Le système d’upwelling Nord-Ouest africain au large du Maroc, de la Mauritanie et du Sénégal est le système le plus productif au monde en terme de biomasse planctonique. La zone sénégalo-mauritanienne, située dans la partie Sud du système, soutient une importante pêcherie de Sardinella aurita, l’espèce de petit poisson pélagique la plus abondante. Dans ces systèmes la dynamique des populations de petit poisson pélagique comme la sardinelle est très liée à la variabilité de l’upwelling. Ainsi le succès du recrutement des juvéniles de poisson dépend fortement de la circulation locale où les larves peuvent être, soit retenues dans les zones de nourriceries côtières favorables à leur survie, soit dispersées vers la large où elles sont soumises à la prédation et au manque de nourriture. Dans un contexte de gestion de cette ressource partagée par plusieurs pays, comprendre les facteurs qui contrôlent les stocks des petits pélagiques le long des côtes, est un enjeu crucial pour les pêcheries de ces régions.Le premier objectif de ce travail de thèse est d’utiliser pour la première fois dans le système sénégalo-mauritanien une approche de modélisation individu centré (IBM) visant à étudier les premiers stades de vies (oeufs et larves) de la sardinelle, et à comprendre l’influence des paramètres environnementaux sur la dynamique des populations. L’évolution des individus dans leur environnement est étudiée à partir de simulations océaniques régionales dont les sorties sont utilisées comme forçages du modèle IBM.Les résultats obtenus renseignent sur la rétention larvaire en fonction des lieux et dates de ponte. L’impact de la migration verticale et de l’effet de seuil de températures létales sur la survie des larves a également été évalué. Nous montrons que la stratégie de ponte de Sardinella aurita résulte de la combinaison de deux facteurs : (1) une rétention élevée associée à la circulation locale et (2) à la disponibilité en nourriture. Le modèle révèle également une importante connectivité larvaire entre les différentes sous-zones de ponte et le Sud du système. Ceci souligne l’importance d’une gestion concertée du stock de la sardinelle à l’échelle régionale.Le second objectif de la thèse est d’étudier la variabilité interannuelle de l’habitat de ponte de la sardinelle à l’intérieur de ces zones de rétention larvaire. Un modèle couplé physique biogéochimie (ROMS-PISCES) est utilisé pour évaluer l’habitat de ponte de la sardinelle. Le volume potentiel de l’habitat de ponte (PHV) est défini comme une fonction de la température, de la salinité et de la profondeur. Nous avons également utilisé le PHV, la biomasse de plancton, le succès de la rétention et de la survie des larves pour étudier la variabilité interannuelle de l’abondance de sardinelle et les années de fort recrutement estimées à partir des campagnes acoustiques d’évaluation de stock menées durant la période 1996-2006. Nos résultats nous suggèrent que les périodes de fort volume d’habitat et de faible mortalité larvaire pourraient expliquer les périodes de biomasses importantes pendant la période 1996-1999. Cette étude nous a aussi permis de proposer des hypothèses permettant d’expliquer la période de fort recrutement observée en 1998-1999. / The North West african upwelling system off Morocco, Mauritania and and Senegal is the most productive system in the world in term of plankton biomass. South of this system, the senegalese-mauritanian zone sustains important Sardinella aurita fisheries, the main small pelagic fish. In these systems the population dynamics of small pelagic fish such as sardinella is closely linked to the variability of the upwelling. Thus the success of the recruitment of juvenile fish depends heavily on local circulation where larvae can either be retained in areas of coastal nurseries suitable for survival or dispersed into the sea where they are subject to predation and lack of food. In a management context of this shared resource by several countries, understand the factors that control the stocks of small pelagic fish along the coast, is a critical issue for fisheries in these regions.Our results provide information on larval retention based on places and dates of spawning. The impact of vertical migration and lethal temperature threshold effect on larval survival was also evaluated. We show that Sardinella aurita spawning strategy is the combination of two factors : (1) a high retention associated with local circulation and (2) the availabilityof food. The model also reveals an important larval connectivity between different spawning sub-areas and south of the system. This highlights the importance of concerted management of the stock of sardinella on a regional scale.The second aim of the thesis is to study the variability of the spawning habitat of sardinella within the larval retention areas. A coupled physical biogeochemistry (ROMS-PISCES) is used to assess the spawning habitat of sardinella. The potential spawning habitat volume (PHV) is defined as a function of temperature, salinity and depth. We also used thePHV, plankton biomass, the success of retention and larvae survival to study the variability of the abundance of sardinella and years of strong recruitment estimated from acoustic surveys assessment stock carried out during the period 1996-2006.Our results suggest to us that periods of high volume of habitat and low larval mortality could explain the periods of major biomass during the period 1996-1999. This study also allowed us to propose hypotheses to explain the period of strong recruitment observed in 1998-1999.

Les cyanobactéries sont des organismes procaryotes photosynthétiques. Si l’énergie leur est essentielle, elle peut également être délétère. Afin de se protéger, elles ont acquis plusieurs mécanismes de photoprotection. La thématique de ma thèse est l’étude de l’un d’entre eux par des approches combinées de biologie moléculaire, biochimie et biophysique.Les antennes collectrices de lumière des cyanobactéries sont des complexes extra-membranaires solubles appelés les phycobilisomes. Ils permettent de canaliser l'énergie vers les centres réactionnels des photosystèmes. Sous forte lumière, l'afflux d’énergie y parvenant crée notamment des espèces réactives de l’oxygène, ce qui est délétère pour la cellule. L’Orange Carotenoid Protein (OCP) est impliquée dans un mécanisme de photoprotection qui diminue l'énergie arrivant au niveau des centres réactionnels en augmentant la part d’énergie dissipée sous forme de chaleur. L’OCP est une caroténo-protéine composée de deux domaines globulaires N- et C-terminal qui lie un caroténoïde. Cette protéine photoactivable est à la fois le senseur, et l’acteur du mécanisme de photoprotection. Le mécanisme est désactivé par une seconde protéine, la FRP (Fluorescence Recovery Protein).Le premier chapitre de ce travail de thèse rapporte l’étude de la spécificité des OCPs isolées chez deux souches différentes pour différentes classes de phycobilisomes dont l’architecture du cœur diffère. Le second chapitre présente la méthode mise au point au laboratoire de production de l’OCP chez E.coli, ainsi que la caractérisation d’OCPs clonées depuis le génome de Synechocystis, A. variabilis et A. platensis et surexprimés chez E. coli. Le troisième présente la structure tridimensionnelle du domaine N-terminal, qui est le domaine effecteur de l’OCP. Dans ce chapitre, nous démontrons que le cofacteur caroténoïde se déplace de 12 angstrom au sein de l’OCP lors de la photoactivation. Le quatrième rapporte que le bras N-terminal de l’OCP est une structure singulière qui maintient la protéine fermée à l’obscurité, évitant que l’OCP ne s’active sous faible lumière, ou à l’obscurité. Le cinquième présente la résolution de la structure et l’identification du site actif de la FRP qui nous ont permis de prédire in silico le site d’attachement putatif de la FRP sur le domaine C-terminal de l’OCP. Dans le chapitre 6, je rapporte que deux résidus, l’aspartate 220 et la phénylalanine 299, sont requis pour que l’activité de la FRP soit maximale, confirmant le site d’interaction prédit. / Cyanobacteria, a photosynthetic prokaryote organism, harvest light for living. But harvesting too much light can be harmful. To protect themselves against this stress, cyanobacteria have developed several photoprotective mechanisms. This manuscript reports my work about one of them by combined technics of molecular biology, biochemistry and biophysics.Cyanobacterial light harvesting antennae are extra-membranous complexes called phycobilisomes. They funnel harvested energy into the photosynthetic reaction centers. Under high light, high energy input induces the formation of reactive oxygen species (ROS), which are harmful in excess. One of the existent photoprotective mechanisms helps to avoid ROS formation by decreasing the energy arriving at the reaction centers. The main actor of this mechanism is the photoactive Orange Carotenoid Protein (OCP) that binds to the phycobilisome, and induces an increase of the part of energy dissipated as heat. The OCP is a protein composed by two globular domains (called N- and C- terminal) and binds a carotenoid cofactor. High intensity of blue-green light triggers conformational changes in the inactive orange OCP, which turns red and is now able to binds the PBs. Under low light conditions, this mechanism is turned off by another protein, the Fluorescence Recovery Protein (FRP).The first chapter of this manuscript reports the study of the specificity of OCPs isolated from two strains for different classes of phycobilisomes with different core architecture. The second describe the development of a method to produce holoOCP in E. coli cells. Furthermore, it reports the characterization of the Synechocystis, A. variabilis and A. platensis OCPs isolated from E. coli. The third chapter presents the tridimensional structure of the active N-terminal domain of the OCP. In this chapter, we demonstrate that the carotenoid undergoes a 12anstrom movement upon photoactivation. The fourth chapter rapports that the N-terminal arm of the OCP helps to maintain closed the inactive orange OCP in darkness or low light, avoiding OCP activation and consequent unwanted PBs fluorescence quenching. The fifth presents the resolution of the structure and the identification of the active site of the FRP. These data allow to compute a predictionnal model of interaction between OCP and FRP. I assessed the validity of the model by isolating several modified OCPs. Results shown in chapter 6 report that the aspartate 220 end the phenylalanine 299 are required for effective FRP action.