énergie d'isospin reliée à la différence entre la masse du neutron et du proton. Nous présenterons ses résultats ainsi qu’une discussion autour des diverses modifications possibles à appliquer au modèle afin d’améliorer la concordance entre la physique observée et notre théorie.

La  femto(10^-15s)-chimie a comme objectif primaire de suivre l'évolution nucléaire et électronique d'une molécule dans le temps et l'espace lors d’une réaction chimique. L’évolution structurale d’une molécule est généralement suivie  par diffraction des électrons ou des rayons X. Ces techniques sont, cependant, insensible aux changements structurels irréguliers dans une petite molécule isolée en phase gazeuse. L’imagerie par Explosion Coulombienne (CEI) permet l'observation de ces changements sur une échelle temporelle femtoseconde avec une résolution spatiale atomique. Jusqu'à présent, des phénomènes tels que le transfert de protons dans le cation acétylène ne pouvaient être observés qu’en utilisant la lumière dans l'ultraviolet lointain d'un laser à électrons libres (FEL). Nous montrons que des impulsions laser ultracourtes à 266 nm sont capables d'initier des dynamiques moléculaires très riches via l’ionisation multiphotonique. En utilisant la technique CEI, nous avons produit le premier ‘’film moléculaire’’ à haute résolution d’une réaction d'isomérisation dans le cation acétylène.

Marques distinctives volontaires, les tatouages permettent d’affirmer son appartenance à un groupe, de porter de manière indélébile son histoire ou encore de transformer tout ou partie de son corps en œuvre d’art. Rapidement reconnus comme identifiants humains, ils peuvent participer à établir l’identité d’une victime ou décrire l’auteur d’une agression. De ce fait, l’effacement des tatouages peut poser un problème d’identification. Bien que des techniques histologiques de restauration soient possibles sur un cadavre, le défi demeure d’élaborer une méthode indolore et sécuritaire pour la santé applicable au vivant.

Le projet consiste à élaborer des dérivés luminescents de la curcumine et de tester leur application potentielle à l’identification de tatouages effacés, par pénétration différentielle entre les zones touchées lors du processus d’effacement du tatouage (zones nécrosées) et les zones non touchées. Ces composés sont fabriqués principalement par acylation des fonctions hydroxyles des noyaux aromatiques de la curcumine avec un rendement moyen de 70%. Les différents tests effectués qualifient la fluorescence du produit, sa solubilité dans des solvants non toxiques pour le vivant, ainsi que leur absorption dans des matériaux poreux. Un test de prolifération cellulaire sur divers types de cellules permettra également de s’assurer que la molécule en elle-même n’est pas toxique pour le vivant.

Contrairement aux spermatozoïdes des animaux, les cellules spermatiques (CS) des plantes ne sont pas mobiles. Prisionnières du grain de pollen déposé par l’abeille sur le pistil (organe femelle), elles doivent pourtant atteindre les ovules pour les féconder et permettre ainsi la formation de graines. Pour cela, elles utilisent un véhicule : le tube pollinique (TP), une structure qui capable croître de façon polaire dans le pistil (Fig. 1). Au cours de son trajet, qui prend plusieurs heures, le TP reçoit des signaux femelles qui contrôlent son comportement.On connaît encore mal les mécanismes qui lui permettent d’intégrer et d’interpréter de façon dynamique cette variété de signaux.

L’objectif de mon doctorat est justement de décrypter le rôle d’un groupe de protéines, les Mitogen-Activated Protein Kinases (MAPK), dans ce processus. Ces molécules sont connues pour transduire une vaste gamme de signaux extracellulaires. Trois membres de cette famille, appelés MAP3K19, 20 et 21 sont présents en grandes quantités dans le TP. Dans notre laboratoire, nous avons montré que lorsqu’on effectue une mutation dans l’ADN de la plante pour supprimer ces protéines, on observe que la vitesse du TP diminue. Présentement, je caractérise plus finement ces différents mutants en essayant de comprendre en détail pourquoi et comment ces trois protéines contrôlent l’élongation du TP. Ceci permettra à teme de mieux comprendre le mécanisme de reproduction chez les plantes à fleurs.

En radiobiologie, l’ADN est une cible primordiale due à son rôle dans la division cellulaire. La radiation ionisante incidente y dépose la majeure partie de son énergie par la production massive (10⁵/MeV) d’électrons secondaires de faible énergie (<50 eV). La production de radicaux et la dissociation des liens chimiques constituent les dommages initiaux à l’ADN par ces derniers. Dans le but de développer de nouvelles stratégies en radiothérapie et en radioprotection, il est important d’identifier et de quantifier ces dommages. Nous proposons ici de développer une nouvelle méthode pour mesurer les dommages biomoléculaires en termes de désorption totale des fragments provenant de couches minces de composantes d’ADN irradiées dans un vide poussé. Nous utilisons une µbalance à cristal de quartz pour mesurer in situ la masse totale perdue associée à la désorption totale des fragments provenant de tels échantillons bioorganiques (thymidine), qui est de 5 % et 80 % pour des électrons de 10 eV et 50 eV respectivement. La chromatographie en phase liquide permet la caractérisation chimique de l’échantillon restant sur la surface du cristal après irradiation. La comparaison entre ces différentes méthodes permet d’identifier et de quantifier les dommages. Cette dernière est nécessaire pour calibrer d’autres méthodes de mesures et parce que ces fragments peuvent créés d’autres types de dommages dans la cellule. Ces travaux sont financés par le CRSNG et par les IRSC.

Le principe de Locard en science forensique stipule que tout contact laisse une trace. La trace odorifère n’y échappe pas et le polymorphisme des parfums invite à s’intéresser à son transfert lors d’un contact criminel, d’autant plus que les limites de détection de nos appareils analytiques permettent leur détection à un faible niveau quantitatif.

Les problématiques associées à cette recherche sont le manque de littérature sur le mécanisme de transfert des parfums et les modalités d’association d’une trace de parfum, nécessairement imparfaite, dégradée, mélangée à sa source.

Commençant par s’intéresser au phénomène de transfert, cette recherche visera le développement d’une méthodologie pour distinguer des parfums sur des textiles, tels que le coton, support poreux et le polyester, support lisse.

L’analyse suivra la méthode développée par Gherghel, S. et al.(2018). L’extraction des composés volatils organiques se fera par SPME et la séparation ainsi que l’identification des composés se fera à l’aide de la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse.

Cette recherche de premier cycle possède une dimension exploratoire visant à initier des recherches de cycles supérieurs en science forensique dédiées à l’interprétation de ces traces. 

Elle participera à protéger les citoyens victimes d’agressions, en proposant la trace parfumée comme une preuve recevable, pour autant que la force de l’association entre cette trace et le parfum puisse être quantifiée. 

Contrairement à tous les autres animaux, qui ont un mode de transmission strictement maternel de l’ADN mitochondrial (ADNmt), plusieurs espèces de bivalves ont un mode de transmission de l’ADNmt unique : la « double transmission uniparentale ». Ces bivalves ont deux ADNmt distincts: un ADNmt M transmis par les mâles, retrouvé dans les spermatozoïdes, et un ADNmt F transmis par les femelles, présent dans tous les tissus chez les femelles, et dans les tissus somatiques chez les mâles.

De plus, ces bivalves possèdentdeux nouveaux gènes mitochondriaux, un dans l’ADNmt F et un dans l’ADNmt M. Ces gènes fabriquent des protéines dont le rôle est inconnu mais qui ne sont pas liées à la production d’énergie comme les autres protéines mitochondriales typiques. L’hypothèse privilégiée est que ces nouveaux gènes chez les bivalves auraient un rôle dans la détermination du sexe, une première dans le monde animal, c’est-à-dire l’implication directe de l’ADNmt dans la détermination du sexe.

L’objectif principal de mon projet de maîtrise consistait à caractériser la structure et la fonction de ces nouveaux gènes par des analyses bioinformatiques. Mes résultats suggèrent des fonctions dans l'apoptose, le transport vésiculaire et la signalisation cellulaire (tous des processus importants dans la détermination du sexe, la différenciation sexuelle ou la maturation des gamètes). Mes résultats appuient l’hypothèse d’un système de détermination du sexe impliquant l’ADNmt chez les bivalves.

On appelle « nombres magiques » certaines suites d’entiers remarquables observées dans la nature, parce qu’elles jouent un rôle explicatif important par exemple en physique du noyau atomique : 2, 8, 20, 28, 50, 82  et 126, en art le nombre d’or et en phytomathématique les nombres de Fibonacci 1, 1, 2, 3, 5, 8... Des théories abstraites justifient leur intervention, celle des quanta ou celle de l’arithmétique. Procédant à l’inverse, je signale qu’en théorie mathématique abstraite 30 génère nécessairement des suites d’entiers remarquables douées de symétrie 4, je propose d’appeler 30 nombre magique.  Il se trouve que 30 et ces entiers ont un rôle explicatif important dans plusieurs domaines du savoir: temps, calendriers, usages de l’humanité, architecture et urbanisme, mécanique, système du québécium comprenant structure atomique, code génétique et évolution biologique jusqu’au genre Homo. Dans un travail distinct,  je présente à l’appui l’analyse d’une écriture cyclique des nombres premiers situés dans la base de numération 30. Réf.http://er.uqam.ca/nobel/c3410/quebecium.htm, Nos 1061, 1060, etc. 

Les changements climatiques observés depuis quelques années à l’origine de diverses perturbations de notre planète nous interpellent tous.Dans la construction, le matériau terre utilisé depuis des millénaires puis abandonné par la suite apparait comme une alternative pour la réduction des gaz polluants.La technique de construction visée est celle du pisé coulé .Le pisé est un béton de terre et traité  avec les méthodes et pratiques usuelles du béton conventionnel.Une première phase concerne la caractérisation du sol étudié faite par des essais variés de laboratoire. Les gros granulats utilisés dans le béton sont des pierres concassées également caractérisés.Dans une deuxième phase des formulations de béton à confectionner puis à tester dans la phase 3 sont déterminées. Les résistances en compression à 28 jours visées sont de 15 Mpa et 1 Mpa pour le béton avec ciment.La troisième phase fait la caractérisation mécanique du béton confectionné. Des essais destructifs et non destructifs seront effectués.L'objectif final de cette étude est de promouvoir la construction en terre au Québec par la construction de bâtiments d'habitation d'un à deux étages. Une réponse peut être ainsi apportée à la problématique du logement d'une part tout en contribuant à la lutte contre le réchauffement climatique.

Tandis que le rôle des insectes auxiliaires dans les agroécosystèmes est de plus en plus reconnu en tant que composante intégrale du succès de la lutte intégrée contre les ravageurs, les principes sur lesquels se basent les interactions auxiliaire-herbivore-plante restent difficiles à modéliser. Les modèles agricoles courants, très bien développés pour ce qui est des interactions entre plantes et leur environnement abiotique (sol, atmosphère et eau), ne permettent cependant pas l'intégration des relations bidirectionnels entre insectes et plantes dans le paysage agricole, et les exemples de succès en matière de lutte biologique se voient donc limités à des anecdotes et a des explications a posteriori. Ce manque d'outils pour la modélisation des relations complexes entre les différents organismes vivants dans les réseaux trophiques agroécologiques limite donc les possibilités pour prédire les impacts de nouvelles méthodes de gestion ou des changements climatiques sur le fonctionnement de l'agroécosystème.

Cette recherche propose une nouvelle méthode pour modéliser les dynamiques trophiques dans les agroécosystèmes en utilisant des modèles mécanistiques et stochastiques des relations entre cultures, herbivores et auxiliaires. Nous démontrons que ces modèles peuvent reproduire les dynamiques de population complexes observées lors d'autres études agroécologiques et qu'ils peuvent ensuite servir à prédire la réponse de ces systèmes à des situations de gestion hypothétiques.

En radiobiologie, au cours de l'irradiation ionisante d'échantillons, il a d’ores et déjà été établi que les électrons secondaires de faible énergie (LEE, de 0 à 30 eV), peuvent être responsables d’une partie non négligeable des dommages induits à l’ADN. Cependant, à cause du faible parcours de ces électrons, leur étude était jusqu’à présent limitée à l’irradiation de molécules d’intérêt biologique en phase solide, sous forme de films minces. Grâce à la photolyse de l’eau générée le long du parcours d'un laser femtoseconde suite à sa filamentation au sein d'une solution aqueuse, il en résulte une production exclusive d'électrons lents directement in situ, permettant d’observer l’effet de la solvatation sur l'interaction spécifique de ces électrons avec des molécules bioorganiques (ADN). Ainsi, différentes solutions aqueuses (Thymidine, Trimères d'oligonucléotides) ont été irradiées. Puis, la nature des dommages induits a été analysée grâce aux méthodes HPLC-MS et LC-MS/MS. Enfin, ces dommages ont été comparée à ceux engendrés suite une irradiation plus conventionnelle telle que celle qui implique l'utilisation de rayons gamma (GammaCell 137Cs). Cette comparaison permet alors de discriminer l’importance relative de l’action des électrons secondaires de basse énergie au cours d'une irradiation ionisante et, de surcroît, d'aboutir à une meilleur compréhension des phénomènes sous-jacents aux effets d'un dépôt de dose en radiothérapie.

Depuis quelques années, les cannabinoïdes synthétiques (c.-à-d. issus de la chimie et non des plantes) sont de plus en plus répandus dans les saisies à travers le monde. Ils sont souvent présentés comme des mélanges à fumer à base de plantes (c.-à-d. des herbal smoking blend) avec des noms communs tels que Spice ou K2. Ils sont généralement consommés en combinaison avec de la marijuana pour en altérer les effets, ce qui cause beaucoup de problèmes de santé, et parfois la mort, chez les consommateurs. Bien que le contexte mondial soit plutôt bien connu, on retrouve peu de données spécifiques au Canada, encore moins sur la situation au Québec.

Le projet consiste à brosser un portrait statistique comparatif de la problématique des cannabinoïdes synthétiques en regard des saisies et des cas de surdose, mais aussi au niveau de la législation concernant ces substances pour identifier les actions qui devraient être entreprises dans un futur proche.

(Pr. Simon Ricard en partenariat avec Béatrice Garneau et Brigitte Desharnais du département de toxicologie du LSJML)

Les mitochondries sont les organelles qui produisent la quasi-totalité de l’énergie consommée par les cellules. Leur singularité est dû au fait qu’elles possèdent leur propre génome (ADN mitochondrial ou ADNmt) distincts du génome nucléaire (ADNnu). Chez les animaux l’ADNmt est, contrairement à l’ADNnu, hérité seulement par la mère.

Exceptionnellement, un seul système va à l’encontre de cette « loi » d’hérédité : le système de double hérédité uniparentale (Doubly Uniparental Inheritance ou DUI) retrouvé chez plusieurs espèces de bivalves. Les espèces concernées possèdent ainsi 2 lignées d’ADNmt distinctes : une d’origine paternelle (ADNmt M) et une d’origine maternelle (ADNmt F). En favorisant la présence de deux génomes mitochondriales différents, une situation pouvant être fatale chez les autres animaux, ce système soulève des interrogations quant à son rôle évolutif. L’hypothèse privilégiée pour expliquer son maintien l’implique dans la détermination sexuelle.

L’affirmation de cette hypothèse implique une étude plus élargie de différents systèmes DUI. Pour cela, dans le cadre de ma maitrise, j’étudie la distribution de ce système au sein du groupe des bivalves en testant pour sa présence chez des familles où aucune investigation n’a encore été réalisée. Un autre  de mes objectifs est d’établir si le DUI a une origine unique ou multiple. Les résultats préliminaires confirment la découverte du système DUI chez de nouvelles espèces et appuient l’hypothèse d’une origine unique.



Le modèle de Skyrme, suggéré pour la première fois vers la fin des années cinquante par T.H.R Skyrme, propose une description originale de la physique nucléaire à basse énergie dans le régime des interactions fortes. Celui-ci s’inscrit dans le développement d’une théorie efficace pouvant palier aux difficultés de calculs de la théorie actuelle (Chromodynamique Quantique). Il vise principalement à décrire la physique des baryons (constituants des noyaux d’atomes) dans la limite où les énergies de liaisons ne sont plus négligeables. Le modèle repose sur la construction d’un Lagrangien efficace possédant des solutions solitoniques pouvant être associées à des particules physiques non-ponctuelles appelées skyrmions. Ce présent travail propose une revue de l’historique du modèle avec ses difficultés et ses succès, incluant les présents résultats à des fins de comparaison. Dans la configuration actuelle du modèle, une extension quasi-BPS est étudiée à l’aide de quatre paramètres laissés libres, qui doivent être ajustés aux données expérimentales afin d’optimiser les résultats. Il est entre autre possible d’obtenir avec une grande fidélité certaines propriétés des noyaux telles que l’énergie statique (associée à la masse), l’énergie de rotation (associée aux moments d’inertie) ainsi que l’énergie de Coulomb (associée à la charge électrique) et ce, pour les noyaux les plus stables du tableau périodique.



Le design de ligands symétriques C₂ (ligands bivalents/dimères) comme agents thérapeutiques attire l’attention des chercheurs. En effet, ces dimères présentent généralement des propriétés biologiques supérieures aux monomères correspondants. Au niveau moléculaire, l’étude des interactions de ce type de composés avec des macromolécules biologiques (ADN, ARN, récepteur spécifique, etc.) présente un intérêt fondamental majeur et mène à une meilleure compréhension à la fois des sondes et des macromolécules étudiées. Notre laboratoire s’intéresse aux dimères de stéroïdes, particulièrement à base d’estradiol et de testostérone.

Nous proposons utiliser le malonate de diméthyle (1) pour construire rapidement et efficacement des dimères de la testostérone. Il est possible d’obtenir la 7alpha-(E)-4-chlorobut-2-ènyl-4-androsten-17beta-acétoxy-3-one (2) en seulement quatre étapes chimiques dans un rendement global de 37 %. Cette molécule clé peut former un dimère de type C_2v par double alkylation de 1. Toutefois, nous avons procédé prudemment par monoalkylation initiale de 1 avec le chlorure allylique 2 pour fournir 3 avec un rendement de 50%. Une fois isolée et purifiée, une deuxième unité de testostérone est ajoutée pour donner le dimère 4.

Le Canid herpesvirus 1 (CHV-1) est un agent pathogène vétérinaire qui cause des infections respiratoires et génitales chez les chiens ainsi que chez d'autres canins tels que les renards. Aucun traitement efficace n’est disponible. Le mécanisme d’entrée du CHV-1 dans les cellules cibles n’est pas connu. Pour d’autres virus herpès tel que le virus de l’herpès simplex 1 (VHS-1) et l’Epstein Barr virus, la voie d’entrée du virus varie selon le type cellulaire. Par exemple, le VHS-1 entre par fusion avec la membrane plasmique dans les cellules de rein de singe vert (cellules Vero), mais entre par endocytose dans les cellules humaines HeLa. L’objectif de ce projet est de déterminer les voies d’entrée du CHV-1 dans les cellules épithéliales. Pour ce faire nous avons testé les effets de différents inhibiteurs d'entrée et de trafic cellulaire sur l'infection par CHV-1 dans les cellules MDCK. Suite à l’adsorption des virions aux cellules, celles-ci ont été incubées en présence des inhibiteurs pour deux heures, un temps qui devrait correspondre à l’étape d’entrée virale. L’impact des inhibiteurs sur l’infection par CHV-1 a été déterminé par un essai de réduction de plage de lyse. Nous avons également étudié la voie d’entrée du virus en utilisant la microscopie électronique en transmission pour visualiser les cellules épithéliales à 30 secondes et deux minutes post entrée. Nos résultats suggèrent que le virus pénètre dans les cellules MDCK par des voies d’endocytose.

Les dérivés de l’androstérone (ADT) substitués en position C-3 par un groupe hydrophobe sont bien connus pour inhiber la biosynthèse de la testostérone(T). Comme ces composés sont d’un grand intérêt pour le traitement du cancer de la prostate, nous avons développé une approche pour la synthèse d’inhibiteurs de la 17β-hydroxystéroïde déshydrogénase type 3 (17β-HSD3) dérivant de l’ADT par modification de la position C-3. Ces inhibiteurs permettraient de contrôler la biosynthèse des androgènes, connus pour être responsables de la croissance et du maintien des cancers androgéno-dépendants. La première étape de notre approche est la synthèse d’un oxirane en C-3 de l’ADT. L’oxirane est alors aminolysé par différents esters d’acides aminés pour générer un amino alcool. Ce dernier est cyclisé en milieu basique pour former une spiro-morpholinone, et le groupe protecteur est ensuite hydrolysé pour obtenir le produit final. Trente dérivés de l'ADT et deux spiro-morpholinones non stéroïdiennes ont été synthétisés, caractérisés et testés dans un homogénat de testicules de rat pour leur capacité à inhiber la transformation du 4-androstène-3,17-dione (50 nM) en testostérone par la 17β-HSD3. Les dérivés non stéroïdiens sont inactifs, mais les dérivés stéroïdiens montrent une activité inhibitrice variable en fonction de l’acide aminé et du N-substituant. Les morpholinones possédant une stéréochimie « S » ont montré un plus fort potentiel inhibiteur que leurs homologues de stéréochimie « R ».