L'ancienne mine de plomb et de zinc de Carnoulès (Gard, France) a généré 1.5 Mt de déchets d'où émerge un drainage de mine aux eaux acides alimentant un ruisseau, le Reigous. Ce site fournit un exceptionnel exemple d'adaptation à un environnement extrême en raison des eaux acides (pH~3) et de très fortes concentrations en métaux et métalloïdes, particulièrement en As. Dans les 30 premiers mètres du ruisseau, l'activité bactérienne conduit à un phénomène de remédiation naturelle avec la co-précipitation de 20 à 60% de l'As dissous avec du fer. Les bactéries présentes dans les sédiments du ruisseau ont dans un premier temps été décrites par clonage/séquençage du gène de l'ARNr 16S, puis les membres actifs des communautés bactériennes ont été révélés par une approche de métaprotéomique. L'étude des Archaea au sein des sédiments a révélé la présence de groupes impliqués dans la méthanogénèse ou dans l'oxydation de l'ammoniac qui pourraient participer au cycle du carbone ou de l'azote. Les eucaryotes ont été caractérisés pour la première fois sur ce site par pyroséquençage, mettant en évidence une forte proportion de champignons (60%). Enfin, l'étude des variations spatiotemporelles des populations bactériennes dans les eaux a conduit à l'identification de 6801 OTUs dont des phyla encore jamais identifiés sur ce site. La concentration en arsenic, la température et le potentiel redox semblent jouer un rôle dans la structuration de ces communautés. Ce travail de thèse a ainsi contribué à une meilleure connaissance des microorganismes présents (Bactéries, Archaea, Eucaryotes) et de leurs dynamiques spatiotemporelles en relation avec les paramètres physicochimiques du milieu. / Acidic mining drainage generated at Carnoulès, a former Pb-Zn mine (Gard, France) coincides with the spring of the Reigous Creek. This site provides an exceptional example of adaptation to extreme environments due to its acidic water (pH~3) and very high concentrations of metals and metalloids, particularly arsenic. During the first 30 m of downflow in Reigous Creek, natural remediation occurred, with co-precipitation of 20 to 60% of the dissolved arsenic with iron, mediated by bacteria. Bacterial communities inhabiting the creek sediments were first described by cloning/sequencing of the 16S rRNA genes and the active members were identified by a metaproteomic approach. A survey of the archaeal community in the sediment highlighted the presence of sequences phylogenetically related to methanogenic Archaea and to ammonia oxidizers, which could be involved in carbon and nitrogen biochemical cycling. The Eukaryotic communities were studied for the first time at this site by pyrosequencing, revealing that around 60% of the sequences belonged to Fungi. Finally, the study of the spatiotemporal variations of the water bacterial communities allowed the identification of 6801 OTUs including sequences of taxa never detected before. The environmental variables significantly correlated with bacterial community dynamics appear to be arsenic concentration, temperature and Eh. This PhD work has contributed to a better understanding of the spatiotemporal dynamics of microorganisms (Bacteria, Archaea, Eukaryotes) in relation with the physicochemical parameters of their environment.

Dans le cadre des recherches de l'ANDRA sur le confinement en couche géologique profonde de déchets radioactifs, une étude microbiologique a été menée sur l'eau interstitielle et l'argile du Callovo-Oxfordien (–490m, 165 millions d'années). Deux types d'études ont été menés, culturale et moléculaire.Malgré différentes tentatives d'extractions, et comme pour les études antérieures effectuées, aucun ADN n'a pu être extrait au cours de ce travail. Par contre, une approche culturale a permis de mettre en évidence la présence d'une microflore peu dense mais viable et métaboliquement assez variée : neuf espèces aérobies dont quatre facultatives et deux anaérobies strictes, de différents types métaboliques : sulfato-réducteur, réducteur de Fe(III), fermentaire et oxydation complète des substrats en CO2. Au vu des disponibilités in-situ en sources de carbone (SC) et d'énergie nécessaires à la croissance bactérienne, la production d'acétate et autres acides gras volatils ainsi que la production d'hydrogène pourraient potentiellement être actifs dans le Cox. L'étude des produits du métabolisme a permis d'identifier plusieurs agents biotiques (dont H2S) ayant potentiellement une activité biocorrosive. Par ce travail il apparait fondamental que la composante biologique soit prise en compte dans la conception du stockage, afin notamment d'éviter ou de limiter tout apport de matière organique exogène à la formation argileuse. Cette prise en compte biologique apparait cruciale pour tenter de restreindre le réseau trophique bactérien à ces conditions initiales, celles qui sont potentiellement présentes sur le site de stockage, qui concernent les seules SC et d'énergie autochtones. / In the framework of research of ANDRA about reversible deep geological radioactive waste, a microbiological study was conducted on pore water and Callovo-Oxfordian clay layer (-490m and 165 million years). Two types of studies were conducted, a cultural approach and a molecular approach.Despite various attempts of extraction, and as for the previous, no DNA could be extracted in this work. However, the cultural approach has highlighted the presence of a sparse microflora but viable and metabolically quite varied: nine aerobes species including four facultative anaerobes and two strictly anaerobes. They represent different metabolic types: sulfate-reducing, iron-reducing, fermentative and complete oxidation of substrates into CO2. In view of the availability of in-situ sources of carbon and energy required for bacterial growth, the production of acetate and other volatile fatty acids as well as hydrogen production could potentially be active in the clay layer of Cox and open to varied bacterial growth.The study of metabolic products has also identified several biotic agents (including hydrogen sulfide) having a potentially biocorrosive activity. Through this work it appears that the biological component is to be taken into account in the design of radioactive waste storage, in particular to avoid or minimize any contribution of exogenous organic matter in the clay formation.This biological consideration appears crucial to attempt to restrict bacterial trophic network on these initial conditions, that is to say those that are potentially present on the storage site, that concern solely autochthonous carbon and energy sources.

Les acides α-aminés non naturels forment une famille de composés incontournables pour la conception de peptidomimétiques. Plus précisément, l'utilisation du silicium comme isostère du carbone sur la chaîne latérale des acides α-aminés a été largement reportée dans la littérature, montrant alors l'importance d'une telle modification. En particulier, compte tenu du rôle fondamental que joue la proline dans la structuration des peptides, et des avantages que peut apporter le silicium, il nous a paru intéressant de nous centrer sur la silaproline. Après avoir mis au point une synthèse permettant la production de la silaproline à grande échelle, nous avons mis au point la préparation d'homopolypeptides de ce résidu particulier. Dans un premier temps des oligomères monodisperses de silaproline ont été synthétisés. L'étude structurale par RMN, CD et modélisation moléculaire a permis de confirmer la conformation préférentielle en hélice polyproline de type II (PPII). Ensuite la synthèse de polymères plus longs, obtenus par polymérisation de N-carboxyanhydrides a été développée. Ces nouveaux biopolymères ainsi préparés ont conduit à des mimes de PPII lipophiles. Enfin, une nouvelle voie de polymérisation, dans des conditions douces, par réaction d'esters, a été optimisée, permettant d'accéder facilement à des polypeptides. / Unnatural α-amino acids form a family of essential compounds for the design of peptidomimetics. More specifically, the use of silicon as an isostere of carbon on the side chain of α-amino acids has been widely reported in the literature, while demonstrating the importance of this modification. In particular, the fundamental role of proline in peptide structures, and the advantage of the silicon, promoted us to focus on the silaproline.After the development of a gram scale synthesis of silaproline, we prepared homopolypeptides of this particular residue. Firstly, monodisperse silaproline oligomers were synthesized. The structural study by NMR, CD and molecular modeling confirmed the conformational preference for polyproline type II helix (PPII). Then longer polymers were obtained by polymerization of N-carboxyanhydrides. These new biopolymers were prepared, leading to more lipophilic PPII mimics.Finally, a new way of polymerization by reacting esters under mild conditions has been optimized for easy access to polypeptides.

Ces dernières années, les recherches industielles et académiques ont connu des bouleversements sansprécédents liés à la notion de Développement Durable. Le choix des matières premières, des réactions,des procédés, et la caractérisation du produit final obligent les industriels à repenser leur mode deproduction. Ce changement peut notamment s’effectuer par « la conception de produits et de procédéschimiques permettant de réduire ou d’éliminer l’utilisation et la synthèse de leurs substancesdangereuses. » Les travaux de recherche décrits dans cette thèse s’inscrivent dans ce contexte etconcernent la mise au point de nouveaux systèmes réducteurs utilisant des hydrosiloxanes commesubstituts des hydrures d’aluminium et de bore.Dans cet objectif, plusieurs systèmes réducteurs basés sur l’utilisation du 1,1,3,3-tétraméthyldisiloxane(TMDS) associé à un complexe métallique ont pu être développés au laboratoire. Selon la nature dumétal employé, les réductions sélectives de diverses fonctions organiques ont été effectuées. Ainsi, lefer (III) acétylacétonate associé au TMDS a permis la réduction de nitro aromatiques en anilinescorrespondantes ; le palladium sur charbon la synthèse d’alcoxysiloxanes à partir de cycles oxygénés,d’alcools ou de carbonyles ; les esters ont également été réduits en alcools par action d’un complexede molybdène ou de vanadium ; la réduction d’acides ainsi que la cyclisation de diacides ont pu êtreeffectuées à l’aide de tribromure d’indium et ce dernier complexe a également montré une bonneefficacité pour la réduction d’oxydes de phosphine. / In recent years, industrial and academic researches have experienced unprecedented changes related tothe concept of sustainable development. The choice of raw material, reactions, processes, andcharacterization of final products are constraining the industrials to rethink their production methods.This change can be accomplished by “the conception of chemical products and processes that reduceor eliminate the use and synthesis of hazardous materials.” The research work described in this thesisis focused on the development of new reducing systems using hydrosiloxanes as substitutes foraluminum and boron hydrides.In this context, several reducing systems based on the use of 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane (TMDS)associated with a metal complex have been developed in the laboratory. Depending on the metal,selective reductions of various organic functions were performed. Thus, iron (III) acetylacetonate andTMDS allowed the reduction of aromatic nitro compounds; palladium on charcoal was used for thesynthesis of alcoxysiloxanes from oxygenated rings, alcohols or carbonyl compounds; esters were alsoreduced into alcohols by the action of a molybdenum or a vanadium complex; reduction of carboxylicacids as well as the cylization of dicarboxylic acids have been carried out using indium tribromide andthe latter complex also proved efficiency for the reduction of phosphine oxides derivatives

Le lait maternel est considéré comme l’aliment de référence pour le développement des nouveau-nés. Cependant dans le cas des grands prématurés qui ont des besoins nutritionnels particulièrement élevés, le lait maternel ne permet pas toujours d’apporter des quantités optimales pour certaines molécules, en raison de déficiences intrinsèques ou des conditions d’administration.Nous avons étudié les relations entre l’alimentation actuelle des mères et la composition en acides gras polyinsaturés de leur lait. Les laits maternels du Sud de la France et de la région Nord/Ouest présentent un déséquilibre de la composition en défaveur des acides gras polyinsaturés (AGPI) n-3 du lait, notamment en acide docosahexaénoïque (DHA). Ceci est en relation avec une consommation faible en poissons et produits de la mer, ainsi qu’une consommation importante d’AGPI n-6. Une deuxième partie du travail a porté sur la relation entre certaines molécules bioactives du lait et le développement intestinal des nouveau-nés. Le protocole de prise en charge nutritionnelle des nouveau-nés prématurés conduit à l’administration d’une faible quantité de molécules bioactives (AGPI n-3, phospholipides et plasmalogènes, sCD14, sphingomyélinase acide) ne permettant pas de couvrir les besoins, notamment en DHA, et probablement pas d’assurer une santé intestinale optimale pendant les premières semaines de vie. Un délai nécessaire pour atteindre la maturité digestive plus court est associé à la consommation d’AGPI pendant les deux premières semaines de vie, et de phospholipides (sphingomyéline et plasmalogènes) à partir de la deuxième semaine de vie. La consommation de sCD14 chez les enfants ne consommant que du lait de don est inversement corrélée au délai de maturité digestive. Nous avons constaté que cette molécule influence la réponse inflammatoire de cellules intestinales fœtales à une stimulation bactérienne chronique.Nous avons aussi étudié certaines propriétés physico-chimiques de laits d’espèces animales potentiellement intéressantes pour l’amélioration de la qualité des substituts ou des suppléments de lait et il apparait que le lait de chamelle présente des teneurs en sphingomyéline et plasmalogènes comparables à celles du lait humain. L’utilisation des traitements technologiques, comme la pasteurisation et l’homogénéisation, altère les propriétés du lait au niveau des teneurs en molécules bioactives (sCD14, sphingomyélinase acide) ainsi qu’au niveau de la structure du globule lipidique.En conclusion, ce travail ouvre la voie à une réflexion sur la formulation de nouveaux substituts et de suppléments de lait maternel à élaborer pour une meilleure prise en charge des nouveau-nés. / Human milk is considered as the gold standard to newborn development. However, in case of very preterm infants who have particularly high nutrients needs, it does not always provide optimal quantities of several bioactive molecules, due to composition or supply conditions.We investigated the relationship between current maternal nutrition and polyunsatured fatty acids (PUFA) composition of human milk. Human milk from mothers of South and North-West of France had imbalance PUFA composition to the detriment of n-3 PUFA, especially docosahexaenoic acid (DHA). This was linked to low consumption of fish and seafood products, and to an important n-6 PUFA intake.A second part of our work was focused on bioactive compounds of human milk and newborn intestinal development. Nutritional care of preterm infants leads to low intake of bioactive compounds (PUFA n-3, phospholipids and plasmalogens, sCD14, acid sphingomylinase), insufficient to cover the needs of HAD and to ensure optimal intestinal health during the first weeks of life. A shorter time to reach digestive maturity was associated with PUFA consumption during the first two weeks of life, and with phospholipids (sphingomyelin and plasmalogens) from the second week. sCD14 intake by preterm fed only with donor human milk was inversely correlated with digestive maturity time. This molecule influences the inflammatory response of fœtal intestinal cells to chronic bacterial stimulation.We had also investigated the physicochemical properties of milk from different animal species potentially interesting for improving infant formula or milk fortifier. Camel milk showed sphingomyelin and plasmalogen contents close to human milk. Technological treatments, such as pasteurisation or homogenisation, lead to alteration of milk properties, either in bioactive molecules content (sCD14, acid sphingomyelinase) or in fat globule structure.In conclusion, this work provides new possibilities for the conception of infant formula and fortifier to improve newborn care.

Les bifidobactéries sont exposées à de nombreux stress, liés aux conditions environnementales rencontrées lors de la production, du stockage au froid, et pendant la digestion des laits fermentés. Afin d'améliorer leur survie, cette étude vise la compréhension des mécanismes de dégradation de l'état physiologique de différentes souches de Bifidobacterium soumises aux stress froid et acide et au stress gastro-intestinal simulé in vitro. Elle ambitionne également d'établir des relations entre la résistance aux différents stress et la teneur en acides gras membranaires et des laits biologiques et conventionnels. Les résultats montrent que l'activité acidifiante des bifidobactéries est souche-dépendante et qu'elle augmente lorsque les bactéries sont associées aux bactéries lactiques du yaourt, avec du lait biologique et lorsque la température d'incubation est fixée à 42°C au lieu de 37°C. La cultivabilité et la survie des souches ont été déterminées après fermentation, après stockage à 4°C pendant 7 à 28 jours, et pendant un processus de digestion simulé in-vitro dans un digesteur dynamique reproduisant le tractus gastro-intestinal. Ces caractéristiques sont améliorées dans les laits fermentés biologiques par rapport aux produits conventionnels, lorsque la fermentation est effectuée à 42°C jusqu'à pH 4,4, et lorsque les laits fermentés sont maintenus à 28°C pendant 12 heures avant d'être refroidi à 4°C. Ces procédures de fabrication spécifiques génèrent ainsi une adaptation physiologique des bifidobactéries aux stress. Pendant la digestion in-vitro, la cultivabilité des bifidobactéries se dégrade moins lorsque la fermentation se déroule en lait biologique plutôt qu'en lait conventionnel et, dans une moindre mesure, lorsque les procédures d'adaptation sont appliquées pendant la fabrication du lait fermenté. Ces résultats sont liés aux teneurs plus élevées en acides gras insaturés, en particulier en acides trans-vaccénique, linoléique conjugué et α-linolénique, qui caractérisent les produits biologiques. Ces profils d'acides gras particuliers aux laits biologiques permettent aux bifidobactéries de modifier leur composition en acides gras membranaires, en augmentant leur teneur en acides gras insaturés et en raccourcissant la longueur moyenne des chaînes d'acides gras saturés, adaptant ainsi leur fluidité membranaire. Lorsque les procédures de fabrication spécifiques sont mises en oeuvre pour induire une adaptation physiologique des bifidobactéries, la composition en acides gras des membranes se modifie différemment de ce qui est observé en lait biologique. Cette différence indique ainsi que d'autres mécanismes biologiques d'adaptation sont probablement impliqués, en particulier au niveau protéomique. Finalement, cette étude démontre que les modifications au niveau de la membrane contribuent à moduler la résistance aux stress technologique et gastro-intestinal de souches de Bifidobacterium. / Bifidobacteria are exposed to various stress, as a result of environmental conditions encountered during fermented milk production, cold storage and during digestion of the products inside gastrointestinal tract. In order to improve their survival, this study aimed at understanding the degradation mechanisms of the physiological state of various Bifidobacterium strains when exposed to cold, acid and in vitro simulated gastrointestinal stress. It also intended to establish relationships between stress resistance and milk and membrane fatty acids contents, in organic and conventional milks. The results showed that acidification activity of bifidobacteria was strain-dependent and increased when bifidobacteria were associated to yogurt cultures, when organic milk was used and when incubation temperature was set at 42°C instead of 37°C. Cultivability and survival of the Bifidobacterium strains were determined after fermentation, after storage at 4°C for 7 to 28 days, and during in-vitro digestion that was simulated in a dynamic gastrointestinal tract model. These characteristics were improved in organic fermented milks as compared to conventional products, when fermentation was performed at 42°C until pH 4.4, and when the fermented milks were kept at 28°C for 12 hours before being cooled to 4°C. These specific manufacture procedures thus generated physiological adaptation of the bifidobacteria to the stress. During in-vitro digestion, cultivability of bifidobacteria was less deteriorated when they were grown in organic instead of conventional milk, and to a less extent, when the adaptation procedures were applied during fermented milk manufacture. These results were related to the higher unsaturated fatty acids content, including trans-vaccenic, conjugated linoleic and α-linoleic acids that characterize organic products. These particular fatty acids profiles of organic milks allowed bifidobacteria to modify their membrane fatty acids composition, by increasing their unsaturated fatty acids contents and by shortening the length of medium chain saturated fatty acids, thus adapting their membrane fluidity. When specific manufacture procedures were carried out to trigger physiological adaptation of the bifidobacteria, membrane fatty acid composition changed différently from what is observed in organic milk. This difference indicates that other biological adaptation mechanisms are probably involved, especially at the proteomic level. Finally, this study demonstrated that modifications at membrane level contribute to modulate resistance against technology and gastro-intestinal stress of Bifidobacterium strains to better withstand technological and gastro-intestinal stress.

Une étude comparative de la régulation nutritionnelle du métabolisme des lipides chez la vache et la chèvre laitières a été réalisée afin d’identifier les mécanismes et préciser les spécificités de ces 2 espèces en vue d’une meilleure maîtrise de la quantité et de la qualité de la matière grasse laitière (MGL). Les effets respectifs de régimes riches en concentrés non supplémenté (CTL) ou supplémentés en huile de maïs et en amidon (COS), ou en poudre d’algues (MAP) ou en huile de palme hydrogénée (HPO) sur la plasticité et la composition de la MGL, et sur des indicateurs des métabolismes ruminal, intermédiaire et mammaire ont été étudiés chez la vache et la chèvre (n=12 par espèce) conduites simultanément selon un carré latin 4X4. Les régimes n’ont pas eu d’effet sur la production laitière quelle que soit l’espèce. Cependant, une différence de réponse inter-espèces au régime COS a été observée avec une forte chute de la teneur en MGL (-45%) chez la vache mais pas chez la chèvre. Le régime MAP a conduit à une diminution de la teneur en MGL chez la vache (-22%) et, dans une moindre mesure, chez la chèvre (-15%), tandis que HPO l'a augmentée seulement chez la vache (+13%). Les différences majeures observées avec COS entre les 2 espèces sont attribuées 1/ à des différences de biohydrogénations ruminales (BHR) des AG polyinsaturés avec une plus grande stabilité des voies classiques de BHR chez la chèvre ; 2/ au métabolisme intermédiaire, avec une augmentation des lipides circulants chez la chèvre suggérant une plus grande disponibilité en AG longs pour la glande mammaire (GM). Les réponses à MAP ont été attribuées à des mécanismes similaires chez les 2 espèces mais différents en termes d’indicateurs des métabolismes ruminal et intermédiaire de ceux identifiés pour COS. Chez la vache HPO se distingue par une augmentation du C16:0 et C16:1 cis-9 du lait suggérant un transport et/ou un captage privilégié du C16:0 chez cette espèce. Quel que soit le régime, le métabolisme mammaire des lipides, étudié via l’abondance des ARNm de gènes de la lipogenèse, n’a pas été relié aux données de sécrétions des AG du lait. Nos résultats montrent que la plasticité de la MGL chez deux espèces de ruminants, à priori proches, est contrôlée par des mécanismes différents selon l’espèce et le régime. Nous avons construit une base de données phénotypiques sur 24 animaux de 2 espèces recevant 4 régimes dont l’analyse nous a permis de préciser les mécanismes de synthèse de la MGL. Ce projet de recherche pourrait permettre, in fine, de proposer des outils de monitoring via le phénotypage de la composition fine du lait et de proposer des stratégies d’élevage pour moduler les performances de l’animal. / A comparative study of the nutritional regulation of lipid metabolism in dairy cows and goats was performed to identify the mechanisms and clarify the specificities of these 2 ruminant species in order to better control milk fat yield and quality. The effects of diets containing no additional lipid (CTL) or supplemented with corn oil (5% dry matter intake (DMI)) and wheat starch (COS), marine algae powder (MAP) (1.5% DMI), or hydrogenated palm oil (HPO) (3% DMI), on milk fat plasticity and composition, and on indicators of ruminal, intermediary and mammary metabolisms were studied in cows and goats (n=12 per species) conducted simultaneously according to a 4x4 Latin square design. Dietary treatments had no significant effects on milk yield in both species. Conversely, species-specific response of milk fat content to dietary treatment were observed: in cows, milk fat content was lowered by COS (-45%) and MAP (-22%) and increased by HPO (+13%) compared with CTL, and in goats, only MAP had an effect compared with CTL by decreasing milk fat content by 15%. The major differences observed for COS among species were attributed 1/ at differences in the polyunsaturated fatty acids (FA) ruminal biohydrogenation (RBH) processes with a greater stability of the classical RBH pathways in goats; 2/ at the intermediary metabolism, with an increase in circulating lipids in goats suggesting a higher availability of long chain FA for mammary gland (MG). Responses on MAP treatment were attributed to similar mechanisms among species but different to those outlined for COS in terms of indicators of ruminal and intermediary metabolisms. In cows, HPO was characterized by an increased in milk 16:0 et cis-9 16:1 suggesting a favoured transport and/or uptake of 16:0 in this species. Whatever the dietary treatment the mammary lipid metabolism studied by the mRNA abundance of few lipogenic genes was not related with milk FA yields. Our results demonstrated that the milk fat plasticity in two closely related ruminant species is controlled by different mechanisms depending on species and dietary treatments. We produced a database on 24 animals of 2 species receiving 4 dietary treatments. The dataset analysis allowed us to enhance our knowledge on regulation mechanisms of milk fat synthesis. This research project will contribute for the development of monitoring tools based on milk composition phenotyping, and to propose husbandry strategies that modulate animal performance.

Le polyamide 66 est un polycondensat formé par condensation de l'acide adipique et de l'hexaméthylène diamine. La réaction a lieu sans catalyse. Cependant, elle peut être accélérée en présence de catalyseurs, les plus répandus étant les acides phosphorés organiques et minéraux. Aujourd'hui, on connaît peu de choses sur le mécanisme d'activation de la réaction. Dans un souci d'innovation et de compréhension, les recherches en catalyse de polycondensation du polyamide 66 se sont intensifiées ces dernières années. C'est dans cet optique que le travail de thèse a été réalisé. Les objectifs étaient de proposer et tester de nouveaux systèmes catalytiques et d'engager une recherche permettant de mieux comprendre le mécanisme de catalyse de polycondensation du polyamide 66. Nous avons mis en évidence une réelle spécificité du phosphore en catalyse. Des acides alkylphosphoniques porteurs de fonctions polaires se sont révélées particulièrement actifs en synthèse et en post condensation liquide. Grâce à des études sur des réactions modèles, l'hypothèse du passage par un intermédiaire réactionnel de type anhydride mixte, formé entre le catalyseur et l'acide adipique, a pu être confortée / Polyamide 6,6 is prepared by polycondensation of hexamethylene diamine with adipic acid The reaction occurs without catalyst. It can be accelerated using a catalyst, the most usual activators are organic and inorganic phosphorous acids. Today, we know little about the mechanism of activation of the reaction. To innovate and understand, researches in catalysis of polyamide 66 polycondensation have intensified in recent years. It is the reason for why thesis was done. The goal of the thesis was to propose and test new catalytic systems and to initiate a work to get a better understanding of the mechanism of polycondensation catalysis of polyamide 66. We have highlighted a real specificity of phosphorus in catalysis. Alkylphosphonic acids with polar functions were found to be particularly active in synthesis and post condensation liquid. Studies on model compounds have supported that the polycondensation may proceed through a reaction-typed mixed anhydride formed between the catalyst and adipic acid

Dans les pays industrialisés, les pathologies oculaires à composante vasculaires, que ce soit la rétinopathie du prématuré (ROP), la rétinopathie du diabétique ou la dégénérescence lié à l’âge, représentent la première cause de cécité respectivement chez l’enfant, l’adulte et la personne âgée. Plusieurs études sur l’homme ou sur des modèles animaux ont souligné le rôle crucial joué des acides gras polyinsaturés (AGPI) au cours de ces rétinopathies et notamment l’action préventive des acides gras polyinsaturés oméga 3 (AGPI n-3) sur l’angiogenèse pathologique. Ces AGPI sont estérifiés dans les glycérophospholipides constituant les membranes cellulaires. On les retrouve également dans une classe particulière de glycérophospholipides, les plasmalogènes. La particularité des plasmalogènes réside dans leur liaison vinyl-éther en position sn-1 au lieu d’une liaison ester dans les autres glycérophospholipides. Les AGPI sont libérés des plasmalogènes par une phospholipase indépendante au calcium, la iPLA2, pour devenir des métabolites actifs. Les plasmalogènes via la libération des AGPI joueraient un rôle dans la mise en place et la maturation du réseau vasculaire rétinien et ce, notamment grâce à la bonne mise en place du réseau astrocytaire. Les astrocytes et les cellules de Müller sont les cellules macrogliales qui servent de soutien physique et métabolique à la rétine. De plus, les cellules de Müller participent au métabolisme des lipides. L’objectif de ce travail de thèse a été d’évaluer l’implication des plasmalogènes dans le métabolisme des cellules de Müller et des astrocytes mais aussi dans la communication entre ces cellules macrogliales. Nous avons également étudié le profil lipidique d’enfants prématurés pour mettre en évidence de potentielles altérations du métabolisme des plasmalogènes chez des nouveau-nés développant une rétinopathie à composante vasculaire, la rétinopathie du prématuré (ROP). Pour ce faire nous avons étudié les effets d’une diminution en plasmalogènes et/ou en iPLA2 sur des cellules de Müller en culture primaire après avoir préalablement vérifié l’expression de l’enzyme clef de la biosynthèse des plasmalogènes. Nous avons ensuite étudié les effets d’une diminution des teneurs en plasmalogènes sur la communication calcique entre les cellules de Müller et les astrocytes. Nos résultats ont montré que les cellules de Müller expriment l’enzyme-clé de synthèse des plasmalogènes et que ces cellules sont plus riches en plasmalogènes que la rétine entière. Les plasmalogènes seraient impliqués dans le contrôle de la migration des cellules de Müller par l’action de la voie ERK1/2 MAPK. Ces effets ne semblent pas passer par la libération des AGPI. De plus nos résultats suggèrent une dégradation de la communication entre les astrocytes et les cellules de Müller en cas de diminution des teneurs en plasmalogènes dans les cellules de Müller. Enfin chez l’homme nous avons mis en évidence une accumulation des AGPI n-6 au détriment des AGPI n-3 dans les érythrocytes des enfants développant une rétinopathie du prématuré et inversement dans le groupe d’enfants prématuré contrôle. L’ensemble de ces travaux confirme l’importance du métabolisme lipidique, et plus particulièrement celui des plasmalogènes, sur le fonctionnement de la rétine. / Retinal vascular disorders such as retinopathy of prematurity (ROP), diabetic retinopathy or age-related macular degeneration represent the first cause of vision loss at all ages in industrialized countries. Many epidemiological or animal studies have shown the involvement of polyunsaturated fatty acids (PUFA) in the regulation of vascular development and more specifically the beneficial properties of omega 3 PUFA (n-3 PUFA) against pathological vascularization. Those PUFA are esterified on glycerophospholipids (GP). GP are the primary constituents of the lipid bilayer of cell membranes. PUFA can be also esterified on a specific class of GP, called plasmalogens. Plasmalogens are characterized by the presence of a vinyl ether linkage at the sn-1 position of glycerol instead of an ester linkage as seen in other GP. PUFA are released from plasmalogens by a calcium-independent phospholipase (iPLA2). Free PUFA can be converted into biologically active metabolites. Plasmalogens may have an impact on the development and the maturation of retinal vascular network through the PUFA they release through the control of astrocyte template formation prior to vessel formation. Astrocytes and Müller cells are macroglials cells providing physical and metabolic supports to the retina. Müller cells are key actors of the retinal lipid metabolism. The aim of this work was to evaluate the involvement of plasmalogens in Müller cells and astrocytes metabolism as well as in the ability of these cells to communicate. On one hand, we have studied the effects of a decrease in plasmalogen biosynthesis and/or in iPLA2 activity on Müller cell physiology. Müller cells express a biosynthesis key enzyme of plasmalogen and reducing the biosynthesis of plasmalogens affects Müller cell ability to migrate through the ERK1/2 MAPK signalling. In a second series of studies, we studied the repercussions of such modifications on Müller cell physiology on their ability to communicate with retinal astrocytes through calcium signalling. Our results suggest that affecting plasmalogen metabolism in Müller cells alters the communication between astrocytes and Müller cells. Finally, and in order to investigate whether plasmalogen metabolism may be modified in a human disease displaying abnormal retinal vascular development, we performed a lipidomic study of circulating lipids in infants affected by retinopathy of prematurity. ROP was characterized by the accumulation of n-6 PUFA at the expense of n-3 PUFA, these changes being associated to plasmalogens. All these experiments confirm the importance of lipid metabolism, and especially plasmalogens, on the retina functioning.

La chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse simple quadripolaire (GC-qMS) est la technique la plus utilisée dans l’exploration des acides organiques urinaires dans le cadre du diagnostic des aciduries organiques (AO). Cependant, après analyse par GC-MS de plus de 1000 échantillons d'urines recueillis auprès d'enfants atteints de troubles neurologiques, moins de 0,5% d'entre eux ont reçu un diagnostic positif. Ceci témoigne de l’urgence de rechercher de nouveaux biomarqueurs dans le domaine des troubles neurologiques associés à des erreurs innées du métabolisme (EIM).L'objectif principal de cette thèse a été de développer une nouvelle méthode d’analyse des échantillons urinaires par chromatographie bidimensionnelle couplée à la spectrométrie de masse (GCxGC-qMS) et d'évaluer son apport dans le profilage métabolique de ces échantillons. Par ailleurs, dans le cadre du diagnostic des AO, dans un objectif de simplification de la procédure de préparation de l’échantillon, nous avons évalué une autre approche d’analyse directe en temps réel couplée à la spectrométrie de masse « DART-MS » des acides organiques urinaires. La première étape de notre travail a été de développer un protocole de préparation de l’échantillon compatible avec une méthode de séparation bidimensionnelle. Puis, grâce à l’étude systématique des différentes conditions de séparation, nous avons développé une méthode par CGxCG-qMS parfaitement adaptée à la séparation des composés extraits.Après validation analytique, la méthode proposée a été ensuite évaluée par le profilage des composés organiques présents dans des échantillons urinaires prélevés chez des volontaires sains. Par rapport aux profils obtenus par une méthode par GC-qMS classique, optimisée, les profils chromatographiques obtenus par la méthode proposée présentent une sensibilité et une résolution nettement plus élevées. Ceci se traduit par la détection en GCxGC-qMS de nombreux composés supplémentaires, jusqu’à 92, selon les échantillons. Parmi les composés supplémentaires détectés et caractérisés, certains sont d’un intérêt diagnostic reconnu.Malgré les difficultés liées à l’étape de préparation de l’échantillon et au traitement des données, l’ensemble des résultats obtenus par la méthode proposée sur de nombreux échantillons urinaires a confirmé les potentialités et la nécessité d’utiliser la chromatographie bidimensionnelle dans le domaine de la découverte de candidats biomarqueurs. Il s’agit maintenant de poursuivre l’identification des composés supplémentaires détectés dans les échantillons urinaires étudiés et d’appliquer la méthode proposée à un plus grand nombre d’échantillons témoins et pathologiques afin d’essayer d’identifier des candidats biomarqueurs.Enfin, les essais préliminaires par la technique DART-MS, effectués dans un laboratoire de la Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, ont été axés sur la détection d’un panel d’acides organiques représentatifs des différentes anomalies rencontrées lors des AO. Malgré les effets de suppression ionique qui restent à éliminer, les résultats obtenus montrent que cette approche mérite d’être approfondie. / Among inherited metabolic diseases, organic acidemia (OA) or organic aciduria is characterized by urinary excretion of abnormal amounts or types of organic acids. OA is mostly associated with genetic conditions resulting in a specific step of amino acid catabolism dysfunction. Such alterations can produce disease states that range from mild to lethal neurological involvement. Gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) remains the most used analytical technique for detecting specific urinary organic metabolites related to OA. However, after analyzing more than 1,000 urine samples collected from children with neurological disorders, by this technique less than 0.5% of them were positive. Thus, the discovery of new biomarker candidates for other metabolic diseases is urgently needed. The main objective of this thesis was to evaluate a new method using two-dimensional gas chromatography coupled to mass spectrometry (GCxGC-MS) for the both qualitative and quantitative metabolic profiling of children’s urine. As compared to GC-MS, GCxGC-MS shows great resolution power and high peak capacity. For this purpose, we first developed a GCxGC-MS method with an appropriate sample preparation protocol for urinary organic acids profiling. Applied to urine samples of healthy children and children with neurological disorders, the proposed method showed high sensitivity and peak capacity thus opening new possibilities for the characterization of new biomarker candidates. For instance, by this technique, we were able to detect in urines samples more than ninety additional compounds, which are not detected by a conventional GC-MS method. However, taken together the obtained results show that while the GCxGC technique has unmatched power to separate compounds in a complex mixture, the sample preparation protocol remains a limiting step for the precise quantification of the detected compounds. On another hand, in order to reduce the sample preparation step, we evaluated the direct analysis in real time (DART) method for the urinary organic acids screening. The obtained results are very promising.