Congrès - Recherche d'activité

L’épidermolyse bulleuse simplex (EBS) est une maladie génétique de la peau dont le mode de transmission est généralement autosomique dominant. L’EBS et causé par des mutations dans les gènes kératine (KRT) 5 et KRT14. Les mutations entrainent des problèmes dans la formation des filaments intermédiaires des protéines, provoquant l’apparition de bulles. Aucun traitement n’est disponible. Ainsi, l’utilisation CRISPR-Cas9 pour corriger la mutation s’avère une avenue thérapeutique potentielle. Ce projet consiste à induire une coupure double brin dans l’ADN pour corriger les mutations par recombinaison homologue (HDR) à des cellules souches pluripotentes induites (iPSC) pour produire des iPSC corrigées à partir des cellules de patients. Ces iPSC pourront être différenciées en kératinocytes permettant la synthèse de la peau en laboratoire pour réaliser des autogreffes aux patients. À ce jour, trois ARN guides (sgRNA) ont été choisi pour chacune des mutations à l’étude. Des résultats sur des cellules rénales embryonnaires humaines (HEK293T) et des fibroblastes primaires ont démontré l’efficacité des sgRNA et de CRISPR-Cas9. La présence de recombinaison homologue dans les HEK293T, lors de l’utilisation d’un ADN donneur placé dans un vecteur et avec un ADN simple brin (SSDNA) a été démontrée. D’autres résultats préliminaires dans les fibroblastes primaires montrent la présence potentielle de HDR. Les expériences pour confirmer la présence de HDR dans les fibroblastes sont en cours.

Les nanoparticules (NPs) métalliques sont utilisées dans la vie de tous les jours en raison de leurs propriétés extraordinaires. Elles trouvent application dans divers domaines (automobile, science médicolégale (forensique), pharmaceutique, énergie…) et les plus rencontrées sont celles à base de métaux (Al, Ag, Au, Fe, Pt, Pd) ainsi que d’oxydes métalliques (TiO₂, ZnO, SnO₂, Fe₂O₃, NiO, CeO₂). Cependant, des questions se posent quant au risque posé par ces NPs sur la santé. Des études ont démontré la présence de nanoparticules dans l’environnement (air, eaux, sédiments, végétation) ainsi que dans les aliments. Il est donc essentiel de pouvoir détecter leur présence dans les fluides biologiques (urine, sang) et les tissus (organes) afin d’évaluer l’exposition de l'humain. Le projet vise le développement de méthodes de dépistage de nanoparticules métalliques en utilisant l’approche SP-ICP-MS, de manière qualitative ou semi-quantitative, autant pour les multinanoparticulaires monoélémentaires que pour les nanoparticulaires multi-élémentaires. Ultimement, l’analyse des signatures chimiques des NPs pourrait permettre d’inférer la source des nanoparticules ainsi qu’inférer la région d’origine du sujet. Une cueillette de spécimens est envisagée chez les étudiants en science forensique de l’UQTR qui auront utilisé des nanoparticules pour le poudrage de traces et d'empreintes digitales dans le cadre de leur formation et les techniciens de scène de crime qui les utilisent pour les traces latentes.

La morbidité infantile représente un défi pour les efforts de conservation des espèces menacées, puisque la croissance d’une population est liée à la survie des nourrissons. Ainsi, nous avons examiné comment la parité de la mère, ainsi que l’âge, le taux d’allaitement et le taux d’ingestion d’aliments solides du nourrisson peuvent influencer le risque de morbidité infantile chez les chimpanzés sauvages (Pan troglodytes) de Kibale, en Ouganda. À l’aide d’échantillonnage centré sur le nourrisson (N=31), nous avons récolté sur une période de 4 mois (jan.-avr. 2018) les comportements alimentaires des nourrissons, incluant l’allaitement et l’ingestion d’aliments solides. Les signes de maladies, tels que l’écoulement nasal, la diarrhée, la toux ou encore les enflures, ont été récoltés de manière ad libitum. Nous avons trouvé que la parité est positivement associée à la morbidité infantile (GEE: b = 2,109 ± 0,71, p=0,003). Ainsi, les nourrissons des femelles primipares semblent moins malades que les nourrissons des femelles multipares. Cette association pourrait s’expliquer par l’absence de frères et sœurs autour des nourrissons de femelle primipare, réduisant ainsi le risque d’exposition aux virus. Aucune association n’a été trouvée pour les autres variables à l’étude. En identifiant un facteur influençant la santé des nourrissons, cette étude répond à une question fondamentale de l’écologie, à savoir déterminer les facteurs qui régulent la densité de population animale.

L’oxygène a un effet très important sur la survie des bactéries
probiotiques anaérobies. En présence d’oxygène, les lipides membranaires
de ces microorganismes peuvent s’oxyder provoquant un changement de la
perméabilité passive des membranes résultant en leur inactivation. Néanmoins,
dans une étude récente, la croissance en présence d’oxygène d’une souche anaérobie
stricte, Lactobacillus helveticus R0052, a été stimulée de façon
importante par l’ajout d’extrait de thé vert (ETV) dans le milieu de culture. Dans
la présente étude, les effets de la concentration en ETV (0 à 2000 µg/mL) et de
la présence d’oxygène sur la croissance de cette souche et sur l’ordre des
phospholipides des  membranes bactériennes
ont été évalués. Les résultats obtenus montrent une croissance plus faible des
bactéries en conditions aérobies qu’en absence d’oxygène. La présence d’oxygène
durant la croissance a aussi provoqué une diminution de l’ordre des lipides
membranaires. De plus, une stimulation de la croissance des bactéries ainsi
qu’une diminution de l’ordre des lipides membranaires ont été observées aux
concentrations d’ETV de 250 et 500 µg/m. Par contre, à 2000 µg/mL d’ETV, la
croissance en absence d’oxygène a été légèrement inhibée tandis qu’elle a été
stimulée de façon significative en conditions aérobies. Une augmentation
importante de l’ordre des lipides membranaires est aussi survenue à cette
concentration d’ETV dans le milieu.

La plupart des toxines insecticides de Bacillus thuringiensis (Bt) perméabilisent la membrane intestinale des insectes sensibles en formant des pores peu sélectifs qui abolissent le potentiel électrique et les gradients ioniques au niveau de cette membrane. La destruction du tissu intestinal qui en résulte entraîne une septicémie, puis la mort de l'insecte. Plusieurs de ces toxines ont été étudiées en utilisant des vésicules purifiées de la bordure en brosse intestinale d’insectes sensibles. Malheureusement, la membrane intestinale de beaucoup d’insectes sensibles aux toxines de Bt ne forme pas des vésicules suffisamment étanches. Le présent travail vise donc à développer une technique de production de liposomes et de protéoliposomes suffisamment étanches pour l’étude des effets de ces toxines. La perméabilité de ces vésicules artificielles est évaluée avec des expériences de gonflement osmotique fondées sur des mesures de diffusion de la lumière. Elle est également détectée en mesurant l’abolition du potentiel membranaire à l’aide de DiS-C₃(5), une sonde fluorescente sensible au potentiel membranaire, ou le relargage de molécules fluorescentes telles que la carboxyfluorescéine préalablement emprisonnées dans les vésicules. Le rôle d’éventuels récepteurs membranaires dans l’efficacité et la spécificité des toxines sera examiné en incorporant dans ces vésicules artificielles des protéines et des lipides de la membrane intestinale provenant d’insectes ravageurs.

La cryptosporidiose bovine, causée par le parasite Cryptosporidium parvum, entraîne de la diarrhée et de la déshydratation chez les veaux nouveau-nés du Québec. Un taux de mortalité jusqu'à 10% est associé à cette maladie lorsque combinée à d'autres infections. Nous avançons l'hypothèse qu'injecter un vaccin sous-unitaire multivalent anti-C. parvum à des vaches en fin de gestation entraînera la production d'anticorps dans le colostrum qui protègeront passivement les veaux. Nous avons identifié, grâce à des analyses bioinformatiques, la portion la plus immunogénique de chacune des six protéines de surface de C. parvum à l'étude. La clonage de la séquence dans un vecteur d'expression a permis la purification de ces protéines. Des anticorps polyclonaux spécifiques à ces protéines seront utilisés lors d'études in vitro utilisant des cellules bovines. Le but étant de caractériser l'effet de ces anticorps sur le caractère infectieux de C. parvum. Les anticorps prometteurs seront mis à l'épreuve lors d'études in vivo où des souris immunocompromises seront traitées avec ces anticorps et infectées avec C. parvum. L'évolution des signes cliniques des souris (traitées vs contrôle) permettra de définir l'efficacité de ces anticorps à prévenir la cryptosporidiose. Ce projet correspond aux premiers pas dans l'élaboration d'un vaccin contre la cryptosporidiose bovine, une maladie pour laquelle nous, vétérinaires québécois, ne disposons d'aucun outil thérapeutique efficace pour la contrôler.

La technologie d'électro-activation en solution s'est avérée une méthode très efficace de conversion du lactose en lactulose. Le rendement de lactulose par électro-activation d'une solution de lactosérum de 10% à 800 mA pendant 60 min a atteint 30-40% et reste au même niveau après l’ajustement du pH à 7. L'incorporation de poudre de lactosérum électro-activé (LEA) dans du lait fermenté a été étudiée en utilisant les ferments commerciaux YC-381 (Fromagex, Canada) et CHOOSIT Kefir (Danisco, Danemark). Les résultats ont révélé que l'ajout de LEA dans le lait induit une plus longue durée de la phase Lag de fermentation lorsqu'il est ajouté à une concentration de 9 % (p/p), comparativement au lactosérum non traité. Les laits fermentés à base de LEA ont moins de synérèse, ce qui est en accord avec leur microstructure moins poreuse et plus homogène. L'ajout de LEA donne un gel de kéfir moins visqueux, ce qui en fait un bon candidat pour l'ajout dans les produits buvables. L'ajout de LEA aux produits laitiers fermentés a entraîné une augmentation de la production d'AGCC. Le compte bactérien total était plus élevé dans le lait fermenté additionné de LEA. En outre, les laits fermentés préparés avec un ajout de LEA ont conservé une partie de lactulose après fermentation (55%) et pendant le stockage de 2 semaines (50%).  Les propriétés susmentionnées du LEA en font un nouvel ingrédient laitier ayant le potentiel d'un additif alimentaire fonctionnel et prébiotique.

Dictyostelium discoideum est un protozoaire ubiquitaire des sols humides dont l’alimentation se résume principalement à l’ingestion de bactéries. Certains micro-organismes internalisés peuvent toutefois résister à la dégradation enzymatique dans les lysosomes de l’amibe et être enrobés dans des corps multilamellaires (CML) puis excrétés dans l’environnement. L’enrobage de bactéries est connu pour protéger les bactéries ainsi enveloppées contre différents stress environnementaux et est suspecté de contribuer à la propagation bactérienne. L’objectif de la présente étude, en utilisant l’amibe modèle Dictyostelium discoideum, est de déterminer le mécanisme d’enrobage de bactéries qui demeure encore inconnu. Ainsi, quatre protéines majeures des CML ont été identifiées par SDS-PAGE et spectrométrie de masse, dont la protéine Gp17. La présence de cette protéine sur les CML a été confirmée en microscopie à fluorescence à l’aide d’un anticorps spécifique. De plus, l’analyse protéomique des CML a permis d’identifier des épitopes potentiels reconnus par l’anticorps H36, un second anticorps ciblant les CML. La découverte de ces marqueurs des CML permettra d’étudier la formation de ces structures au niveau moléculaire chez l’amibe. Une meilleure compréhension des processus liés à la formation des CML pourra ultimement permettre d’évaluer le rôle de l’enrobage bactérien dans la survie et la propagation bactérienne en milieu environnemental.

Le Macacine herpesvirus 1, ou virus B (BV), est un virus de macaque très neurovirulent pour l’Homme et mortel dans 80% des cas si aucun traitement n'est administré. La protéine UL24 du virus herpès simplex de type 1 (VHS-1), dont l’hôte naturel est l’Homme, a un rôle important dans la neurovirulence et la réplication virale et est conservée parmi tous les Herpesviridae. In fine, par une stratégie d’étude comparative des protéines UL24 de ces deux virus, nous souhaitons découvrir de nouvelles fonctions d’UL24 expliquant son rôle dans la pathogenèse.

Un vecteur codant la protéine BV-UL24 a été transfecté transitoirement en cellules épithéliales de singe. Nos résultats préliminaires montrent qu'après 24h, BV-UL24, tout comme VHS-1-UL24, est détectée à travers toute la cellule (au noyau, en périnucléaire, sous forme ponctuée dans le cytoplasme et à la membrane cytoplasmique).  Par ailleurs, BV-UL24 semble induire la dispersion de la nucléoline, une protéine impliquée entre autres dans la synthèse et la maturation des ribosomes, tout comme VHS-1-UL24 induit une telle dispersion via son motif endonucléase, qui est parfaitement conservé chez BV-UL24. Enfin, bv-ul24 possède deux codons d'initiation de la traduction dans le même cadre de lecture ouvert et code potentiellement pour deux protéines.  Le rôle distinct de celles-ci, et de leurs homologues du VHS-1, sera étudié par mutagénèse dirigée afin d'avoir une meilleure compréhension du rôle de bv-ul24 dans l'infection.

Methylobacterium extorquens est une bactérie en mesure de métaboliser le méthanol, une matière première bon marché qui peut être dérivé de déchets. Cette bactérie est donc un organisme modèle pour l’étude du métabolisme des composés à un carbone. Malgré les intérêts grandissants d’utiliser cette bactérie comme un outil biotechnologie pour la production basé sur le méthanol, les ARN noncodants de ce méthanotrophe sont peu connus. Les petits ARN (sARN) jouent un rôle important dans la régulation des gènes, spécialement chez les protéobactéries comme Escherichia coli, ce qui leur permettent de répondre rapidement à des changements environnementaux. Étant donné que M. extorquens est aussi une protéobactérie, on s’attend également à ce que cette bactérie possède de nombreux sRNA, mais ils ont été peu étudiés jusqu’à maintenant. Le but de mon projet est de découvrir de nombreux nouveaux sRNA chez M. extorquens et de les confirmer. Nous avons effectué une étude transcriptomique par RNA-seq, ce qui nous a permis de prédire de nombreux candidats de sRNA chez M. extorquens, que nous avons par la suite confirmés par Nothern blot. L’expression de ces sRNA ont été étudiés dans diverses conditions de croissances en utilisant différentes source de carbone, telle que le méthanol et l’acide succinique. 

Au cours des dernières années, l'industrie forestière québécoise a commencé à se transformer et s'adapter à de nouveaux marchés en produisant des produits innovateurs à partir d’extraits de la biomasse forestière. La composition exacte de ces extraits n'est pas toujours connue, il est donc difficile pour ces entreprises de tirer profit des composés bioactifs. Le projet proposé vise à caractériser les composés présents dans l’écorce de neuf extraits végétaux forestiers québécois ayant une activité antioxydante, telle que les alcaloïdes et les polyphénols. Pour ce faire, une méthode d'extraction liquide-liquide spécifique et de purification des neuf extraits à ces composés a été développée, afin d’étudier leur activité antioxydante ainsi que de caractériser et quantifier les composés bioactifs présents. On observe une différence d’activité antioxydante dans les diverses espèces d’arbres étudiés qui a été mesuré par deux techniques de quantification (spectrophotométrie et bioautographie). Au final, ce projet permettrait une avancée dans le domaine, puisque la présence d’alcaloïdes dans les arbres québécois a peu été étudiée jusqu’à maintenant. De plus, l’extraction de ses composés naturels bioactifs est très pertinente dans le domaine pharmaceutique.

Les activités anthropiques dans l’écosystème marin du Saint-Laurent ont de multiples conséquences négatives sur le bien-être et la santé des cétacés. Ces derniers sont particulièrement sensibles aux stresseurs d’origine anthropique tels, le réchauffement des eaux et les activités de pêches commerciales. Or, l’ampleur du stress anthropique sur les cétacés comme les grands rorquals est difficile à évaluer et peu documentée sur les animaux vivants. Notre étude a examiné un ensemble de 6 400 photographies portant sur 50 rorquals communs et 50 rorquals à bosses photo-identifiés entre 2016 et 2020, et ce, afin de caractériser les lésions cutanées comme indicateurs de santé et bien-être physique chez ces deux espèces.

Nous avons répertorié quatre grandes catégories de lésions cutanées : santé globale de l’épiderme, blessures et cicatrices d’origine anthropique, présence et cicatrices de parasites et finalement, charge des épibiontes. Les résultats préliminaires démontrent qu’il existe une relation significative entre la charge parasitaire, les blessures et les cicatrices d’origine anthropique chez le rorqual à bosse et une relation significative entre charge parasitaire et santé globale de l’épiderme chez le rorqual commun. Nos résultats démontrent qu’il est possible d’évaluer les lésions cutanées chez les rorquals dans leur milieu naturel de façon non invasive, afin de développer un premier indicateur de santé et bien-être physique pour ces espèces.          

Les virus sont des experts pour modifier l’homéostasie cellulaire. Récemment, plusieurs groupes ont démontré que quelques virus pouvaient modifier l’épissage alternatif (ÉA) de certains transcrits cellulaires. Puisque l’ÉA possède un rôle important de régulation, nous avons émis l’hypothèse que ces changements d’épissage causés par des virus pourraient être beaucoup plus importants. Pour étudier la modulation de l’ÉA des transcrits cellulaires, des cellules L929 contrôles et infectées avec Réovirus ont été analysées par séquençage d’ARN à haut-débit pour caractériser l’ensemble des événements d’ÉA. Nos résultats ont permis d’identifier 240 événements d’ÉA modifiés de manière statistiquement significative (q<0,05) touchant 194 gènes. Nous avons par la suite investigué la cause de ces changements. Premièrement, le facteur d’épissage ESRP1 est surexprimé au-delà de 40 fois suite à l’infection. Une expérience de co-culture a permis de déterminer que la surexpression d’ESRP1 ne nécessite pas la présence de Réovirus, mais plutôt la réponse immunitaire cellulaire liée à l’infection virale. Cependant, le présence de Réovirus est nécessaire pour induire les changements d’épissage dans 10 gènes précédemment identifiés. Nous avons démontré que Réovirus induit des changements d’épissage alternatifs chez la cellule-hôte et que cette modulation ne semble pas provenir de la réponse immunitaire cellulaire mais semble plutôt nécessiter la présence du virus.

En 2018, la Loi sur le cannabis a été créée pour encadrer la production, la distribution, la vente et la possession du cannabis au Canada. Au fil des années, différents modes de consommation se sont développés et popularisés. La consommation du cannabis est souvent associée à la combustion du matériel végétal séché, car il s'agit du mode de consommation le plus commun. Toutefois, il en existe plusieurs autres. Par exemple, cela peut se faire par l'entremise de vaporisateurs thermiques, d'huiles concentrées, de liquides pour vapoteuses, de produits comestibles, etc. Ce projet a pour but d'expliquer le fonctionnement des principaux modes de consommation du cannabis. Il traitera des voies empruntées par les métabolites, la chronologie des effets observés et les dangers pour la santé. Ce projet a également pour but de comparer les modes de consommation entre eux. 

Chez les plantes, les stress environnementaux font augmenter la production de composés cytoxiques tel que le méthylglyoxal (MG), un

composé réactif généré par la glycolyse et le cycle de Calvin. L’activité de la voie des glyoxalases, qui détoxifie le MG, et les quantités

de S -D-lactoylgluthation (SLG), un intermédiaire produit par la glyoxalase II augmentent du même coup. Chez les animaux, il a été

découvert que la glyoxalase II est impliquée dans la S -glutathionylation de protéines, une modification redox réversible causant la

modification covalente et l’oxydation d’un thiol protéique. La S -glutathionylation est d’ailleurs responsable de la régulation d’enzymes

de la glycolyse végétale. Afin de caractériser le rôle du SLG dans la modification redox des protéines végétales et de déterminer si le

SLG issu de la détoxification du MG pouvait être responsable de la S -gluthationylation d’enzymes glycolytiques, nous avons utilisé une

enzyme glycolytique connue pour être redox-régulée, la GAPDH, comme cible potentielle du SLG. La GAPDH cytosolique recombinante

d’Arabidopsis thaliana (GAPC1) a été purifiée et utilisée pour faire des essais enzymatiques in vitro avec le SLG. Nous avons démontré

que la GAPC1 est significativement inhibée par 1 mM SLG, que cette inhibition subsiste après un dessalage et qu’elle est renversée par

le réducteur dithiotréitol. Ces résultats suggèrent que le SLG pourrait être impliqué dans nouvelle modification redox covalente de la

GAPDH.

Dbp4 est une enzyme nucléolaire qui joue un rôle essentiel dans la maturation de l’ARN ribosomique 18S. Comme toutes les ARN hélicases de la famille « DEAD-box », Dbp4 contient neuf motifs conservés formant le cœur catalytique de l’enzyme qui est flanqué par des extensions N- et C-terminales. Nous avons déjà montré que l’extension C-terminale est essentielle à la fonction de Dbp4 et que cette région contient un motif « coiled-coil » conservé chez tous les orthologues de Dbp4.

Nous voulons identifier les acides aminés de l’extension C-terminale qui sont essentiels à la fonction de Dbp4. Nous utilisons un système génétique qui permet de moduler l’expression de Dbp4 (ON/OFF). En situation OFF, la cellule ne peut survivre, sauf si elle est complémentée par un plasmide encodant une Dbp4 recombinante ; celle-ci se distingue de l'enzyme endogène par la présence d’un "tag" HA à l’extrémité C-terminale. Nous avons généré une banque de plasmides portant des mutations aléatoires dans la partie C-terminale de Dbp4-HA. Nous avons identifié des clones qui sont viables lorsque Dbp4 endogène est exprimée (situation ON) mais qui ne peuvent être complémentés par Dbp4-HA mutante.

Nos résultats préliminaires montrent qu’environ la moitié des clones létaux produisent une Dbp4 tronquée. Nous avons entrepris le séquençage des clones de pleine longueur pour déterminer si les mutations se regroupent dans des segments très conservés de l’extension C-terminale, comme le motif coiled-coil.

Plusieurs signaux électromyographiques (EMG) sont requis pour profiter pleinement d’une prothèse moderne du membre supérieur alors que l’amputation a réduit le nombre de muscles  disponibles. Toutefois, comme le biceps brachii (BB) est formé de 6 compartiments individuellement innervés, si une activation volontaire de chacun d’eux était possible, le nombre de signaux de contrôle provenant de ce muscle serait alors multiplié. Pour explorer ceci, 10 signaux EMG ont été captés autour du biceps contracté de 10 sujets normaux alors que leur bras droit et leur main prenaient différentes positions. La valeur quadratique moyenne (RMS) de ces signaux a été associée, dans un modèle circulaire du bras, à la présence d’un maximum de 6 dipôles de courant. La position angulaire et radiale ainsi que l’intensité relative de ces dipôles ont servies dans des simulations où l’humérus, les muscles, le gras et la peau du bras était modélisés par 4 cylindres concentriques. Une bonne correspondance a été obtenue entre les valeurs RMS expérimentales et le résultat des simulations.  Avec l’hypothèse que les compartiments du BB sont d’égales surface et placés côte-à-côte à l’intérieur du muscle, les dipôles se sont retrouvés plus souvent dans 2 compartiments correspondant soit au chef court ou au chef long du biceps selon que le bras était plié ou en position étendue. Suite à  un traitement de ces signaux, il apparait donc que 4 différents signaux de contrôle puissent être obtenus du biceps brachii.

Un grand nombre d’études d'association pan-génomiques ont été réalisées en utilisant des variations en nombre de copies (CNV) rares. La capacité à détecter une association repose sur la précision de la détection des CNV ainsi que sur les filtres utilisés lors du contrôle de qualité. Différents critères, seuils ou définitions se traduiront par une liste finale de CNV très différente en raison d’un changement dans les taux de faux positifs et de faux négatifs. L’objectif de la présente étude est de comparer les CNV obtenus à partir de deux plateformes de génotypage et selon des critères de contrôle de qualité variables. Des échantillons témoins (environ 9000) ainsi que des réplicats de NA12878 (HapMap) génotypés à l’aide des puces Affymetrix et Illumina ont été utilisés. Le taux de concordance des CNV entre les réplicats de NA12878 et les données du 1000 Genome Project peut varier de 99 % à 46 %, selon le seuil ou la méthode choisis. Le fardeau de CNV entre deux groupes fluctue aussi, allant de 1 (aucun changement) à 1,14 (augmentation significative après un million de permutations). Finalement, la proportion de transcrits de gène chevauchés par des CNV est généralement plus haute que celle attendue par hasard (5800 permutations). Cette étude souligne les difficultés sous-jacentes à l’étude des CNV rares et montre qu’une légère différence dans la définition des CNV peut mener à de fausses associations.

Un nouveau type de biocapteurs basé sur un circuit électronique ultra-miniaturisé offre une sensibilité accrue pour mesurer la cinétique de biopolymères tels que les protéines et les brins d’ADN. Ce biocapteur repose sur l’utilisation d’un nanotube de carbone auquel est greffé, par liaison covalente, le biopolymère d’intérêt. L’expérience montre que la conductance du nanotube est corrélée à la structure et à la cinétique du biopolymère, mais certaines questions persistent. Quelles sont les interactions entre le biopolymère et le nanotube ? Ces interactions affectent-elles la stabilité structurelle du biopolymère ? La cinétique de ce dernier est-elle en partie affectée par ces interactions ? Pour y répondre, nous employons des simulations de dynamique moléculaire afin de caractériser la stabilité du motif G-quadruplex, pour lequel nous avons des données expérimentales avec le biocapteur, lié à un nanotube de carbone. Nos résultats montrent que la stabilité structurelle du G-quadruplex n’est pas significativement affectée par la présence du nanotube. Cependant, nous avons identifié certaines interactions avec le nanotube qui pourraient affecter la cinétique de son repliement. Nous effectuons donc des simulations basées sur des techniques d’échantillonnage avancées afin de renforcer nos conclusions. À terme, ces résultats permettront, avec nos collaborateurs en laboratoire, d’identifier et de mettre en application des stratégies afin d’améliorer la sensibilité du biocapteur.

Les bio-minéraux sont partout dans le monde, sous forme de coraux, d’os ou encore de roches. La bio-calcification est un procédé d’amélioration de sols en place inspiré de processus naturels, qui utilise des microorganismes pour produire de tels minéraux inorganiques. Depuis le début du 21^ème siècle, plusieurs chercheurs ont développé cette biotechnologie novatrice basée sur l’injection de bactéries, de nutriments et de sels de calcium, qui conduisent à la formation de calcite. Celle-ci crée ainsi une cohésion entre les particules du milieu granulaire et conduit à l’amélioration des sols en place.

Dans le domaine géotechnique, plusieurs recherches ont été axées sur le phénomène de l’érosion interne de matériaux granulaires. Des travaux portant sur la suffusion et l’auto-filtration ont fait l’objet d’études antérieures et la plupart des auteurs ont proposé des essais expérimentaux et des modélisations numériques permettant de quantifier la susceptibilité des sols vis-à-vis de ce phénomène. Pour lutter contre l’érosion interne, des techniques de filtres ont été développées et sont maintenant intégrées dans la conception des ouvrages en remblai. Toutefois, dans le cas d’un filtre déficient ou de l’absence de filtre, il n’existe pas de solution faiblement intrusive permettant de lutter contre le phénomène de l'érosion interne. Face à cette problématique, l’étude vise à démontrer le gain de résistance à l’érosion interne dans des sols granulaires traités par bio-calcification.

Le champignon phytopathogène Botrytis cinerea est classé 2^e agent pathogène en importance au niveau mondial et présente un risque élevé de développer de la résistance aux fongicides. Aujourd’hui, la génétique des mécanismes de résistance est de plus en plus documentée et plusieurs mutations responsables de la résistance au boscalide ont été identifiées sur le gène de la succinate déshydrogénase. Il y a des outils moléculaires pour étudier ces mutations, mais ils ont leurs limites. Ils ne permettent pas d’analyses quantitatives et un grand nombre d’échantillons ne peut être traité rapidement. L’utilisation du Pyromark Q24 comme outil de détection et de quantification de cinq mutations reliées à la résistance au boscalide a permis de repousser ces limites. La technique est basée sur le séquençage par synthèse générant des données quantitatives avec une précision de 5%. Dans ce projet, deux tests ont donc été élaborés, mis au point et validés. Les résultats obtenus ont démontré une relation linéaire (R²=0.99) entre les ratios (0% à 100%) de spores d'individus résistants et sensibles analysés avec le Pyromark Q24. Cette technologie permettra donc d'analyser un grand nombre d’échantillons plus rapidement, avec une meilleure précision, et favorisera l’étude populationnelle en offrant la possibilité de combiner les échantillons. Le Pyromark Q24 est une technologie prometteuse pour mieux comprendre et gérer plus efficacement la problématique de la résistance aux fongicides.

Les Escherichia coli pathogènes aviaires (APEC) et multirésistants (MDR) sont une préoccupation en industrie avicole. L’objectif de cette étude était de caractériser les E. coli génériques (99), potentiellement pathogènes extraintestinaux (ExPEC) (93) et présumés producteurs de béta-lactamases à spectre étendu (ESBL)/AmpC (113), isolés de poulets de fermes au Québec. La prévalence des MDR était de 61,61%, 63,44% et 100% pour les collections générique, potentiels ExPEC et présumés ESBL/AmpC respectivement. La résistance aux antimicrobiens très importants en santé humaine comme le ceftriaxone et le ceftiofur a aussi été observée. Le gène bla_CTX-M était présent dans 1,44% et 0% respectivement des isolats génériques et potentiels ExPEC; ces prévalences étaient respectivement de 20,1% et 7,04% pour le gène bla_CMY-2. Dans les isolats présumés ESBL/AmpC, 5,26% et 94,74% étaient positifs pour bla_CTX-M et bla_CMY-2 respectivement. Sur la base des gènes de virulence, 1,44% d’isolats génériques et 11,26% de potentiels ExPEC, appartenant aux phylogroupes A, B2 et D, ont été classés potentiels ExPEC humains. Les sérogroupes O9 (21,27%) suivi de O141et O75 (6,38% chacun) étaient les plus prévalents et parmi les sérogroupes communément associés aux APEC, O78 (6,38%) a été détecté. Par ailleurs, l’électrophorèse en champs pulsé a démontré le caractère polyclonal des isolats. Cette étude a démontré que certains E. coli isolés des poulets au Québec peuvent être dangereux pour les humains.

Actuellement au Québec, les industries forestières se trouvent en situation précaire et tentent, par différent moyen, d’offrir une valeur ajoutée à leur biomasse. L’une des solutions mises de l’avant est l’intégration des extractibles des résidus d’écorces dans la formulation de produits d’assainissement. Ainsi, ce projet vise le développement d’un procédé permettant d’extraire les composés ayant un pouvoir antimicrobien des résidus d’écorces afin de remplacer l’ammonium quaternaire (CAQ), le composé antimicrobien intégré présentement à la formulation des produits de nettoyage ciblés. En effet, l’exploitation d’extractibles naturels permettra d’obtenir une formulation ainsi qu’un procédé de fabrication moins polluant. Pour ce faire, les différents composés ont d’abord été extraits des écorces en variant différents paramètres d’extraction (T°, pH, solvants) et ceux-ci ont été séparés et caractérisés par chromatographie. Le pouvoir antimicrobien des différentes fractions d’extraction a été évalué par bioautographie et par microdilution en bouillon à partir de différentes souches bactériennes et fongiques. Les résultats montrent une inhibition de la prolifération bactérienne et fongique sur certaines souches. Ainsi, différents potentiels antimicrobiens existent entre les essences d’arbres étudiés. La caractérisation des composés antimicrobiens par spectrométrie de masse puis la purification de ceux-ci sont des étapes envisagées pour atteindre l’objectif final du projet.

Le fuseau mitotique est la structure bipolaire qui permet la ségrégation des chromosomes. Certains des microtubules (MTs) du fuseau forment des paires avec des MTs nucléés par le pôle opposé et forment les MTs interpolaires (ipMTs). Les ipMTs préviennent l’effondrement du fuseau, mais leur formation demeure peu étudiée. Nous avons démontré que les précurseurs des ipMTs (pré-ipMTs) sont formés par la réticulation de MTs antiparallèles par la kinésine-5 dans le fuseau monopolaire. Dans la levure à bourgeon, les fuseaux du mutant Y445D de la tubuline-γ sont instables. La microscopie à fluorescence révèle que la quantité de kinésine-5 près des pôles des fuseaux Y445D est augmentée. À l’aide du BioID, nous avons détecté des interactions entre la kinésine-5 et le complexe en anneau de la tubuline-γ (γTURC), suggérant que la kinésine-5 s’accumule aux extrémités (-) des MTs dans le mutant Y445D. De plus, la formation des fuseaux bipolaires Y445D n’est pas retardée, mais les fuseaux naissants s’effondrent fréquemment. Cela suggère que la réticulation par la kinésine-5, requise pour former le fuseau, est intacte, mais que la kinésine-5 est incapable de convertir les pré-ipMTs en ipMTs. Inhiber la phosphorylation d’Ase1 (qui réticule aussi les ipMTs), stabilise les fuseaux naissants Y445D. Nous postulons que l’Ase1 déphosphorylée est recrutée prématurément, permettant la conversion des pré-ipMTs en ipMTs. Nos résultats révèlent un rôle insoupçonné du γTURC dans l’assemblage du fuseau.

Le syndrome du museau blanc (SMB), une maladie du derme causée par le champignon Pseudogymnoascus destructans (Pd), a décimé des millions de chauves-souris depuis 2007. Certaines espèces comme la grande chauve-souris brune (Eptesicus fuscus, EPFU) sont toutefois résistantes à la maladie qui sévit durant l’hibernation. Le microbiote de la peau (c’est-à-dire l’ensemble des microorganismes vivant en association avec un hôte) pourrait jouer un rôle important dans la survie des EPFU face au SMB, or celui-ci n’a jamais été examiné en relation avec Pd. L’objectif de cette étude est d’explorer le microbiote cutané d’EPFU exposées à Pd lors de la période d’hibernation afin de comprendre son potentiel dans la résistance. En janvier 2017, nous avons caractérisé le microbiote de la peau d’EPFU infectées et non infectées par Pd à l’aide du séquençage haut débit du gène de l’ARN ribosomal 16S. En accord avec l’hypothèse de résistance chez cette espèce, le microbiote de la peau n’était pas différent entre les individus Pd positifs et Pd négatifs. De plus, des bactéries au potentiel anti-Pd étaient hautement abondantes dans le microbiote cutané des individus. À la lumière de ces résultats, le microbiote pourrait contribuer à la résistance au SMB et devrait être considéré dans la recherche de solutions à la maladie.