Retracer l'histoire évolutive des eucaryotes est une question majeure en évolution et fait l'objet de nombreux débats. Le développement de techniques à haut débit, en particulier en protéomique et en génomique, a permis d'obtenir de nombreuses données pouvant être exploitées lors d'analyses évolutives. Dans ce contexte, les structures multiprotéiques eucaryotes (SME) constituent des objets d'intérêt. En effet, ces gros complexes protéiques sont impliqués dans de nombreux processus fondamentaux de la cellule eucaryote, et n'ont pas d'homologues chez les procaryotes (même si les fonctions dans lesquelles ils sont impliqués peuvent exister). Ils ont donc certainement joué un rôle prépondérant dans l'eucaryogénèse. L'analyse phylogénomique de deux SME impliquées dans la division cellulaire (le midbody et l'APC/C) montre que ces systèmes ont une origine évolutive ancienne et étaient déjà présents chez le dernier ancêtre commun des eucaryotes (LECA), tout en étant issus d'innovations eucaryotes. Ceci implique que l'émergence de ces deux SME s'est faite après la divergence de la lignée eucaryote et avant la diversification ayant donné naissance aux lignées actuelles. Au-delà de ces considérations évolutives, l'analyse de ces SME ouvre des pistes sur certains aspects de la biologie de ces systèmes. En effet, si ces systèmes ont été globalement bien conservés au cours de la diversification des eucaryotes, leur analyse révèle une grande plasticité de composition dans certaines lignées de protistes. Ceci suggère des changements récents concernant certaines étapes du cycle cellulaire de ces organismes qu'il serait intéressant d'explorerexpérimentalement.En parallèle, ce travail a montré que, bien qu'étant des protéines opérationnelles, lescomposants de ces SME portent un signal phylogénétique exploitable pour inférer les relations de parentés entre lignées eucaryotes. La construction de supermatrices à partir de ces protéines a permis l'inférence de phylogénies de qualité, même si non totalement résolues, dans lesquelles, par exemple, la monophylie des Excavata ou encore le placement des microsporidies au sein des Fungi est bien supporté. La combinaison de ces données avec celles issues d'analyses basées sur des protéines informationnelles montrent des avancées significatives concernant la résolution des arbres inférés. Ces résultats ouvrent le champ des possibles quant à la recherche d'autres marqueurs encore inexploités parmi les protéines opérationnelles. L'intégration de ces nouveaux marqueurs associée à l'augmentation de l'échantillonnage taxonomique représente une piste prometteuse pour l'avenir.Ce travail illustre l'intérêt de généraliser les approches évolutives intégrées des systèmes biologiques pour l'étude de l'évolution et de la phylogénie des eucaryotes. / Tracing back the evolutionary history of eukaryotes is one of the major issues in the field of evolution and is hotly debated. The development of high throughput techniques, especially in proteomics and genomics has yielded extensive data that can be used in evolutionary analyses. In this context, eukaryotic multiprotein structures (EMS) are objects of interest. Indeed, these large protein complexes are involved in many fundamental processes of eukaryotic cells, and have no homologues in prokaryotes (even if the functions in which they are involved may exist) and therefore have certainly played a major role in the eukaryogenesis. The phylogenomic analysis of two EMS involved in cell division (the midbody and the APC/C) shows that these systems have an ancient evolutionary origin and were already present in the last common ancestor of eukaryotes (LECA), while resulting from eukaryotic innovations. This implies that the emergence of these two EMS occurred after the divergence of the eukaryotic lineage and before the diversification that gave rise to the current lineages. Beyond these evolutionary questions, analyses of these EMS uncover some biological aspects of these systems. Indeed, if these systems were generally well conserved during the diversification of eukaryotes, their analysis shows a high plasticity of composition in some protist lineages. This suggests that recent changes regarding certain phases of these organisms cell cycle which would be interesting to explore experimentally. Concomitantly, this work showed that, although being operational protein, components of these EMS carry a phylogenetic signal usable for inferring phylogenetic relationships among eukaryotic lineages. Construction of supermatrixes from these proteins led to the inference of phylogenies of high quality, even if not fully resolved, in which, for example, the monophyly of Excavata or the placement of Microsporidia within Fungi is well supported. Combining these data with those from analyses based on informational proteins show significant progress on the resolution of inferred trees. These results open the field of possibilities to find other markers among the untapped proteins operational. The integration of these new markers associated with increased taxonomic sampling represents a promising approach.This work illustrates the interest of generalizing integrated evolutionary approaches ofbiological systems for studying the evolution and phylogeny of eukaryotes.

Toxoplasma gondii, protozoaire ubiquitaire chez les mammifères et les oiseaux, est l’agent étiologique de la toxoplasmose, une maladie posant un réel problème de santé publique dans le monde avec environ 200 000 nouveaux cas de toxoplasmose congénitale chaque année. Il a été montré que la sévérité clinique de la toxoplasmose variait en fonction des régions géographiques, avec en particulier l’Amérique du Sud qui paie le plus lourd tribu de cette maladie. Malheureusement, les mécanismes de ces disparités géographiques sont encore peu compris et l’origine géographique ainsi que l'histoire évolutive du pathogène sont encore incertaines. Une collection mondiale de 168 isolats de T. gondii recueillis dans 13 populations de 5 continents a été séquencée pour cinq fragments de gènes (140 single nucleotide polymorphisms à partir de 3153 bp par isolat). La phylogénie basée sur les méthodes de Maximum de vraisemblance avec une estimation de l’âge du plus récent ancêtre commun (TMRCA) et des analyses géostatistiques ont été réalisées afin d’inférer l’origine hypothétique de T. gondii. Nous montrons que les souches actuelles de ce parasite ont vraisemblablement évolué à partir d’un ancêtre Sud-Américain il y a environ 1,5 million d’années et avons reconstruit la propagation mondiale du pathogène qui a suivi. Cette émergence est beaucoup plus récente que l’apparition de la forme ancestrale de T. gondii il y a environ 11 Ma et est postérieure à l’arrivée des félidés dans cette partie du monde. Nous proposons que la lignée ancestrale de T. gondii ait été introduite en Amérique du Sud avec les félidés et que l’évolution de l’infectivité orale des kystes tissulaires à travers le carnivorisme ainsi que la diversification des félidés dans cette région du monde a permis l'apparition d'une nouvelle souche ayant une capacité de transmission beaucoup plus efficace que la lignée ancestrale, ce qui lui a permis de la supplanter et d’avoir une distribution pandémique. / Toxoplasma gondii, a protozoan found ubiquitously in mammals and birds, is the etiologic agent of toxoplasmosis, a disease causing substantial Public Health burden worldwide, including about 200,000 new cases of congenital toxoplasmosis each year. Clinical severity has been shown to vary across geographical regions with South America exhibiting the highest burden. Unfortunately, the drivers of these heterogeneities are still poorly understood, and the geographical origin and historical spread of the pathogen worldwide are currently uncertain. A worldwide sample of 168 T. gondii isolates gathered in 13 populations was sequenced for five fragments of genes (140 single nucleotide polymorphisms from 3,153 bp per isolate). Phylogeny based on Maximum likelihood methods with estimation of the time to the most recent common ancestor (TMRCA) and geostatistical analyses were performed for inferring the putative origin of T. gondii. We show that extant strains of the pathogen likely evolved from a South American ancestor, around 1.5 million years ago, and reconstruct the subsequent spread of the pathogen worldwide. This emergence is much more recent than the appearance of ancestral T. gondii, believed to have taken place about 11 My ago, and follows the arrival of felids in this part of the world. We posit that an ancestral lineage of T. gondii likely arrived in South America with felids and that the evolution of oral infectivity through carnivorism and the radiation of felids in this region enabled a new strain to outcompete the ancestral lineage and undergo a pandemic radiation.

Le contexte culturel du continent africain est marqué par la prégnance des ancêtres. C’est pourquoi la théologie de l’inculturation de la foi a pensé devoir s’approprier la thématique de l’ancêtre afin de rapatrier sa signification symbolique au service de la foi chrétienne. Mais, par-delà une mise en rapport informelle entre le Christ et l’ancêtre, l’inculturation de la foi a évolué vers la formalité spéculative d’une ancestralisation du Christ. En cela, la théologie du Christ-Ancêtre nous place devant un procédé périlleux de subsomption logique qui introduit et risque d’absorber le Novum du Christ dans les catégories et genres antérieurs de la culture de réception. L’ancestralisme n’est pas une réalité simplement africaine ; il traverse la Bible et d’autres cultures comme celle de la Rome antique et de la Chine ancienne. Par-delà la causalité exemplaire de l’ancêtre que la mémoire du passé suffit à fonder métaphysiquement, la théologie chrétienne ne peut pas lui reconnaître une causalité efficiente. En juste foi chrétienne, c’est l’efficience du Ressuscité qui bouleverse tout le régime d’efficience salvifique antérieur à la nouveauté chrétienne. Le Christ n’est pas un Ancêtre, il est l’Eschaton. / The cultural context of the african continent is marked by the pregnancy of the ancestors.That is why the theology of the inculturation of the faith thought of having to appropriate the theme of the ancestor to repatriate its symbolic meaning in the service of the christian faith. But beyond an informal putting in report between the Christ and the ancestor, the inculturation of the faith evolved towards the speculative formality of an ancestralisation of the Christ. In that respect, the theology of Christ-Ancestor places us in front of a precarious process of logical subsumption which introduces and risks to absorb the Novum of Christ in the categories and the previous kinds of the culture of reception. The ancestralism is not only african reality; it crosses the Bible and the other cultures as that of ancient Rome and ancient China. Beyond the exemplary causality of the ancestor which the memory of past is enough to establish metaphysically, the christian theology cannot recognize it an efficient causality. In christian faith, it is the efficiency of the Resuscitated that upsets all the category of salvific efficiency previous to the Christian novelty. Christ is not an Ancestor, he is Eschaton.

La reconstruction et la résurrection moléculaire de protéines ancestrales est au coeur de cette thèse. Alors que les données moléculaires fossiles sont quasi inexistantes, il est possible d'estimer quelles étaient les séquences ancestrales les plus probables le long d'un arbre phylogénétique décrivant les relations de parentés entre séquences actuelles. Avoir accès à ces séquences ancestrales permet alors de tester de nombreuses hypothèses biologiques, de la fonction des protéines ancestrales à l'adaptation des organismes à leur environnement. Cependant, ces inférences probabilistes de séquences ancestrales sont dépendantes de modèles de substitution fournissant les probabilités de changements entre acides aminés. Ces dernières années ont vu le développement de nouveaux modèles de substitutions d'acides aminés, permettant de mieux prendre en compte les phénomènes biologiques agissant sur l'évolution des séquences protéiques. Classiquement, les modèles supposent que le processus évolutif est à la fois le même pour tous les sites d'un alignement protéique et qu'il est resté constant au cours du temps lors de l'évolution des lignées. On parle alors de modèle homogène en temps et en sites. Les modèles récents, dits hétérogènes, ont alors permis de lever ces contraintes en permettant aux sites et/ou aux lignées d'évoluer selon différents processus. Durant cette thèse, de nouveaux modèles hétérogènes en temps et sites ont été développés en Maximum de Vraisemblance. Il a notamment été montré qu'ils permettent d'améliorer considérablement l'ajustement aux données et donc de mieux prendre en compte les phénomènes régissant l'évolution des séquences protéiques afin d'estimer de meilleurs séquences ancestrales. A l'aide de ces modèles et de reconstruction ou résurrection de protéines ancestrales en laboratoire, il a été montré que l'adaptation à la température est un déterminant majeur de la variation des taux évolutifs entre lignées d'Archées. De même, en appliquant ces modèles hétérogènes le long de l'arbre universel du vivant, il a été possible de mieux comprendre la nature du signal évolutif informant de manière non-parcimonieuse un ancêtre universel vivant à plus basse température que ses deux descendants, à savoir les ancêtres bactériens et archéens. Enfin, il a été montré que l'utilisation de tels modèles pouvait permettre d'améliorer la fonctionnalité des protéines ancestrales ressuscitées en laboratoire, ouvrant la voie à une meilleure compréhension des mécanismes évolutifs agissant sur les séquences biologiques / The molecular reconstruction and resurrection of ancestral proteins is the major issue tackled in this thesis manuscript. While fossil molecular data are almost nonexistent, phylogenetic methods allow to estimate what were the most likely ancestral protein sequences along a phylogenetic tree describing the relationships between extant sequences. With these ancestral sequences, several biological hypotheses can be tested, from the evolution of protein function to the inference of ancient environments in which the ancestors were adatapted. These probabilistic estimations of ancestral sequences depend on substitution models giving the different probabilities of substitution between all pairs of amino acids. Classicaly, substitution models assume in a simplistic way that the evolutionary process remains homogeneous (constant) among sites of the multiple sequence alignment or between lineages. During the last decade, several methodological improvements were realised, with the description of substitution models allowing to account for the heterogeneity of the process among sites and in time. During my thesis, I developed new heterogeneous substitution models in Maximum Likelihood that were proved to better fit the data than any other homogeneous or heterogeneous models. I also demonstrated their better performance regarding the accuracy of ancestral sequence reconstruction. With the use of these models to reconstruct or resurrect ancestral proteins, my coworkers and I showed the adapation to temperature is a major determinant of evolutionary rates in Archaea. Furthermore, we also deciphed the nature of the phylogenetic signal informing substitution models to infer a non-parsimonious scenario for the adaptation to temperature during early Life on Earth, with a non-hyperthermophilic last universal common ancestor living at lower temperatures than its two descendants. Finally, we showed that the use of heterogeneous models allow to improve the functionality of resurrected proteins, opening the way to a better understanding of evolutionary mechanisms acting on biological sequences

Les sources textuelles sumériennes et akkadiennes sont à la base de ce travail. Il offre une enquête sur le thème de la mort, à partir d’une analyse lexicale du champ sémantique de la mort, ainsi que des différents termes, expressions et euphémismes utilisés pour désigner le fait de mourir. La totalité des genres littéraires attestés sont donc pris en compte, notamment les textes divinatoires, les inscriptions royales, les textes de lois… L’objectif est tout d’abord de constituer un corpus le plus exhaustif possible, qui jusqu’ici n’était pas disponible, en étudiant de façon systématique les données. Mais l’ambition est également d’analyser toute la terminologie et de réaliser une synthèse sur ce thème. Cette recherche porte donc sur la mort dans sa réalité concrète, notamment les différentes sortes de trépas, et les gestes afférents, comme les étapes du processus funéraire ou des cultes de commémoration. L’intérêt est également porté sur les différents sentiments ressentis face à la mort, aux valeurs et significations qui lui sont accordées, et aux utilisations de la mort par les vivants, notamment au travers d’une exploitation politique et sociale. / Sumerian and Akkadian texts provide the primary material for this study, which is a lexical analysis of the semantic field of death, and of terms, expressions and euphemisms used to refer to dying. All literary genres are examined, especially divinatory texts. The purpose is not only to bring together a corpus, which until now has not been available, by going through the texts systematically, but also to analyze all the terminology and to summarize the subject. This research concerns concrete aspects of death, especially the different ways in which Mesopotamians died and the acts that followed death, such as funerary practices and rites, and commemorative ceremony. We are also interested in different feelings, values, and uses attributed to death by the living, especially political or social.