L'endocardite infectieuse (EI) est une complication rare mais potentiellement mortelle du remplacement valvulaire aortique percutané (TAVR). Le TAVR a révolutionné le traitement de la sténose aortique sévère et est récemment devenu une option thérapeutique pour les patients plus jeunes avec un risque chirurgical faible. Par conséquent, le nombre de patients à risque de développer cette complication grave augmente de façon exponentielle. Il existe peu de données sur l'EI après le TAVR et plusieurs questions restent sans réponse. Tout d'abord, au cours des dernières années, il y a eu un intérêt croissant pour limiter les gestes invasifs péri-procéduraux au cours des TAVR. De plus, la simplification des procédures a permis un rétablissement plus rapide des patients, de réduire la durée d'hospitalisation et de réduire le risque d'infection nosocomiale. Cependant, l'impact de la combinaison de ces améliorations et du profil clinique contemporain des patients bénéficiant d'un TAVR sur l'incidence et les conséquences des EI post-TAVR reste à ce jour incertain. Deuxièmement, une EI causée par un Staphylococcus aureus ainsi que la survenue d'une accident vasculaire cérébral pendant l'hospitalisation pour EI sont classiquement associées à un pronostic sombre chez les patients présentant une EI sur valve native ou prothétique. Cependant, il existe peu de données sur l'incidence, la prise en charge et l'évolution de ces deux situations particulières dans le cadre des IE-TAVR. Ensuite, de nouvelles techniques d'imagerie sont apparues comme étant un outil prometteur en vue d'un diagnostic plus précis de l'IE post-TAVR. Au sein des valves prothétiques chirurgicales, une légère absorption des radio-traceurs dans la zone périvalvulaire peut se produire en l'absence d'infection. Cependant, les preuves de l'existence d'un tel phénomène au sein des prothèses TAVR font défaut, et les normes permettant de distinguer une répartition normale d'une répartition anormale du traceur radioactif n'ont pas encore été établies. Enfin, bien que la chirurgie soit un traitement efficace et bien établi chez les patients présentant une EI sur valve prothétique, le traitement optimal de l'EI après le TAVR reste indéterminé. Les principaux objectifs de ce projet de doctorat sont: (i) de déterminer les tendances temporelles de l'incidence, des caractéristiques cliniques, de la prise en charge et des résultats de l'EI post-TAVR, (ii) d'évaluer l'incidence et les résultats de l'EI post-TAVR dans certains sous-groupes spécifiques de patients, (iii) de déterminer le rôle des nouvelles techniques d'imagerie pour le diagnostic de l'EI après le TAVR et (iv) d'évaluer les caractéristiques et les résultats des patients non sélectionnés atteints d'EI après le TAVR traités par chirurgie cardiaque comparés aux patients traités uniquement par antibiotiques. / Infective endocarditis (IE) is a rare but life-threatening complication following transcatheter aortic valve replacement (TAVR). TAVR has revolutionized the treatment of severe aortic stenosis and is currently expanding toward the treatment of younger patients with lower surgical risks. Consequently, the number of patients at risk of developing this serious complication is growing exponentially. Despite this, there is a paucity of data on IE following TAVR, and several questions remain unanswered. Firstly, there has recently been an increase in interest in simplifying the TAVR procedure. This would allow for more rapid patient recovery, a shorter length of hospital stay, and a lower risk of nosocomial infections. However, it is unknown whether this minimalist approach, combined with the contemporary clinical profile of TAVR patients, has influenced the incidence and outcomes of IE. Secondly, two specific subgroups of patients (those with IE caused by Staphylococcus aureus, and those with TAVR-IE complicated by stroke during the index hospitalization) have typically been associated with a worse prognosis in native and prosthetic valve IE. However, there is a scarcity of data on the incidence, management, and outcomes of these patients in the TAVR-IE population. Thirdly, novel imaging techniques have emerged as promising tools for improving diagnostic accuracy in patients with TAVR-IE. In surgical prosthetic valves, mild radiotracer uptake may be identified in the perivalvular area in the absence of infection. However, there is no evidence of this phenomenon in TAVR devices, and the standards for distinguishing normal and abnormal uptake patterns have not yet been described. Finally, although surgery is an effective and well-established treatment for prosthetic valve endocarditis in some clinical scenarios, the optimal management of TAVR-IE remains uncertain. The main objectives of this Ph.D. research project are to: (i) determine temporal trends in the incidence, clinical characteristics, management, and outcomes of IE post TAVR; (ii) assess the incidence and outcomes of TAVR-IE in specific patient subgroups;(iii) determine the role of novel imaging techniques for the diagnosis of TAVR-IE; and (iv) evaluate the characteristics and outcomes of patients with IE following TAVR who were treated with cardiac surgery, compared with those treated with antibiotics alone.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les domaines de la génomique et de la métagénomique ont apporté un support incommensurable à l'avancement de nos connaissances sur la génétique des bactéries. Les bactéries pathogènes sont maintenant séquencées et analysées pour identifier les facteurs causant leur virulence et/ou leur résistance aux antibiotiques ainsi que leur capacité à transmettre ces éléments génétiques qui sont d'un intérêt clinique. Les bactéries commensales, quant à elles, sont de plus en plus associées à la santé humaine et sont étudiées à l'aide de la métagénomique pour contrer les difficultés liées à leur culture étant donné leur grande diversité en matière de besoins métaboliques. Les nouvelles technologies de séquençages permettent donc de produire en masse ces séquences d'ADN à des fins de caractérisation et de comparaison dans le but d'élucider des questions souvent reliées à la santé humaine. Les avancées en génomique et en métagénomique requièrent des logiciels bio-informatiques capables de gérer et de s'adapter à la quantité massive et croissante des données biologiques. Les deux premières hypothèses de ce doctorat concernaient le développement de méthodes efficaces et flexibles pour l'analyse de génomes et de métagénomes bactériens. Plusieurs méthodes d'analyses bio-informatiques ont été explorées et ont mené à l'implémentation de deux logiciels pour supporter les hypothèses de recherche : Ray Surveyor et kAAmer. La première hypothèse de recherche consistait à vérifier s'il était possible d'obtenir une comparaison de génomes, depuis leur simple contenu en k-mers de séquences d'ADN, avec des résultats analogues aux comparaisons génomiques standards comme le pourcentage moyen d'identités ou les arbres phylogénétiques, mais sans nécessiter d'alignements de séquences. Nous avons démontré avec le logiciel Ray Surveyor et plusieurs analyses de génomique et de métagénomique bactérienne, qu'il était possible d'obtenir de tels comparaisons à l'aide de séquences d'ADN découpées en k-mer. Dans l'étude qui présenta les résultats de l'hypothèse de recherche, nous avons aussi estimé la propension génotypique de plusieurs espèces bactériennes à des phénotypes d'intérêt clinique à l'aide de bases de données de gènes spécialisées. La deuxième hypothèse était de tester s'il était possible de développer un logiciel pour l'identification de séquences protéiques, basé sur des k-mers d'acides aminés, qui serait plus performant que les logiciels existants, spécifiquement pour l'identification de protéines avec un haut degré d'homologie. Les travaux menèrent à l'implémentation de kAAmer, un logiciel permettant de créer des bases de données de protéines où la recherche de séquence se fait par association exacte de k-mers tout en supportant l'alignement de séquences. KAAmer s'est avéré très efficace pour la recherche de séquences de protéines avec des performances surpassant même, dans la majorité des scénarios, les aligneurs de séquences les plus rapides. D'autres fonctionnalités intéressantes sont aussi offertes par kAAmer, tel que la possibilité d'héberger une base de données en tant que service de manière permanente. Enfin, la troisième et dernière hypothèse de recherche visait à valider si les deux logiciels développés durant le projet de doctorat (Ray Surveyor et kAAmer) produiraient des résultats viables dans une analyse métagénomique du microbiote intestinal en lien avec l'obésité. Les profilages taxonomique et fonctionnel furent donc réalisés avec kAAmer et la comparaison de novo des métagénomes investiguée avec Ray Surveyor. Les résultats obtenus se sont avérés significatifs et ont démontrés, entre autres, une tendance vers une abondance relative plus élevée pour le phylum Bacteroidetes et moins élevée pour les phyla Firmicutes et Acinetobacteria chez les sujets obèses. Une multitude de fonctions métaboliques se sont aussi avérées significativement différentes dans les conditions normales et d'obésités des métagénomes, avec une mention particulière à celles reliées au métabolisme des acides gras à chaîne courte qui sont reconnues pour être associées à l'obésité. / The fields of genomics and metagenomics have provided immeasurable support to the advancement of our knowledge of bacterial genetics. Pathogenic bacteria are now routinely sequenced and analyzed to identify the factors causing their virulence or antibiotic resistance as well as their ability to transmit genetic elements. Commensal bacteria are increasingly associated with human health and are being studied using metagenomics to counter the issues associated with their culture due to their wide range of metabolic needs. Next generation sequencing enabled us to mass-produce these DNA sequences for characterization and comparison purposes in order to elucidate questions related to human health. Improvement in genomics and metagenomics studies required bio-informatics software that are able to manage and adapt to an increasing availability of biological sequences data. The first two hypotheses of this thesis include the development of efficient and flexible methods for the analysis of bacterial genomes and metagenomes. Several bio-informatics analysis methods were explored and led to the implementation of two software to support the research hypotheses: Ray Surveyor and kAAmer. The first research hypothesis was to test the possibility of obtaining a comparison of genomes, from their simple DNA k-mers content, with results analogous to standard genomic comparisons such as average nucleotide identity or phylogenetic trees, but without the need for sequence alignments. Using Ray Surveyor software and several bacterial genomic and metagenomic analyses, we have demonstrated that it is possible to obtain such comparisons using k-mers from DNA sequences. In the study that presented the results of the research hypothesis, we also estimated the genotypic propensity of several bacterial species to clinically relevant phenotypes using specialized gene databases. The second hypothesis was to test the possibility of developing a software for protein sequence identification, based on amino acid k-mers, which would be more efficient than existing software, specifically for the identification of proteins with a high degree of homology. The work led to the implementation of kAAmer, a software solution that allows the creation of protein databases where the sequence search is done by exact match of k-mers, while supporting sequence alignment. KAAmer has proven to be very efficient for protein sequence search with performances surpassing even the fastest sequence aligners in most scenarios. Other interesting features are also offered by kAAmer, such as the possibility to host a database as a service on a permanent basis. Finally, the third and last research hypothesis aimed to test the capacity the two software developed during the PhD project (Ray Surveyor and kAAmer) to produce viable results in a metagenomic analysis of the gut microbiota in relation to obesity. Taxonomic and functional profiling was performed with kAAmer as the de novo comparison of metagenomes with Ray Surveyor. The results obtained were significant and showed, among others, a trend towards higher relative abundance of the Bacteroidetes phylum and lower relative abundance of the Firmicutes and Acinetobacteria phyla in obese subjects. Several metabolic functions were also found to be significantly different in the normal and obese conditions, with a particular mention to the metabolism of short-chain fatty acids (SCFA) that are known to be associated with obesity.

Le microbiote du lait cru est un déterminant majeur de sa qualité et de celle des produits dérivés. Dans les fermes laitières, l'hygiène et la santé du pis, les fèces, la litière et les fourrages conservés sont les principales sources de microorganismes qui contaminent l'environnement de l'étable et qui peuvent se retrouver dans le lait. Les ensilages de légumineuses et de graminées produits par fermentation lactique, outre les bactéries lactiques, sont riches en espèces microbiennes dont la prévalence, la diversité et l'abondance dépendent de facteurs incontrôlables tels que les paramètres environnementaux, et de facteurs contrôlables tels que les pratiques de gestion adoptées par les fermiers. Le choix du type de fourrages parmi lesquels le foin, les ensilages d'herbe/légume ou de maïs, l'utilisation ou non d'inoculants, le type d'inoculant commercial utilisé et les types de structures d'entreposage sont autant d'éléments qui influencent la composition microbienne des ensilages et dont la gestion a un impact peu documenté sur la qualité microbiologique du lait cru. Les travaux de cette thèse portent sur l'écologie microbienne des fourrages préservés et l'évaluation de leur contribution à la contamination du lait cru de vache. Pour ce faire, des méthodes de préservation d'échantillons de lait cru à base d'azidiol ou de bronopol ont été évaluées pour leur capacité à maintenir intactes la viabilité et l'abondance des communautés bactériennes présentes. Des échantillons de foin, d'ensilages inoculés et non inoculés, et de lait cru ont été prélevés deux fois, à l'automne 2015 et au printemps 2016 dans 24 fermes laitières au Québec. Les analyses métataxonomiques et des charges microbiennes déterminées par PCR quantitative après le traitement ou non des cellules microbiennes au propidium monoazide ont montré que l'azidiol combiné au diméthyle sulfoxide et une température de -20 °C permet de stabiliser le microbiote du lait cru pendant au moins 30 jours, et que l'azidiol seul maintient l'intégrité des communautés bactériennes pendant 10 jours à 4 °C. Ces études ont également démontré que le séquençage à haut-débit des régions V3-V4 et V6-V8 du gène codant pour l'ARN ribosomique 16S génère des données dont l'exploitation peut conduire à des conclusions plus ou moins divergentes selon les hypothèses de départ. L'importance d'un choix judicieux de la région hyper variable à séquencer est soulignée. Nos résultats ont révélé des différences entre le microbiote du foin et celui des ensilages, ainsi qu'entre les types d'ensilage inoculés et non inoculés. De plus, les rations alimentaires à base de foin, d'ensilage d'herbe/légume non inoculé, d'un mélange d'ensilage d'herbe/légume non inoculé et d'ensilage de maïs inoculé, ou d'un mélange d'ensilage d'herbe/légume et de maïs inoculés et non inoculés partagent jusqu'à 31 % de leur microbiote identifié au niveau de variants de séquences avec le lait cru produit dans les fermes correspondantes. Les taxons plausiblement transférés des fourrages au lait appartiennent surtout aux Proteobacteria, Firmicutes et Actinobacteria. Les résultats obtenus suggèrent que la contamination bactérienne du lait cru par les fourrages se fait de manière aléatoire. Il ressort de nos études que ces taxons supposément transférés des ensilages sont en grande partie responsables des différences observées entre les communautés bactériennes du lait des cinq types de rations. Bien que les structures phylogénétiques des échantillons de lait produits par les vaches alimentées avec les rations d'ensilages non inoculés ou inoculés se soient montrées significativement différentes, il est difficile de conclure sur l'impact réel des inoculants sur la qualité microbiologique du lait cru. L'analyse des réseaux de co-occurrence et de co-exclusion au sein du microbiote a révélé d'une part, dans les ensilages les interactions entre les bactéries lactiques et non-lactiques qui pourraient considérablement influencer le processus de fermentation et ultimement la qualité du produit final, et d'autre part, dans le lait des niches microbiennes associées aux sites de contamination du lait dans l'environnement à la ferme. Par l'implémentation des méthodes d'analyses multivariées et multi-table intégrant le microbiote et les paramètres physico-chimiques des matrices alimentaires échantillonnées, cette thèse propose une approche d'exploitation des données de métataxonomique permettant d'approfondir nos connaissances de la microbiologie du lait cru et des produits laitiers. / The microbiota of raw bovine milk is tightly associated with its quality and that of derivatives. On dairy farms, udder health, faeces, beddings, and fermented forage are among the main sources of milk microbial contaminants. Grass/legume and corn silage obtained by lactic fermentation harbour complex microbial community of which the diversity, the prevalence, and abundance are driven by uncontrollable factors such as environmental conditions, or controllable factors inherent to farm management practices. Forage types including hay, grass/legume or corn silage, the use of microbial additives and their commercial types, and the types of storage structures may influence community assembly of mature silage. However, the impact of forage management practices on the raw milk microbiota is not fully understood. This thesis aimed at investigating the microbial ecology of preserved forage and assessing their contribution to the raw milk contamination. To do so, the ability of milk sample preservation methods based on azidiol or bronopol to maintain viable and stable microbiota over time was assessed. Forage and raw milk samples were collected twice from 24 dairy farms in Quebec, in the fall 2015 and the spring 2016. Analyses of metataxonomic and qPCR-based bacterial load data derived from cells treated or not with propidium monoazide to account for viability showed that azidiol combined with dimethyl sulfoxide prevented the microbiota instability of raw milk stored at -20 °C for at least 30 days. Azidiol used alone was additionally found to keep the microbiota in milk samples intact for up to 10 days when stored at 4 °C. It was demonstrated that for hypothesis-driven microbiota studies, divergent conclusions can be drawn from hight-throughput sequencing of the V3-V4 and V6-V8 hypervariable regions of the 16S rRNA gene pool. The importance of the hypervariable region to target is therefore highlighted. Our study revealed differences between hay microbiota and that of silage, whether inoculated or not. Moreover, forage ration combinations shared up to 31 % of their bacterial phylotypes with raw milk samples produced in the corresponding farms. Taxa that were probably transferred from forage ration combinations to raw milk encompassed the phyla Proteobacteria, Firmicutes, and Actinobacteria. Our results suggested that raw milk contamination on the farm occurs erratically, and that transferred taxa were mainly involved in differential abundance outcomes. Although the microbiota of milk samples associated with the five forage ration combinations exhibited differences in phylogenetic composition, concluding on the effects of microbial additives used for ensiling is a challenge. In this thesis, the analysis of bacteria interaction networks showed that co-occurrence or co-exclusion of lactic and non-lactic bacteria might considerably affect the microbiological quality of mature silage at feed-out. On the other hand, the same analysis performed with milk samples revealed microbial niches associated with milk contamination points on the farm environment. Through the implementation of multivariate multi-table analysis methods that integrated data from the microbiota and from the physicochemical characteristics of the sampled matrices, this thesis suggests methodological approaches that exploit metataxonomic data to deepen our knowledge of the raw milk microbiota and dairy products.

RÉSUMÉCsrA est un régulateur post-transcriptionnel contrôlant l’expression et/ou la stabilité des ARNm auxquels il se lie. Il appartient à la famille des régulateurs globaux et contrôle une grande variété de fonctions apparemment non liées. Dans le cas de CsrA, il s’agit principalement de fonctions métaboliques et de fonctions liées aux comportements sociaux des bactéries. Cependant, les limites de la régulation exercée par CsrA sur la physiologie cellulaire sont floues car ses cibles directes semblent abondantes mais difficiles à identifier et, parmi celles-ci, d’autres régulateurs important étendent indirectement l’influence de CsrA.Au cours de cette thèse, nous avons étudié les effets de la délétion du gène csrA à l’échelle de la population bactérienne (1), de la cellule bactérienne (2) et au niveau génétique (3) dans une souche d’Escherichia coli uropathogène. Les infections urinaires font parties des infections bactériennes les plus courantes, présentent un mécanisme de chronicité faisant intervenir la formation de biofilms et E. coli est le principal agent responsable de ces infections. (1) Nous avons montré que l’architecture des biofilms formés par la souche uropathogène d’E. coli était différente de celle décrite pour la souche de laboratoire et que la délétion de csrA affectait fortement cette architecture. (2) Nous avons également montré que le gène csrA n’était pas essentiel mais que sa délétion entraînait un défaut de croissance ainsi qu’une perte d’homéostasie de l’enveloppe. (3) Finalement, nous avons étudié des mutants compensatoires obtenus au travers d’une expérience d’évolution expérimentale partant du mutant ΔcsrA et montré que les différents phénotypes testés étaient restaurés dans ces mutants compensatoires sans qu’aucun changement génétique ne soit identifié.SUMMARYCsrA is a global post-transcriptional regulator controlling the expression/stability of its mRNA targets. It regulates a wide variety of apparently unrelated functions mainly related to metabolism and social behaviors. However, the limits of the regulation mediated by CsrA are not clear as its regulon is large and contains many other regulators extending indirectly its influence.In this thesis, we study the consequences of the deletion of csrA at the population level (1), cellular level (2) and genetic level (3) in an uropathogenic strain of Escherichia coli. Urinary tract infections are among the most frequent bacterial infections, present chronicity mechanism involving biofilms formation and are most of the time caused by E. coli. (1) We showed that the architecture of biofilms formed by the uropathogenic strain is different from that of the lab-strain of E. coli and that CsrA is necessary to generate this particular architecture. (2) We also showed that csrA gene is not essential and that its deletion provokes a growth defect and a loss of the envelope homeostasis. (3) Finally, we studied compensatory mutants selected through experimental evolution and showed that tested phenotypes are restored in these mutants without any genetic change being identified. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le nombre croissant de bactéries résistantes aux antibiotiques et le problème des cellules persistantes rend urgent le développement de nouveaux antibiotiques et la compréhension de leur mécanisme d'action. L'ARN polymérase est l'enzyme centrale de la transcription et est une cible intéressante pour les antibiotiques. Dans cette étude, nous nous sommes particulièrement intéressés à un inhibiteur de l'ARN polymérase : la lipiarmycine. Il s'agit d'un inhibiteur de la transcription macrocyclique qui inhibe les bactéries à Gram + et qui est en essai clinique de phase III pour le traitement des infections liées à Clostridium difficile. L'objectif de ce travail a été de déterminer le mécanisme d'action de la lipiarmycine ainsi que le mécanisme de résistance à la molécule. Pour cela, nous avons dans un premier temps précisé et modélisé son site de liaison sur l'ARN polymérase. Puis, dans un deuxième temps, nous avons utilisé des approches génétiques et biochimiques afin de déterminer son mécanisme et l'effet de certaines mutations sur la transcription. Ces travaux ont mis à jour un nouveau mécanisme d'inhibition de la transcription. / The growing number of antibiotic-resistant bacteria added to the problem caused by persistent cells stress the need for developing new antibiotics and for understanding their mechanism of action. RNA polymerase is the main enzyme of the transcription process and is an interesting target for antibiotics. In this study we focus on a particular inhibitor of RNA polymerase : lipiarmycin. It is a macrocyclic inhibitor of transcription inhibiting Gram + bacteria that is developed in phase III clinical trials for treatment of Clostridium difficile infections. The objective of this work was to determine the mechanism of action of lipiarmycin and the mechanism confering resistance against the molecule. We first define more precisely its binding site on RNA polymerase and then used genetic and biochemical approaches to determine its mechanism of action and the effect of some specific mutations on transcription. Our experiments reveal a new mechanism of t ranscription inhibitor action.

L'exploration complète de la diversité bactérienne reste incomplète, due à des limitations techniques (extraction d'ADN incomplète, limites des techniques de caractérisation...), à la complexité et l'hétérogénéité de la matrice sol (présence de microenvironnements...) et à l'existence de populations numériquement faibles. Bien que ces populations minoritaires jouent probablement un rôle important dans le fonctionnement de la communauté, elles sont rarement détectées par les techniques conventionnelles. Nos objectifs dans le cadre de ce travail de thèse ont été de développer des approches tant conceptuelles que techniques qui permettent d‟accéder à un niveau plus important de la diversité bactérienne présente dans les environnements complexes comme les sols. La première approche a pour but de favoriser le développement de bactéries minoritaires grâce à l'inoculation de communautés bactériennes dans des sols stérilisés avec des propriétés physico-chimiques différentes, afin de confirmer ou d‟infirmer le concept de Baas Becking « tout est partout et l‟environnement sélectionne ». Les changements de structures des communautés bactériennes inoculées, sont analysés à l'aide de puces à ADN taxonomique nouvellement développées. Les résultats confirment clairement l'impact de l'environnement sur la structure des populations bactériennes. De plus l'analyse des puces à ADN révèle des bactéries précédemment non détectées, confirmant la présence de populations minoritaires et la possibilité d‟augmenter leur abondance relative sous différentes conditions. La deuxième approche consiste au développement d'une souche bactérienne capable de capturer in situ des fragments d‟ADN. Elle a pour but d'éviter l'étape d'extraction d‟ADN. Cet outil est basé sur la construction d'un système de contre sélection positive permettant de sélectionner les clones ayant intégré des gènes d'intérêt. Nos travaux montrent clairement qu'il est possible d'améliorer l'accès à cette « rare biosphere » sans toutefois pouvoir répondre entièrement à la question : est-ce que tout est partout?

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

De multiples micro-organismes ont la capacité de catalyser l’oxydation électrochimique de matières organiques en s’organisant en biofilm à la surface d’anodes. Ce processus est à la base de procédés électro-microbiens très innovants tels que les piles à combustible microbiennes ou les électrolyseurs microbiens. L’interface biofilm/électrode a été l’objet de nombreuses étudesdont les conclusions restent difficiles à démêler en partie du fait de la diversité des paramètres interfaciaux mis en jeu. L’objet de ce travail de thèse est d’exploiter les technologies microsystèmes pour focaliser l’impact de la topographie de surface des électrodes sur le développement du biofilm et sur ses performances électro-catalytiques. La formation de biofilmsélectroactifs de Geobacter sulfurreducens a été étudiée sur des électrodes d’or présentant des topographies bien contrôlées, sous la forme de rugosité, porosité, réseau de piliers, à des échellesallant du nanomètre à quelques centaines de micromètres. La présence de microrugosité a permis d’accroitre les densités de courant d’un facteur 8 par rapport à une surface lisse et son effet a étéquantifié à l’aide du paramètre Sa. Nous avons tenté de distinguer les effets des différentes échelles de rugosité sur le développement du biofilm et la vitesse des transferts électroniques.L’intérêt de la microporosité a été discuté. L’accroissement de surface active par la présence de micro-piliers s’est avéré très efficace et une approche théorique a donné des clés de compréhension et d’optimisation. Les connaissances acquises dans les conditions de culture pure ont finalement été confrontées avec la mise en oeuvre de biofilms multi-espèces issus d’un inoculum complexe provenant de sédiments marins.