La Guadeloupe fait partie des pays où la Dengue est endémique avec des épidémies tous les 2 à 3 ans. Depuis 3 ans, d'autres arboviroses sont apparues sur le continent américain avec le Chikungunya en 2013 puis le Zika en 2015, causant d'importantes épidémies notamment en Guadeloupe. Le seul vecteur reconnu de ces maladies en Guadeloupe est le moustique Aedes aegypti. Il n'y a pas de vaccin, ni de traitements spécifiques contre ces infections et les moyens de prévention contre ces maladies passent par la surveillance et le contrôle des populations de moustiques sur le terrain. Les méthodes de surveillance sont basées le plus souvent sur l'analyse d'indices larvaires, parfois controversés. De plus, les moyens de contrôle des vecteurs ont longtemps été basés sur l'utilisation massive d'insecticides chimiques entraînant la résistance des moustiques à ces produits. Ce travail de thèse s'est donc articulé autour de deux grands axes devant permettre d'améliorer la prévention et le contrôle de ces arboviroses: i) la recherche d'un nouvel outil de surveillance des populations vectrices, basé sur la physiologie des femelles adultes et ii) l'évaluation des niveaux et l'étude de certains mécanismes de résistance à trois insecticides chimiques, le Téméphos, le Malathion (utilisés dans le passé) et la Deltaméthrine (utilisée actuellement). Un modèle de surveillance des populations vectrices basé sur les taux de parité en lien avec l'espérance de vie des femelles, en fonction des températures a été développé, et des pistes sur les situations entomologiques les plus à risques se sont dessinées. Les épreuves de résistance effectuées sur des larves de moustiques de Guadeloupe ont globalement révélé de forts niveaux de résistance au Téméphos et de faibles niveaux de résistance au Malathion. Les tests adulticides ont mis en évidence une résistance modérée des femelles à la Deltaméthrine. Les investigations moléculaires ont démontré des fréquences alléliques très élevées pour les mutations Kdr V1016I et F1534C connues pour être liées à la résistance aux pyréthrinoïdes. De plus, l'évaluation des niveaux d'expression constitutifs de certains gènes de détoxification a révélé des surexpressions significatives des populations testées par rapport à la souche sensible Bora-Bora, pour la carboxy-choline-estérase CCEAE3A, quatre cytochromes P450 à mono-oxygénases (014614, CYP6M11, CYP6BB2 et CYP9J23) et la glutathione-S-transférase GSTE2. / Guadeloupe is an endemic country for Dengue with epidemics every 2 to 3 years. In the past 3 years, other arboviruses have reached the Americas with Chikungunya virus in 2013 and Zika virus in 2015, causing major epidemics including in Guadeloupe. The only known vector of these diseases in Guadeloupe is the mosquito Aedes aegypti. As there is no vaccine nor specific treatment against these infections, prevention against these diseases is achieved through the monitoring and control of mosquito populations. Monitoring methods are based mostly on larval indices, with sometimes controversial results. In addition, vector control methods are based since a very long time on the massive use of chemical insecticides, causing mosquito resistance to these products. This work has therefore focused on two main areas to improve the prevention and control of these arboviruses: i) the search of a new vector population monitoring tool, based on the physiology of adult females and ii) the assessment of the resistance levels and mechanisms regarding three chemical insecticides, Temephos, Malathion (used in the past) and Deltamethrin (currently used). A vector population monitoring model based on females life expectancy as a function of parity rates and according to temperatures has being developed, and tracks on the entomological situations most at risk have emerged. Insecticide resistance tests performed on mosquito larvae have generally found strong Temephos resistance levels and low resistance to Malathion. Adulticide tests showed a moderate resistance of females to Deltamethrin. Molecular investigations have shown very high allelic frequencies for kdr mutations V1016I and F1534C, known to be associated with pyrethroid resistance. Moreover, the evaluation of constitutive expression levels of some detoxification genes revealed significant overexpression in tested Aedes aegypti populations compared to the susceptible Bora-Bora strain, for the carboxy-choline-esterase CCEAE3A, four cytochrome P450 mono-oxygenases (014614, CYP6M11, CYP6BB2 and CYP9J23) and the glutathione-S-transferase GSTE2.

La contamination des ensilages par les fusariotoxines intervient au champ, indépendamment de tout problème de conservation. L'ingestion par les animaux d'élevage de teneurs trop élevées de ces mycotoxines peut entraîner une altération des performances zootechniques et des effets sur la santé des animaux. Face au succès partiel des méthodes de prévention et à l'inadaptibilité des méthodes physiques et chimiques de détoxification, l'utilisation des propriétés de certains microorganismes apparaît comme une alternative à considérer. L'objectif de ce travail est d'explorer la capacité des bactéries fermentaires à éliminer les fusariotoxines en vue de leur utilisation comme agent de détoxification des ensilages. Le criblage de 202 souches de bactéries fermentaires pour leur capacité à biotransformer et / ou séquestrer le déoxynivalénol (DON), la zéaralénone (ZEN) et les fumonisines B1 et B2 (FB1 et FB2) a montré que la séquestration de ces ces fusariotoxines majeures est une activité répandue chez ces microorganismes, les genres Streptococcus et Enterococcus apparaissant comme les plus efficaces en éliminant jusqu'à 33%, 49%, 24% et 62% de DON, ZEN, FB1 et FB2, respectivement. Cette propriété pourrait diminuer la biodisponibilité des fusariotoxines chez l'animal et, par conséquent, réduire leur effet toxique. D'autre part, environ 5% (11/202) des souches testées ont biotransformé la ZEN en sa forme activée, l'alpha zéaralénol. Nous avons ensuite montré que la séquestration des fumonisines B1 et B2 fait intervenir le peptidoglycane de la paroi bactérienne et les bras d'acide tricarballylique (TCA) des fumonisines. La différence de séquestration de ces deux analogues (FB2>FB1) a été élucidé par une méthode de modélisation moléculaire qui a montré que le groupe hydroxyle additionnel de la FB1 forme une liaison hydrogène avec un des TCA, limitant ainsi la possibilité de séquestration. Des essais ont montré qu'une fraction importante de ZEN était aussi instantanément séquestrée par la flore du contenu ruminal, formant un complexe aussi stable dans des conditions simulant les compartiments post-ruminaux du tube digestif que celui formé entre des Streptococci et la ZEN. Ce niveau de séquestration pourrait contribuer à la plus forte résistance des ruminants aux effets des fusariotoxines. En conséquence, l'ajout de bactéries fermentaires pourrait être davantage utile à des animaux monogastriques plus sensibles comme le porc. Des essais in vivo sont cependant nécessaires pour en évaluer l'impact réel. Optimisée, la capacité des bactéries fermentaires à séquestrer les fusariotoxines pourrait compléter avantageusement les propriétés acidifiantes ou probiotiques des inoculants bactériens utilisés en nutrition animale

Ces dernières décennies, la pollution de l’eau est devenue un problème se posant avec insistance dans le monde entier. En effet, la forte croissance des besoins en eau due à l’accroissement démographique ainsi qu’aux évolutions industrielles, agricoles et urbaines, engendrent des quantités énormes de rejets d’eaux usées. Ces derniers sont déversés dans la nature avec ou sans traitement et peuvent constituer un danger via la transmission de maladies ainsi que pour l’irrigation des terres qui se trouvent aux alentours du site de rejet. L’objectif de cette étude est le traitement des rejets aqueux par l’utilisation d’une nouvelle technologie appelée « photocatalyse hétérogène ». Ce procédé est basé sur l’utilisation d’un semiconducteur irradié par une source lumineuse de longueur d’onde appropriée et est simple à mettre en œuvre et peu coûteux. Des semiconducteurs ZnO/Fe2O3, ZnO de morphologie « bâtonnets » et ZnO dopé Mn2+ ont été synthétisés et testés dans diverses applications photocatalytiques. Les résultats obtenus ont montré une amélioration de l’efficacité catalytique par rapport au ZnO commercial. Les matériaux développés permettent de réduire la recombinaison des charges et, par conséquent, d’améliorer l’activité photocatalytique lors de la dégradation des polluants chimiques (acide salicylique, Orange II) et biologiques (bactéries) sous l’irradiation solaire. De plus, nous avons démontré la recyclabilité de ces catalyseurs sans traitement particulier. Dans la seconde partie de notre travail, nous avons étudié le mécanisme de la photocatalyse solaire sur une souche de référence E. coli MG 1655 en utilisant les bâtonnets ZnO soit en suspension soit immobilisés sur un support inerte. Les résultats montrent une perte de cultivabilité de la bactérie E. coli avec des dommages essentiellement localisés au niveau membranaire et des protéines, le matériel génétique restant intact. La réponse de trois souches bactériennes (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa et Salmonella enterica Typhi) au stress oxydant de la photocatalyse a montré des différences pouvant être attribués aux différences morphologiques, métaboliques et génétiques des souches (certaines souches peuvent se réactiver après traitement). Des études réalisées sur la souche Pseudomonas aeruginosa (ATCC 4114) montrent qu’il y a une perte de cultivabilité mais que la bactérie conserve sa capacité de se réactiver ainsi que ses caractères de virulence après traitement / In recent decades, the water pollution has become a problem worldwide. Indeed, the strong growth in water demand due to population growth as well as industrial developments, agricultural and urban, generates huge amounts of waste water discharges. These are released into nature with or without treatment and may constitute a danger via the transmission of diseases as well as for irrigation of lands that are surrounding the site of release. The objective of this study is the treatment of aqueous waste through the use of a new technology "heterogeneous photocatalysis." This method is based on the use of a semiconductor irradiated by a light source of appropriate wavelength and is simple to implement and inexpensive. ZnO / Fe2O3 semiconductors, ZnO morphology "nanorods" and Mn2+ doped ZnO were synthesized and tested in various photocatalytic applications. The results showed an improvement in catalytic efficiency compared to the commercial ZnO. The developed materials can reduce the recombination of charges and, therefore, improve the photocatalytic activity when the degradation of chemical pollutants (salicylic acid, Orange II) and biological (bacteria) under solar irradiation. Furthermore, we have demonstrated recyclability of these catalysts without specific treatment. In the second part of our work, we studied the solar photocatalysis mechanism on a reference strain E. coli MG1655 using ZnO nanorods either in suspension or immobilized on an inert support. The results show a loss of cultivability of E. coli with damage essentially localized in cell membranes and proteins. The genetic material remaining intact. The response of three bacterial strains (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Salmonella enterica Typhi) to oxidative stress of photocatalysis showed differences can be attributed to morphology, metabolism and genetics of each strain. (Some strains can be reactivated after treatment). Studies performed on the strain Pseudomonas aeruginosa (ATCC 4114) show that there is a loss of cultivability but that the bacterium retains its ability to activate its virulence and characters after treatment

De nombreux comportements assurant la survie des insectes dépendent de l’olfaction. Comprendre comment les polluants peuvent modifier cette modalité sensorielle chez des espèces cibles (ravageurs…) et non-cibles (pollinisateurs…) et quels sont les moyens de réponse dont dispose le système olfactif est donc crucial. J’ai étudié l’impact du cadmium à doses sublétales sur l’olfaction du lépidoptère ravageur modèle Spodoptera littoralis. Sa distribution dans l’organisme, dont les antennes, a été établie puis son impact sur les capacités olfactives des chenilles et des adultes a été analysé par analyse comportementale et électrophysiologique. J’ai montré une diminution de la détection phéromonale chez les adultes mâles et du comportement attractif des chenilles vers une source de nourriture.J’ai caractérisé diverses enzymes de détoxification et protéines de choc thermique antennaires comme biomarqueurs potentiels aux polluants et révélé ainsi une diversité insoupçonnée de ces protéines dans l’antenne. Ces acteurs pourraient être impliqués dans le maintien du fonctionnement du système olfactif en participant à la clearance des xénobiotiques. Parallèlement, j’ai participé à l’étude des effets de la deltaméthrine sur l’olfaction et montré que l’application topique antennaire de doses sublétales de cet insecticide a un impact sur le système olfactif des mâles, et ce du gène au comportement.L’ensemble de nos données montrent que l’organe olfactif bien que très spécialisé, est un organe capable de développer une réponse complexe lors d’un stress xénobiotique. / Many behaviors ensuring the survival of insects depend on olfaction. Understanding how pollutants may alter this sensory modality in target (pests…) and non-targets (pollinators…) species and how the olfactory system could respond to this stress is therefore crucial. I have first studied the impact of sublethal doses of cadmium on olfaction in Spodoptera littoralis, a pest moth model. Cadmium distribution through the insect body, including antennae, has been established and its effect on the olfactory abilities of caterpillars and adults was analyzed by behavioral and electrophysiological approaches. I have showed both a decrease in pheromone detection in adult males and in the attractive behavior of caterpillars to a food source. Moreover, I have characterized various detoxification enzymes and heat shock proteins as potential antennal biomarkers for pollutant exposure and thus revealed an unsuspected diversity of these proteins in the antenna. These actors could be involved in maintaining the functioning of the olfactory system by participating in the clearance of xenobiotics. Meanwhile, I have participated in a study on the effects of deltamethrin on olfaction and showed that topical application of sublethal doses of this insecticide on antenna has an impact on the olfactory system of males, an approach from the gene to the behavior. All our data showed that although highly specialized, the olfactory organ is able to develop a complex response when challenged by a xenobiotic stress.

Le vieillissement cellulaire cutané résulte d’attaques aussi bien endogènes qu’exogènes dont les conséquences multiples telles que l’apparition de rides, la cancérisation, les troubles de la pigmentation ou encore l’atrophie cutanée sont autant de sources d’une prise de conscience globale sur l’importance de la prévention des dégâts et de la régénération du système cellulaire de la peau. Les kératinocytes, les fibroblastes et les mélanocytes qui constituent ce système cellulaire sont le siège, à la fois des altérations résultant des divers stress environnementaux et oxydatifs, et des processus de réparations mis en place pour y répondre. Parmi ces systèmes de protections endogènes des cellules, nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux enzymes de phase II, au protéasome 20S et au facteur de transcription Nrf2 qui constituent ensembles des acteurs essentiels de la survie cellulaire.Nous avons en premier lieu, sélectionné comme actifs des molécules naturelles soufrées (le sulforaphane et l’acide α-lipoïque) connues comme étant de puissants cytoprotecteurs, et nous avons évaluées leur capacité à contrecarrer les effets oxydatifs, générateurs d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) et de carbonylation des protéines. Nous avons ensuite déterminé leur capacité à augmenter significativement l’expression et l’activation du protéasome 20S puis vérifié que cette activation était influencée de manière indirecte par modulation de l’expression du Nrf2. Au vu des résultats obtenus, nous avons démontré que des molécules soufrées pouvant être retrouvées dans la nature étaient capables d’augmenter significativement l’activité de ces enzymes de phase II dans les kératinocytes HaCat d’une part, et du protéasome 20S dans les fibroblastes NHDF d’autre part. Le SFN a montré un potentiel intéressant sur les enzymes de phase II tandis que l’AL s’est avéré être un puissant inducteur du protéasome. Nous avons également étudié l’action bénéfique du SFN et de l’AL sur l’état oxydatif général de la cellule. Nous avons démontré que ceux-ci étaient capables de la protéger contre les dégâts induits par le peroxyde d’hydrogène que nous avons utilisé pour reproduire le stress provoqué par les agressions extérieures. En effet, nos résultats ont montré que le SFN et/ou l’AL utilisés à des concentrations précises pouvaient diminuer le taux intracellulaire de ROS, l’oxydation des protéines, augmenter l’expression du facteur de transcription Nrf2 et améliorer la prolifération cellulaire à moyen terme.Ce travail de doctorat nous a également permis de mettre au point, d’adapter et d’améliorer une série de tests in vitro permettant de mesurer les capacités de détoxification de différentes molécules, et ce à différents niveaux.En conclusion, l’ensemble de nos résultats suggèrent que le SFN et l’AL, deux molécules soufrées naturelles, pourraient représenter des molécules d’intérêt pour combattre les dégâts oxydatifs causés par les agents délétères de l’environnement en réactivant les mécanismes de défense naturelle dans les cellules dans la peau. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Pharmacie) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le recyclage des condensats d'évaporation dans l'étape de fermentation permettrait aux distilleries de diminuer leur consommation d'eau de forage et leur production d'effluents. Actuellement, les condensats sont traités par lagunage avant épandage et pourraient être recyclés comme eau de dilution pour la fermentation si les composés inhibiteurs qu'ils contiennent étaient éliminés : il s'agit de composés phénoliques, acides carboxyliques et dérivés du furane. L'étude du traitement a porté sur les procédés physico-chimiques présentant les meilleures capacités de rétention des composés inhibiteurs cibles : l'osmose inverse, l'échange d'ions et l'adsorption. L'étude des paramètres opératoires de ces procédés et de leurs combinaisons a permis d'optimiser leurs conditions d'application pour améliorer leur efficacité de rétention et de proposer leur mise en œuvre industrielle. L'impact des condensats diversement traités sur l'activité fermentaire des levures a été étudié lors de fermentations en continu. Le caractère fermentescible des condensats traités a été corrélé à l'efficacité de rétention du procédé. L'osmose inverse combinée à l'échange d'ions, permettant l'élimination de 99% des composés inhibiteurs cibles, est le seul procédé qui ne perturbe ni la croissance des levures ni leur production d'éthanol. A partir de cette combinaison on a dimensionné une unité traitant 100 m³.h⁻¹ de condensats. Selon les paramètres opératoires appliqués, on présente le bilan d'effluents produits et de réactifs consommés, ainsi que les installations correspondantes.

Les polluants atmosphériques de type oxydes d’azote (NOx), principalement constitués du NO, NO2 et leurs dérivés, représentent une énorme menace d’un point de vue environnemental et sanitaire. Leurs propriétés chimiques sont largement exploitées à l’échelle du vivant pour leur rôle dans divers processus de signalisation (systèmes nerveux et cardiovasculaire) ou l’élimination de pathogènes (système immunitaire). Néanmoins, des dérégulations dans la production cellulaire ou l’apport exogène de ces composés est à l’origine de nombreuses pathologies humaines (e.g. pulmonaires), généralement attribuées à la pollution. Toutefois, un grand nombre de microorganismes aéroportés sont continuellement exposés à ces composés délétères, intimement connectés aux espèces réactives de l’oxygène (ROS). Ainsi l’hypothèse de l’ensemble de ce travail a porté sur l’impact du NO2, NOx majoritairement retrouvés dans l’atmosphère, sur une souche aéroportée de P. fluorescens, espèce désormais associée aux voies aériennes et potentiellement pathogène. A l’issue d’une exposition à 45 ppm de NO2, la survie de P. fluorescens MFAF76a est significativement impactée suggérant un effet bactériostatique, conforté par l’impact observé sur le métabolisme énergétique. De plus, le NO2 induit un stress d’enveloppe via la perte d’un glycérophospholipide (UGP) et le remaniement de divers composants membranaires (LPS, peptidoglycane, acides gras). La pompe à efflux MexEF-OprN semblent participer à la stabilisation de la membrane et pourraient être également impliquée dans l’efflux des oxydes d’azotes, mécanismes confortés par l’étude d’un mutant MFAF76a-oprN. La porine majoritaire OprF semble également contribuer à la stabilisation de la membrane externe, néanmoins son implication reste à confirmer. De plus, une interconnexion entre ROS et NOx dans la signalisation (OxyR, IscR), et les mécanismes de détoxification, a été observée. La flavohémoprotéine Hmp semble être un élément crucial dans la détoxification des NOx chez P. fluorescens comme l’illustre un mutant MFAF76a-hmp. Les similitudes importantes entre les effets connus du NO et ceux observés lors d’une exposition au NO2 suggèrent une conversion non enzymatique du NO2, une fois pénétré dans la cellule, en NO. Désormais, une étude plus approfondie est nécessaire afin de décrypter (i) les mécanismes impliqués dans la régulation de la pompe à efflux RND MexEF-OprN et de la flavohémoprotéine Hmp, (ii) d’autres acteurs intervenant dans la réponse au stress d’enveloppe et la détoxification ainsi que (iii) le devenir de NO2 dans la cellule. / Nitrogen oxides (NOx) atmospheric pollutants, mainly constituted of NO, NO2 and derived compounds, are a big threat to the environment and health. Their chemical properties are largely exploited at the cellular scale for their role in diverse physiological processes such as signalisation (nervous and cardiovascular systems) or in pathogens eradication (immunity system).However, dysregulation in production pathways or exogenous input of these compounds lead to several pathologies (e.g. respiratory diseases), usually attributed to atmospheric pollution. However, a wide range of airborne microorganisms are constantly exposed to these deleterious compounds, intimately connected to reactive oxygen species (ROS). Thus, the hypothesis of this work deals with the impact of NO2, the main atmospheric NOx, on an airborne P. fluorescens, a strain usually neglected but yet associated with human airways, and potentially pathogenic. Following an exposure to 45 ppm of NO2, the survival of P. fluorescens MFAF76a is severely impaired, suggesting a bacteriostatic effect, as comforted by NO2 impact on energetic metabolism. Moreover, an exposure to NO2 induces an envelope stress through the loss of an Unknown Glycerophospholipid (UGP) and the reorganisation of membrane constituents (LPS, peptidoglycan, fatty acids). The efflux pump MexEF-OprN is involved in membrane stabilization and could also efflux NOx, as highlighted by a MFAF76a-oprN mutant. The major porin OprF could also contribute in external membrane stabilisation, however its implication is still under investigation. Moreover, ROS and NOx are interconnected as illustrated by their shared signalisation (OxyR, IscR) and detoxification pathways. The flavohemoprotein Hmp is a crucial element in the detoxification of NOx in P. fluorescens as illustrated in an MFAF76a-hmp mutant. The similarities between the known effects of NO and those observed in the case of an exposure to NO2, suggest a non-enzymatic conversion of NO2, following cell penetration, into NO. Henceforth, deeper studies are required to decode (i) the mechanisms involved in the regulation of the RND efflux pump MexEF-OprN and the flavohemoprotein Hmp, (ii) other relevant actor implicated in the envelope stress response and in detoxification pathways as well as (iii) the fate of NO2 within the cell.

Les maladies du blé causées par Fusarium, comme la brulure de l’épi (FHB) et la pourriture de la tige (FCR), entrainent une réduction de production, de la qualité du blé et des problèmes de sécurité alimentaire liés à la présence de mycotoxines affectant la santé de l’Homme et des animaux: la plus représentée étant le déoxynivalénol (DON). Le DON est un inhibiteur de la synthèse protéique qui agit durant l’infection comme un facteur de virulence. La glycosylation du DON en D3G (DON-3-O-glicoside) catalysée par des UDP-glycosyltransférases (UGTs) est le principal mécanisme de protection des plantes contre sa toxicité. Dans ce travail, nous avons démontré que la détoxification du DON par l’UGT confère une résistance à large spectre contre les champignons produisant DON F.graminearum et F.culmorum. Nous avons produit des plants de blé dur exprimant de manière constitutive le gène HvUGT13248 (Ubi-UGT) et des plants de blé panifiables exprimant ce gène au niveau du tissu floral (Lem-UGT). Les plants Ubi-UGT ont montré une réduction significative des symptômes de FHB durant les stades précoces et médians de l’infection, et de FCR à tous les stades de l’infection. De plus, les plants Lem-UGT ont montré une corrélation entre les niveaux d’expression de l’UGT et de protection observée. Finalement, nous avons démontré que la pyramidation des gènes associés à des mécanismes de résistance différents peut renforcer la résistance de l’hôte à l’infection. Des plants de blé ont été générés exprimant à la fois l’enzyme HvUGT13248, et des inhibiteurs de glycosidases: AcPMEI ou PvPGIP2, impliqués dans la dégradation de la paroi cellulosique, et qui ont montré une résistance accrue à la FHB. / Fusarium diseases, including Fusarium head blight (FHB) and Fusarium crown rot (FCR) represent major agricultural problems worldwide, causing reduction of grain yield and quality and food safety. In particular, grain contamination by Fusarium mycotoxins, mainly deoxynivalenol (DON), is responsible for health problems in humans and animals. DON is a protein synthesis inhibitor, acting as a virulence factor during pathogenesis. The principal mechanism involved in enhancing plant tolerance to DON is glycosylation, forming DON-3-β-D-glucoside (D3G), performed by specific UDP-glucosyltransferases (UGTs). In this work, we demonstrated that DON-detoxification by UGT confers a broad-spectrum resistance against the DON-producing fungi F. graminearum and F. culmorum, characterized by different time of infection and target organs. We produced transgenic durum wheat plants (Ubi-UGT) constitutively expressing the barley HvUGT13248 and bread wheat plants (Lem-UGT) expressing HvUGT13248 in flower tissues. Ubi-UGT plants revealed significant reduction of FHB symptom, during early-mid stages of infection, and of FCR symptom, throughout the infection timing. The floral-specific expression highlighted a dose-dependent efficacy of the UGT detoxification mechanism. In addition, we demonstrated that pyramiding of genes controlling different resistance mechanisms can further reinforce the host response by stacking transgenes controlling the DON-to-D3G conversion and the inhibition of cell wall degrading enzymes by glycosidase inhibitors in the same wheat genotype. We obtained plants expressing HvUGT13248 and AcPMEI or HvUGT13248 and PvPGIP2, which exhibited increased FHB resistance.

Cette thèse a été consacrée à l'évolution du transcriptome de Drosophila simulans, et à son rôledans l'adaptation et la spéciation. L'étude a comporté deux parties. La première utilisant des pucesà ADN pour comparer les transcriptomes de populations de D. simulans, de son espèce jumelleD. sechellia, et de leurs hybrides. La seconde basée sur la quantification des transcrits par séquen-çage haut débit pour comparer une population de la zone d'origine (Afrique), et une populationd'une zone récemment envahie (France métropolitaine). Ces analyses ont mis en évidence plusieursgroupes ou familles de gènes montrant des variations d'expression.Un résultat majeur est l'implication prépondérante de la famille des cytochromes P450 dansl'adaptation. Cette superfamille composée de 85 gènes chez D. simulans est notamment importantepour la détoxi_cation des xénobiotiques. L'expression de plusieurs gènes de cette famille estfortement réduite chez D. sechellia, probablement à cause de la spécialisation de cette espèce surla plante Morinda citrifolia (plante toxique pour les autres drosophiles). On peut s'attendre alorsà un relâchement des contraintes de sélection sur cette famille de gènes, dû à une forte réductionde la diversité des toxines auxquelles cette espèce est exposée.Ces gènes sont également impliqués dans la différenciation entre les populations de la zoneancestrale de D. simulans et les populations dérivées. La zone ancestrale, en Afrique de l'est etdans les îles de l'Océan Indien occidental, est encore peu anthropisée. A contrario, la plupartdes populations dérivées, comme ici notre population de la vallée du Rhône, sont exposées à descontraintes chimiques sous la forme de pesticides utilisés massivement sur les grandes cultures.Ces pesticides contraignent les populations dérivées à s'adapter, ce qui peut se réaliser par uneaugmentation de l'expression. Nous avons détecter une augmentation de l'expression de treizeP450, dont un gène très bien connu pour ses fonctions de détoxifcation : Cyp6g1. Ce gène montreune augmentation d'expression corrélée à une résistance aux pesticides et à l'insertion d'élémentstransposables en 5' ; ceci a été montré en détail chez D. melanogaster, et dans une moindre mesurechez D. simulans. Nous avons mis en évidence chez cette dernière espèce un nouvel évènementd'insertion.Nos résultats montrent également que d'autres familles de gènes impliqués dans les détoxi_-cations sont concernées par ces augmentations d'expression liées à l'anthropisation des milieux,notamment les Glutathion transfèrases (GST).Nous avons également examiné la plasticité d'expression liée au changement de ressource, enélevant une partie de nos populations sur la ressource d'origine (fruits), et une autre partie sur lemilieu axénique, milieu d'élevage standard de laboratoire (stérile). Les drosophiles élevées sur unmilieu "naturel" montrent une forte activation du système immunitaire, et notamment une forteinduction des gènes effecteurs de l'immunité innée, codant les peptides anti-microbiens. Cela estprobablement dû à la présence de microorganismes sur ce milieu (ici, la banane). En conclusion,cette thèse a révélé des familles de gènes fortement impliquées dans les différenciations d'expressionentre populations, espèces, et ressources, posant les jalons d'une meilleure compréhension desmécanismes d'adaptation du transcriptome.

L'application des biomatériaux est de plus en plus élargie. Le progrès médical suggère l'utilisation des biomatériaux (verres bioactifs, apatites,..) en tant qu'implants selon le besoin de l'organisme. L'objectif de notre travail est de mettre en évidence l'influence biologique des molécules organiques (bisphosphonates, biopolymères et antibiotiques) incorporés dans des matrices de verres bioactifs. De même, notre étude vise à optimiser les meilleures techniques de synthèse et d'association des verres bioactifs à ces molécules. La détoxification des rats mâles de souche « Wistar » exposés au chlorure de nickel par une apatite synthétique a aussi fait l'objet de ce travail. Suite à une perte osseuse provoquée, nous avons démontré que l'utilisation des antibiotiques associés à des verres bioactifs en tant qu'implants osseux, chez des rattes ovariectomisées, permet d'éliminer certains effets indésirables par voie systémique. Ceci a été mis en évidence par l'évaluation des paramètres biochimiques et histologiques du foie et du rein. Aucune variation significative en comparaison avec ceux du témoin négatif n'a été révélée. L'étude in vitro a montré d'une part que l'introduction du Chitosan et surtout de l'antibiotique dans la matrice vitreuse font augmenter l'activité antibactérienne in vitro. Cette étude in vitro a montré d'autre part que la Ciprofloxacine induit un effet néfaste sur les cellules ostéoblastiques et endothéliales. Cet effet est local lorsqu'il s'agit des expérimentations in vivo. Ceci est mis en évidence lors des évaluations du statut oxydant. Les marqueurs du remodelage osseux, l'histologie de l'os et les paramètres physico-chimiques montrent l'effet retardateur de cet antibiotique sur la dissolution de l'implant et par conséquent sur son ossification. La synthèse par le procédé de sol-gel provoque une bioactivité plus importante que celle obtenue par fusion. La bioactivité des verres bioactifs étudiés diffère selon la molécule introduite. Celle-ci est réduite dans le cas de l'association du Clodronate et de Ciprofloxacine in vitro et in vivo. Alors que, le Polyvinyl Alcohol et surtout le Chitosan font modifier la cinétique de cette bioactivité in vivo. Concernant l'hydroxyapatite, nous avons essayé d'explorer son effet détoxifiant chez des rats reçevant le chlorure de nickel. Nos résultats ont montré que le nickel induit un stress oxydant au niveau du foie, du rein, de la rate et du culot érythrocytaire. Des troubles physiologiques ont été observés chez les rats exposés au nickel. Cependant, l'implantation de l'hydroxyapatite protège les rats intoxiqués par le nickel contre ses effets toxiques en diminuant l'état du stress. Le biomatériau utilisé s'avère efficace pour corriger l'équilibre ferrique et phosphocalcique, protéger les fonctions rénale et hépatique, abaisser le taux du nickel osseux et corriger l'anémie. / The application of biomaterials is increasingly widened. Medical progress suggest the use of biomaterials (bioactive glasses, apatites,..) as implants according to the need of the body. The aim of our work is to highlight the biological influence of organic molecules (bisphosphonates, biopolymers and antibiotics) incorporated into matrix of bioactive glasses. Similarly, our study aims to optimize the best synthesis and combination technique of bioactive glasses to these molecules. The detoxification of male rats strain "Wistar" exposed to nickel chloride by a synthetic apatite also has been the object of this work. Following the bone loss induced, we have demonstrated that the use of antibiotics associated with bioactive glass as bone implants, in ovariectomised rats, eliminates some adverse effects systemic. This has been highlighted by the evaluation of biochemical and histological parameters of liver and kidney. Any significant changes in comparison with those of the negative control was revealed. The in vitro study showed in the one hand that the introduction of Chitosan and especially of the antibiotic in the glass matrix can increase antibacterial activity. This in vitro study showed in the other hand that the Ciprofloxacin induces a negative effect on osteoblastic and endothelial cells. This effect is local when it has been an in vivo experiments. This is highlighted by the oxidative status evaluation. Markers of bone turnover, bone histology and physicochemical parameters show the retarding effect of this antibiotic on the dissolution of the implant and consequently on its bone formation. Synthesis by sol-gel method causes a more important bioactivity than melting. The bioactivity of elaborated bioactives glasses will differ depending on the molecule introduced. It is reduced in the case of combination of Clodronate and Ciprofloxacin in vitro and in vivo. While, Polyvinyl Alcohol and especially Chitosan modify the kinetic of the bioactivity in vivo. Concerning the hydroxyapatite, we tried to explore its detoxifying effect in rats receiving nickel chloride. Our results showed that nickel induces an oxidative stress in the liver, kidney, spleen and red cell pellet. Physiological disorders were observed in rats exposed to nickel. However, implantation of hydroxyapatite protects rats intoxicated by nickel against its toxic effects by decreasing the stress status. The used biomaterial is effective to correct ferric phosphate balance, protect kidney and liver function, reduce level of bone nickel and correct anemia.