5. Préambule

Dans mon travail de thèse, j'ai tenté d'aborder les sous-unités des récepteurs nicotiniques comme une famille et de comparer les gènes au sein de cette famille. Mon travail peut s'articuler selon deux axes principaux qui se sont développés en parallèle.

D'une part j'ai considéré la séquence des sous-unités des récepteurs nicotiniques. J'ai étudié les relations phylogénétiques entre les sous-unités, à la fois à partir de leurs séquences mais également à partir de la structure de leurs gènes (chapitre 9). A cette occasion, j'ai développé une banque de données sur internet, qui rassemble les séquences des sous-unités de ligand-gated ion channel (chapitre 8). La connaissance des relations phylogénétiques, diachroniques, entre sous-unités (chapitre 9) permet d'ordonner les données accumulées sur les récepteurs actuels et de comprendre leurs relations synchroniques. On peut notamment formuler quelques hypothèses sur les sous-unités encore «manquantes» du récepteur, ainsi que sur les fonctions des différentes sous-unités au sein de l'oligomère.

Les expériences de marquage par affinité et de mutagénèse, ainsi que la spectroscopie, ont produit (et produisent toujours) une quantité d'information importante sur les caractéristiques structurales des récepteurs. L'absence de structure tri-dimensionnelle expérimentale appelle l'utilisation des méthodes prédictives afin de construire un échafaudage structural susceptible d'organiser ces données. De par la justesse élevée atteinte par les algorithmes actuels, la structure secondaire est la première étape de cette construction (chapitre 10). A l'aide des données issues des études phylogénétiques, j'ai utilisé les algorithmes de prédiction de structure secondaire de 3^ème génération. J'ai associé plusieurs méthodes de prédiction pour améliorer les résultats ainsi que cela avait été montré pour les programmes de 1^ère et 2^nde génération.

D'autre part, j'ai considéré les relations entre les distributions des différentes sous-unités neuronales dans le cerveau de rat. Les études in vitro en systèmes reconstitués nous montrent que les combinaisons de sous-unités susceptibles de former des récepteurs fonctionnels sont extrêmement nombreuses. In vivo, le premier facteur dictant la formation des récepteurs effectivement formés est la coexpression des sous-unités au sein de la même cellule. D'où l'importance de l'étude de la distribution de ces sous-unités, dont quelques pièces sont présentées au chapitre 12. Ce travail m'a permis de réaliser la cartographie des zones d'expression de la sous-unité $\alpha$6. On ne considérait pas jusqu'alors $\alpha$6 comme une sous-unité nicotinique à part entière car, comme pour $\alpha$5 et $\beta$3, aucune expression hétérologue n'avait permis d'engendrer de récepteur fonctionnels^5.1 et aucun article n'était paru à son propos (seule la séquence du clone existait, sous forme d'un fichier dans Genbank). J'ai trouvé que cette sous-unité était très fortement exprimée dans les cellules catécholaminergiques du cerveau, ce qui indique un rôle potentiel dans la transmission nicotinique à ces niveaux anatomiques. Afin d'explorer plus avant les rôles d'$\alpha$6, j'ai inhibé son expression in vivo à l'aide d'oligonucléotides antisens. Cette expérience montre une implication de la sous-unité dans l'activation locomotrice entraînée par la nicotine.

Plan:

Un premier chapitre introduit les notions essentielles à la bonne compréhension du travail présenté. Cette introduction se veut néammoins générale et indépendante autant que faire se peut du reste du manuscrit. Les premiers chapitres (8 à 10) sont consacrés aux analyses de séquence, où le matériau expérimental est l'information. Le second chapitre présente la banque de données de séquences qui est utilisée dans les chapitres ultérieurs. Ensuite viennent les chapitres (11 à 13) consacrés à l'histologie, la biochimie et le comportement, où le matériau expérimental est le tissu, voire l'organisme. Ces chapitres de données expérimentales sont précédés d'un chapitre méthodologique tentant d'exposer les fondements théoriques des techniques d'histologie moléculaire. Enfin, dans une conclusion générale, je tente de replacer mes travaux par rapport à l'état des connaissances dans le domaine des récepteurs nicotiniques, et développe quelques idées personnelles.

note:

J'ai soumis pour publication certains des travaux qui sont exposés ici il y a plusieurs années. Étant donné l'évolution du domaine, je ne pouvais simplement les retranscrire tels quels. Les données ont été actualisées ainsi que les protocoles utilisés, et par endroit les conclusions tirées des travaux ont légèrement évolué. Les méthodologies sont détaillées, et leurs bases conceptuelles sont exposées.

L'utilisation des différentes langues en ce qui concerne les termes spécialisés entraîne un choix nécessairement arbitraire. Quand un terme français existe (c.-à-d. s'il existe dans un dictionnaire standard de la langue française^5.2) il a été utilisé. Dans le cas contraire, deux solutions ont été retenues. S'il existe un terme «français» en vigueur dans la communauté scientifique et généralement utilisé, il a été utilisé. Dans ce cas, son orthographe a été déterminée avec l'aide du «GREVISSE»^5.3. Dans le cas contraire, le terme originel, anglo-américain ou latin a été préféré. C'est notamment le cas pour les expressions composées. Dans ces cas-là, le mot ou l'expression est écrit en italique.

Ce manuscrit a été rédigé sur l'éditeur de texte WinEdt 1.414 (Aleksander SIMONIC) sous Windows95 4.00.950.B (Microsoft Corp.). Il a été compilé avec la distribution (LA)TEXMiKTEX 1.11 (Christian SCHENK).

Le traitement de texte utilisé était TEX 3.14159 + METAFONT 2.718^5.4 étendu du langage de macro-commandes L^ATEX2_e^5.5.

La bibliographie a été réalisée avec BIBTEX 0.99c (Oren PATASHNIK). Le style utilisé est une version personnalisée de celui de l'Association for Computing Machinery (acm) écrit par Howard TRICKEY.

La version postscript finale a été réalisée par le programme DVIPS 5.76 (Tomas ROKICKI)

Les figures (autres que celles écrites directement en L^ATEX) ont été réalisées avec les programmes Dimensions 3.0, Illustrator 7.0.1 et Photoshop 4.0.1 (Adobe Systems).

Footnotes

... fonctionnels^5.1

c'est chose faite depuis, et ce, pour les trois sous-unités.

... française^5.2

Le standard étant ici représenté par le Petit Larousse en Couleur édition de 1982 ainsi que par le Petit Robert, édition de 1978.

...GREVISSE»^5.3

Maurice GREVISSE. Le bon usage, grammaire française. 13^ème édition refondue par André GOOSSE. 1993, Duculot, Paris

...METAFONT 2.718^5.4

Pour la présentation originale: Donald Erwin KNUTH. TEX and Metafont, new directions in typesetting. The american mathematical society and digital press, Bedford, MA, 1979

...L^ATEX2_e^5.5

Pour la présentation originale: Leslie LAMPORT. L^ATEX-- A document preparation system -- User's guide and reference manual. Addison-Wesley, Reading, 1985