Haslea ostrearia est une diatomée cosmopolite pouvant proliférer en milieu naturel et dont les efflorescences sont particulièrement fréquentes dans les claires à huîtres de la côte Atlantique française. Cette diatomée produit la marennine, un pigment bleu-vert hydrosoluble connu pour induire le verdissement des branchies des huîtres, augmentant ainsi leur valeur marchande. La marennine présente des activités allélopathiques, antioxydantes ou encore antibactériennes in vitro et son utilisation en aquaculture a été envisagée suite à la mise en évidence d’effets prophylactiques chez des bivalves. Les objectifs de ce doctorat étaient 1) d’identifier les effets de ce pigment sur la croissance des bactéries du genre Vibrio, fréquemment impliquées dans la mortalité massive de bivalves et 2) de s’assurer de son innocuité sur des organismes marins (e.g. mollusques, échinodermes). Nos résultats sur la croissance bactérienne ont montré que les relations dose-effet ne présentaient pas systématiquement une tendance linéaire et également que la marennine pouvait totalement inhiber ou bien stimuler la croissance de Vibrio en fonction de la souche testée. De plus, des concentrations écologiquement pertinentes ont induit des effets négatifs sur la survie et le développement d’animaux marins. Ces effets indésirables n’ont cependant été observés que chez des stades fragiles de développement tels que les embryons et les larves. Enfin, nos résultats questionnent l’utilisation de H. ostrearia en aquaculture et soulignent la nécessité d’établir des doses seuils d'exposition afin de prévenir tout effet indésirable, tout en bénéficiant des effets prophylactiques de la marennine. / Blooms of the diatom Haslea ostrearia are recorded worldwide in marine environments and occur frequently in oyster ponds in the Western French coast. This diatom produces a blue-green water soluble pigment named marennine that is known to turn oyster gills green, which provides a higher market value to the bivalves. Although H. ostrearia has been identified centuries ago, little is known about the ecological significance of the blue pigment. Marennine displays allelopathic, antioxidant or antibacterial activities in vitro and its use in aquaculture was considered as some prophylactic effects were demonstrated on farmed shellfish. The aims of this thesis were thus 1) to further identify the effects of this pigment on the growth of bacteria from the genus Vibrio that are frequently involved in bivalve mass mortality and 2) to ensure its safety on marine organisms (e.g. molluscs, crustaceans, echinoderms). Our results on bacterial growth demonstrated that the dose-response curves did not systematically present a linear pattern (e.g. “U shape”, hormetic responses) and that marennine could either totally inhibit the growth of Vibrio or stimulate it depending on the strain tested. Also, ecologically relevant doses could impair the survival and the development of the marine organisms tested. Such noxious effects seemed to only target early and fragile developmental stages as embryos and larvae, while adults appeared unaffected. Finally, our results question the exploitation of H. ostrearia in aquaculture and highlight the need to set exposure threshold doses to prevent any adverse effects but to benefit from the prophylactic strategy resulting from the use of marennine.

Le paludisme est responsable de plus de 438 000 morts en 2015. L’apparition et la propagation de P. falciparum résistants à l’artémisinine, l’antipaludique le plus puissant, est un problème majeur en Asie du Sud-Est. Un besoin impérieux de nouveaux médicaments présentant une action rapide et conservée vis-à-vis de ces parasites résistants se fait sentir pour remplacer l’artémisinine. Cette thèse porte sur le développement d’une nouvelle série chimique inspirée d’un biflavonoïde naturel, la lanaroflavone. Le composé tête-de-série MR27770 présente des propriétés intéressantes : il agit de façon plus rapide que l’artémisinine tout au long du cycle érythrocytaire du parasite, ses propriétés pharmacocinétiques sont prometteuses et il est partiellement actif chez la souris impaludée. De plus, il ne présente pas de résistances croisées avec l’artémisinine ou les autres antipaludiques. Son mécanisme d’action n’est pas connu mais pourrait impliquer un stress osmotique. Ce composé prometteur présente néanmoins une activité moyenne in vitro ce qui a motivé l’étude topologique de sa structure et mené à des dérivés optimisés. / Malaria was responsible for 438.000 deaths in 2015. The increasing proportion of P. falciparum parasites resistant to artemisinin, the most potent antimalarial, is a major concern in Southeast Asia. Fast acting drugs with unaltered activity versus the current multi-drug resistant strains are urgently needed to replace artemisinin. This thesis deals with a new antimalarial series based on the structure of an active natural biflavonoid called lanaroflavone. The lead compound, MR27770, displays interesting properties: it acts throughout the blood cycle faster than artemisinin, its pharmacokinetic properties are promising, and it exhibits a partial in vivo antimalarial activity. Plus, it has no cross-resistance with artemisinin or other antimalarials. Its mode of action is unknown and could imply an osmotic stress. This promising compound has however a mild in vitro activity which motivated the topological study of its structure and led to optimized derivatives.

Les travaux de la thèse se sont articulés autour de la synthèse totale d’un composé naturel isolé à partir de la plante Scorzoneraradiata, la RCZ. Lors d’un criblage sur un panel de kinases, dont la kinase DYRK1A, les résultats ont montré la très grande sélectivité de ce composé avec une action d’inhibition sur DYRK1A (IC50 = 220 nM). De nombreuses études disponibles dans la littérature ont établi le lien entre la dérégulation de la protéine DYRK1A avec le syndrome de Down (trisomie 21) et certaines maladies neurodégénératives tel que la maladie d’Alzheimer. En vue de l’obtention de ce composé prometteur présentant un squelette dihydrostilbène porteur d’une fonction cétone et d’un groupement osidique. Trois voies d’approche ont été successivement mises en œuvre. Le groupement cétone est construit par le biais d’une réaction de Sonogashira suivit par une hydratation en présence d’un sel mercurique. La réaction de Wittig permet l’assemblage du squelette stilbène. Lors de la première approche, un isomère de position du composé final avec un pouvoir inhibiteur divisé par dix par rapport à RCZ a été obtenu. L’utilisation de différents groupements protecteurs a permis l’obtention du composé final RCZ en seulement 15 étapes. Ce travail ouvre de nouvelles perspectives dans le développement d’analogues par des pharmacomodulations en se basant sur les informations fournies par le co-cristal de RCZ avec la protéine DYRK2. / This thesis focuses on the synthesis of RCZ, a natural compound isolated from the plant Scorzonera radiata. During a high-throughput screening, this compound has demonstrated, on a large panel of kinases, a high and unusual degree of selectivity against the kinase DYRK1A. On a structural point of view, the compound is a glycosylated dihydrostlibene, which also bears two phenols and an acetyl group. Recently, a link between the deregulation of the kinase DYRK1A with Down syndrom and some neurodegenerative diseases such as Alzheimer disease has been established. In order to perform the synthesis of this compound, three approaches were undertaken. In these approaches, the acetyl group was built through a Sonogashira coupling followed by a mercury salt catalyzed hydration of the acetylenic group. Also, the stilbene scaffold was always obtained by Wittig condensdation. In the first approach, an isomer was obtained with approximately a ten times less potent inhibitory activity against DYRK1A than RCZ. By the use of different protective groups the final compound RCZ was successfully obtained. In conclusion, a total and efficient synthesis of RCZ has been constructed in 15 steps. This work opens future perspective in the design of new inhibitors based on the determination of the crystal structure of the RCZ-DYRK2 complex.