L’étude de stratégies visant à diminuer la taille du reservoir viral, et notamment l’impact des traitements antirétroviraux, permettront peut-être de s’approcher des objectifs de guérison de l’infection à VIH. Nous avons analysé la dynamique de ce réservoir chez des personnes vivant avec le VIH débutant un traitement comprenant du dolutegravir (TCD) à différents stades de l’infection. L’étude DRONE a inclus des personnes débutant et répondant à un TCD et suivies pendant 48 semaines. L’ADN-VIH dans les cellules mononucléées du sang périophérique (CMSP), l’ADN-VIH dans les sous-populations lymphocytaires TCD4+ (Effecteur mémoire, TEM; Transitionnel mémoire, TTM; Central mémoire, TCM and Naïf, TN), le séquençage à haut débit de l’ADN-VIH et des marqueurs inflammatoires (CD14s, CD163s, IL-6us and IP- 10) ont été analysés. Au total, 169 participants ont été inclus dans différents groupes: infections aiguës (AI, n=20), infections chroniques (CI, n=21), en succès virologique sous traitement (VS, n=116) et dans un contexte d’échec virologique à l’initiation du TCD (VF, n=12). L’ADN-VIH dans les CMSP et les sous-populations lymphocytaires, et les marqueurs inflammatoires ont diminué sous TCD dans les groupes AI, CI et VF mais pas dans le groupe VS. La diminution la plus prononcée a été observée dans le groupe AI. La diversité génétique du reservoir viral a, quant à elle, été modifiée rapidement après l’initiation du TCD dans tous les groupes. Un TCD efficace permet une diminution rapide du réservoir viral chez des personnes naïves de traitement mais aussi en cas d’échec virologique. L’effet du dolutegravir sur la latence virale devrait être étudié plus avant. / Strategies aimed at reducing the latent HIV reservoir size, including combined antiretroviral therapy, may enhance the probability of a possible cure. Here, we assessed the dynamics of HIV reservoir among HIV-infected adults initiating a dolutegravir-based regimen (DBR) at different stages of HIV infection. The DRONE trial enrolled individuals starting and responding to a DBR on a 48 weeks follow-up. HIV-DNA in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), HIV-DNA in sorted CD4+ T cell subsets (Effector memory, TEM; Transitional memory, TTM; Central memory, TCM and Naive, TN), HIV-DNA ultra-deep sequencing and serum immune activation biomarkers (sCD14, sCD163, IL-6us and IP-10) were assessed. Overall, 169 participants were allocated to different groups: acute infections (AI, n=20), chronic infections (CI, n=21), individuals in virological success on treatment (VS, n=116), and in the aftermath of virological failures at baseline (VF, n=12). HIV-DNA in PBMCs and in sorted CD4+ T cell subsets, and immune activation markers decreased on DBR in the AI, CI and VF groups but not in the VS group. Participants from the AI group experienced the most dramatic decline. Genetic diversity of the viral reservoir was also affected shortly after DBR initiation in all groups of individuals. Successful DBR produced a rapid decline in the viral reservoir in treatment-naive but also in treatment-failing individuals. More studies on the effect of dolutegravir on viral latency are needed.

Les Streptomyces possédent un large arsenal enzymatique ayant des rôles importants dans le sol. Au cours de cette thèse, nous avons exploré leur diversité génétique, fonctionnelle et écologique à partir de collections provenant de sols forestiers. Ainsi, l’exploration du potentiel cellulolytique et la capacité à détecter des sucres libérés lors de l’attaque du bois par des champignons lignivores a permis de créer un biosenseur dont l’exploitation pourrait constituer un nouvel outil normatif pour la détection de la dégradation du bois. Suite à une approche de génomique comparative réalisée entre des isolats sympatriques, nos résultats ont permis de démontrer que des souches phylogénétiquement très apparentées présentaient de grandes différences en termes de présence/absence de gènes, suggérant une vitesse d’évolution rapide du génome accessoire au sein de la population. Ces gènes, souvent associés à des éléments potentiellement transférables, a souligné un rôle important du transfert horizontal pour la diversification de la population. Par une approche d’écologie réverse, la fonction prédite de certains de ces gènes a également pu être corrélée avec un rôle écologique potentiel. Ainsi, l’un des clusters de gènes variables identifié était impliqué dans la production de métabolites secondaires et pourrait constituer un bien commun pour la population. Nos résultats ont confirmé la grande diversité métabolique des Streptomyces (et leur utilité à des fins appliquées), mais indique également qu’une diversification rapide entre souches proches, aurait un rôle écologique important au niveau des populations naturelles de Streptomyces / Streptomyces are known to possess a large enzymatic arsenal which can have important roles in the soil. During this thesis, we explored their genetic, functional and ecological diversity using collections from forest soils. Thus, the exploration of their cellulolytic potential and their ability to detect complex sugars released by wood during lignivorous fungi attacks has led to the creation of a biosensor whose exploitation could constitute a new normative tool for the detection of the degradation of wood. Subsequent to comparative genomic approach carried out between sympatric isolates, our results also demonstrated that phylogenetically highly related strains exhibited large differences in the presence / absence of genes, suggesting a rapid rate of evolution of the population accessory genome. These genes, often associated with potentially transferable elements, underlined important role of horizontal transfer for population diversification. Using a reverse ecology approach, the predicted function of some of these genes could also be correlated with a potential ecological role. Thus, one of the variable gene clusters identified by genome analysis was involved in the production of secondary metabolites and would constitute a common good for the population. All of our results confirm the wide metabolic diversity of Streptomyces (and their utility for applied purposes), but also indicates that this diversification would be rapid between nearby strains and would have an important ecological role in the natural populations of Streptomyces

La conservation des zones humides fortement modifiées par les pratiques anthropiques, nécessite l’acquisition de données scientifiques sur leur diversité et leur fonctionnement. Cette thèse vise à relier l’anthropisation des zones humides à la diversité génétique, niveau de base de la biodiversité lié à la capacité adaptative des populations et au maintien des espèces. L’effet de l’anthropisation sur la diversité génétique de végétaux aquatiques est étudié à plusieurs échelles d’espaces (zone humide et bassin versant) et de temps (études synchroniques et diachroniques). La diversité génétique de populations de deux espèces rudérales (Berula erecta et Apium nodiflorum) et une compétitive (Nuphar lutea) est comparée dans deux plaines alluviales contrastées (trophie, connectivité hydrologique et restauration), à l’aide de marqueurs microsatellites adaptés à l’étude d’espèces clonales. La diminution de la connectivité hydrologique augmente la différenciation génétique et diminue la diversité génétique pour les espèces rudérales étudiées alors qu’elle n’a pas d’effet sur l’espèce compétitive. L’impact de la connectivité est donc dépendant de la stratégie de reproduction. La diversité génétique des espèces rudérales diminue également dans les zones humides plus eutrophes. L’augmentation de la diversité génétique post-restauration chez B. erecta est corrélée à la fréquence des perturbations (assecs) qui créent des niches favorisant le recrutement des graines. Cette étude propose des préconisations de gestion pour les zones humides et apporte des connaissances sur la dynamique de la diversité génétique des plantes aquatiques en lien avec leur environnement / The conservation of wetlands which are strongly modified by human practices, requires the acquisition of knowledge about their diversity and functioning. This thesis aimed to link the human pressures and plant genetic diversity in wetlands, which is the basic level of biodiversity linked to the adaptive capacity of populations and species maintenance. The effect of anthropization on the genetic diversity of aquatic plants is studied at several spatial and temporal scales (wetland and watershed; synchronic vs. diachronic studies). The genetic diversity of populations of two ruderal (Berula erecta and Apium nodiflorum) and one competitive species (Nuphar lutea) in two contrasting floodplains (in terms of trophic status, hydrological connectivity and restoration) is compared using microsatellite markers suitable for the study of clonal species. A reduction in hydrological connectivity increases genetic differentiation and decreases genetic diversity for ruderal species studied, while it did not affect the competitive species. The impact of connectivity is related to plant reproductive strategy. The genetic diversity of ruderal species also decreases in most eutrophic wetlands. The increase of genetic diversity of B. erecta after restoration is correlated with the frequency of disturbances (dewatering) that create niches for seed recruitment. This study provides management recommendations for the impacted wetlands and provides knowledge about the dynamics of the genetic diversity of aquatic plants in relation to their environment

La sélection des nouveaux porte-greffes du genre Prunus a pour principal objectif d’utiliser lavariabilité génétique existant au sein des différentes espèces de Prunus afin de créer un matérielvégétal innovant, performant au plan agronomique et résistant à différentes contraintes biotiques etabiotiques. L’exploitation de la variabilité génétique s'appuie sur le phénotypage des différentsindividus présents dans les collections de ressources génétiques pour les caractères recherchés. Celapermet de sélectionner des génotypes spécifiques pour améliorer un trait donné.Dans cette étude constituée de deux parties, nous avons exploré la diversité génétique au seindu genre Prunus pour ce qui concerne deux traits importants : l’aptitude au bouturage et les réponsesde certains porte-greffes à la contrainte hydrique.Dans la première partie l’aptitude au bouturage ligneux a été explorée dans une collectiongénétique de 222 génotypes. Les résultats obtenus montrent une variabilité considérable entre les sousgenresAmygdalus et Prunophora et également une variabilité interspécifique au sein de chaque sousgenre.La réussite au bouturage est nettement améliorée chez les hybrides interspécifiques dont un desparents appartient à l’espèce P cerasifera.Dans la deuxième partie nous avons étudié les réponses à la contrainte hydrique chez neufgénotypes couramment utilisés comme porte-greffes. Nous avons comparé trois régimes hydriquesdifférents : témoins, stressés et recouvrés. L’humidité du substrat est maintenue à la capacité au champtout au long de l’expérience pour les plants témoins, par contre l’arrosage a été arrêté pendant 14 jourspour les plants stressés, puis il a été repris pendant 10 jours pour les plants recouvrés. Durant cetteexpérience, nous avons effectué des mesures morphologiques et physiologiques sur la partie aérienneainsi que des excavations à la fin de chaque phase pour examiner les modifications au niveau dusystème racinaire. Sur la partie aérienne, la contrainte hydrique a provoqué une diminutionsignificative de la photosynthèse nette, de la transpiration totale, de la conductance stomatique, et del’expansion des feuilles.Le système racinaire a répondu à cette contrainte par plusieurs modifications. D’abord, le ratio racines/pousses a augmenté pour 4 génotypes (GF305, GF677, Montclar et Myrobolan1254). Ensuite, lesdifférents traits de l’architecture racinaire ont montré des modifications sous l’effet de la contraintehydrique : la longueur de la zone apicale non ramifiée (LZANR) qui traduit l’élongation racinaire,ainsi que les diamètres apicaux des racines ont diminué chez tous les génotypes. Par conséquent lesracines se sont affinées et ont réduit leur croissance en longueur. Produire des racines plus finesaugmente la surface de contact entre les racines et le sol et améliore la capacité d’absorption. Unediminution de la distance inter-ramification a été observée chez les plants stressés. Cette modificationpourrait s’expliquer par le fait que les plantes produisent plus de racines latérales en profondeur oùl’eau est souvent plus disponible. De plus, les racines latérales produites étaient également plus fines.Au plan qualitatif, les génotypes ont eu des réponses semblables, mais l’intensité de la réponse a variéselon les génotypes. / In breeding programs of Prunus rootstocks the aim is to use the existing genetic variabilitywithin Prunus species in order to create new rootstock genotypes with excellent agronomic traits, andimproved resistance to biotic and abiotic stresses.Exploitation of the genetic variability is based on the evaluation of phenotypic variation amongindividuals within genetic collections for desirable traits. This make possible to select specificgenotypes to improve a given trait.This study consists of two parts; we explored the genetic diversity within the genus Prunusregarding two important characteristics: rooting ability of hardwood cuttings and responses of somerootstocks to water stress.In the first part, rooting ability of hardwood cuttings was evaluated among 222 genotypespreserved in genetic collection. The results show considerable variability among the sub genusAmygdalus, Prunophora, and also an interspecific variability within each of them. Rooting ability byhardwood cutting was significantly improved in interspecific hybrids if one parent belongs to Pcerasifera species.In the second part of this study we studied the responses of nine genotypes, commonly usedrootstocks, to water stress. We applied three treatments: control, water stress and recovering.Soil moisture was maintained at field capacity through all stages of the experiment for the controlplants. On the contrary we stopped watering during 14 days for the stressed plants, and then we rewateredthe recovered plants for 10 days.During this experience, we performed morphological and physiological measurements on the aboveground parts of plants and we excavated plants at the end of each phase to observe root systemmodifications.Aboveground parts of plant responded to water stress by a significant decrease in net photosynthesis,total transpiration, stomatal conductance and leaf expansion.Root system responded to water stress by several modifications:Four genotypes (GF305, Montclar, GF677 and Myrobolan) showed a significant increase in root toshoot ratio under drought conditions. We also detected morphological modifications on the differenttraits of root architecture in response to water stress.The length of the apical unbranched zone LAUZ and the apical diameter were decreased forall genotypes, consequently, roots became finer and reduced their rate of elongation. Fine rootsenhance the surface of contact between roots and soil which in turn improve the acquisition of waterunder drought condition.The inter-branch distance also responded, and it tended to decrease under the water stress treatment.The decrease in inter-branch distance can be explained by a production of more lateral roots in deeplayers, where water was more available, moreover these new laterals roots were also finer.Qualitatively, a common response to water stress was observed on the different traits of the rootsystem architecture, but we showed a genotypic effect determining the level of the response.

Une approche a plusieurs echelles a été développé afin de vérifier si les différences de Δ13C entre les genotypes de peuplier représentaient les différences d'efficience de transpiration à l'échelle des feuilles et la plante entière. Nous avons également vérifié la stabilité des différences génotypiques pour Δ13C dans le temps. Nous avons constaté que les différences génotypiques pour Δ13C pouvaient etre traduites comme la difference d efficience de transpiration a l echelle des feuilles ainsi qu au niveau de la plante entière. L amplitude de la variabilité de l efficience de transpiration a l echelle du plant etait plus grand par rapport à la variabilite a l echelle de la feuille, demontrant le rôle de la perte du carbone lors de la respiration diurne et nocturne (Φc) ainsi que l'eau perdue pendant la transpiration nocturne (Φw). La productivité génotypique augmentait avec l efficience de transpiration chez Populus deltoides × nigra, mais restait stable chez Populus nigra. Les valeurs absolues de l efficience de transpiration observees lors de cette etude etaient plus elevees que chez les autres especes. L enrichissement en 18O de la matiere organique (Δ18Olb) et de l eau (Δ18Olw) des feuilles correlait avec la variation de la conductance stomatique (gs) soit au niveau de l individu ou au niveau génotypique. Lors d une premiere experience nous avons montre que les valeurs de Δ13C restaient stables pour les genotypes Populus deltoides × nigra ages de 5 a 15 ans, avec un classement génotypique particulierement conservé pendant l etude. Toutefois, une seconde experience nous a permis de demontre que des arbres ages de 4 a 7 ans presentaient des valeurs de Δ13C significativement plus faibles que celles observees lors de la premiere experimentation, avec une augmentation progressive de ces valeurs avec l age. Nous concluons que, chez le peuplier, le Δ13C peut etre considere comme un estimateur fiable de l efficience de transpiration a l echelle du plant entier, et le classement genotypique établi chez de jeunes arbres pour Δ13C reste stable avec l'âge. / Up scaling approach was developed to check whether genotype differences in Δ13C represent the differences in transpiration efficiency at leaf and whole plant scale. We also verified the stability genotype difference in Δ13C with age. We found that genotype differences in Δ13C were as such translated as the difference in transpiration efficiency at both leaf and whole plant scale. Magnitude of variability of whole plant transpiration efficiency was higher as compared to at leaf level highlighting the role of carbon lost during photo and dark respiration (Φc) and water lost during night transpiration (Φw). Genotype productivity increased with increase in transpiration efficiency in Populus deltoides × nigra genotypes but remained unchanged in Populus nigra genotypes. Values of whole plant transpiration efficiency were found higher as compared to other species.18O enrichment in both leaf bulk (Δ18Olb) and leaf water (Δ18Olw) reflected variation in stomatal conductance (gs) either at individual level or at genotypic level. In Populus deltoides × nigra genotypes, no increase or decreasing trend was found in Δ13C between the age of 5-15 years and genotypic ranking was conserved over the tested period. However, significantly lower Δ13C values were evidenced between the age of 4-7, which increased with age. We conclude that in poplar, Δ13C is a reliable estimator of whole plant transpiration efficiency and the ranking made in young plant for Δ13C remain stable with age.

Les interventions de lutte contre le paludisme, comme la distribution massive de moustiquaires imprégnées et les polythérapies à base d’artémisinine, ont permis depuis les années 2000 de réduire le nombre de décès d’environ 60% au plan mondial, avec de grandes disparités d’un pays à l’autre. Si certains pays sont entrés en phase d’élimination, d’autres, et particulièrement en Afrique sub-Saharienne, doivent encore contrôler la maladie. La mise au point d’un vaccin contre le paludisme reste l’une des voies prioritaires pour la lutte contre la maladie. Parmi les différents candidats vaccins, les vaccins visant à bloquer la transmission chez le moustique vecteur connaissent un intérêt croissant. Dans ce travail de thèse, j’ai évalué l’efficacité d’anticorps anti-AnAPN1 à bloquer la transmission d’isolats naturels de Plasmodium falciparum chez An. coluzzii. L’aminopeptidase 1 est une protéine qui tapisse l’épithélium intestinal du moustique et qui servirait de récepteur aux ookinètes. Nous avons réalisé des essais d’infections expérimentales sur la plateforme d’entomologie de l’OCEAC à Yaoundé. Les anticorps anti-AnAPN1, 4H5B7, ont montré une activité bloquante dose-dépendante et l’inhibition de la transmission varie selon le donneur de gamétocytes. Nous avons alors modélisé les différents paramètres qui pouvaient moduler l’efficacité de l’anticorps et nous avons montré que la multiplicité de l’infection du donneur avait un effet significatif. Nous avons ensuite étudié la dynamique de transmission des génotypes de P. falciparum sous pression d’anticorps à des doses non bloquantes afin d’identifier les génotypes qui ne sont pas sensibles à l’anticorps. Le traitement réduit la diversité génétique de la population de parasites mais nous n’avons pas observé de sélection de génotypes particuliers de P. falciparum suite à l’exposition des moustiques aux anticorps anti-AnAPN1. Les analyses de génétique des populations ont révélé une corrélation positive entre le FIS et la multiplicité d’infection, les gamètes de P. falciparum tendent à s’apparier entre génotypes apparentés dans les populations de forte complexité génétique. Les résultats de ce travail soulignent l’importance de la diversité génétique de la population de gamétocytes pour la transmission chez le moustique vecteur. / Malaria control interventions over the last 15 years have lead to reduce malaria mortality by about 60% worldwide. This large reduction in malaria burden results mostly from effective mass distribution of insecticide-treated mosquito nets and artemisinin-based combination therapies. Some countries have already entered into elimination stage but others, particularly in sub-Saharan Africa, have yet to control the disease. The development of a vaccine against malaria remains a major priority for the fight against the disease. Among the different candidate vaccines, transmission-blocking vaccines have gained interest in the recent years. These vaccines would interrupt transmission from humans to mosquitoes. The anopheline alanyl aminopeptidase N (AnAPN1) is a mosquito-based malaria transmission-blocking vaccine candidate. In this PhD work, we evaluated the efficacy of anti-AnAPN1 antibodies against field isolates of Plasmodium falciparum in Anopheles coluzzii. Anti-AnAPN1 antibodies delivered to mosquitoes through artificial feedings showed a dose-dependent blocking activity and the transmission inhibition varied according to gametocytes donors. We modeled the different parameters that could modulate the antibody efficiency and we showed that the multiplicity of infection in the blood donor has a significant effect. We further explored the transmission dynamics of the co-infecting P. falciparum genotypes at non-blocking doses of antibodies. The mAb treatment reduced the genetic diversity of the parasite population but we did not detect any trace of selection on parasite genotypes. Genetic analyses revealed a positive correlation between FIS and multiplicity of infection, thus P. falciparum gametes mate with close relatives in infections with high genetic complexity. The results of this work highlight the importance of the genetic diversity of gametocyte population for transmission in the mosquito vector

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.

Les protozooses digestives restent une des premières causes de morbidité, de malnutrition et de mortalité dans le monde. Cependant, la biologie de certains protozoaires entériques comme Blastocystis est mal connue et il reste négligé par les autorités sanitaires. Ce parasite colonise le tractus intestinal de l’Homme et de nombreux animaux. Son principal mode de transmission est la voie oro-fécale et sa prévalence peut dépasser 50% dans les pays en développement. Il présente une large diversité génétique avec 17 sous-types (STs) identifiés à ce jour. Un large faisceau de données récentes suggère que l’infection à Blastocystis est associée à une variété de troubles gastro-intestinaux et de l’urticaire.Dans le cadre de ma thèse, des études épidémiologiques ont été menées dans différents pays (Liban, Sénégal, France) afin de déterminer la prévalence de ce parasite dans la population humaine et identifier des facteurs de risque d’infection. En parallèle, à travers une enquête dans des zoos français, des réservoirs animaux de transmission zoonotique du parasite ont été proposés. D’autre part, les mécanismes impliqués dans la colonisation de l’hôte par Blastocystis ont été étudiés.Dans le cadre des enquêtes épidémiologiques, le parasite a été recherché dans les selles par PCR en temps réel et l’amplicon obtenu séquencé pour le sous-typage. La première étude menée au Liban a montré une prévalence de 19% dans la population générale mais cette prévalence atteint 60% dans une population d’écoliers vivant dans la même région. Une prévalence de 100% a été obtenue dans une cohorte d’enfants sénégalais. Ces fortes prévalences s’expliquent par des conditions d’hygiènes très précaires. Le ST3 était prédominant dans ces deux pays suivi des ST1 et ST2. Dans une étude multicentrique menée en France, une prévalence globale de 18,3% a été obtenue avec une prédominance du ST3 suivi des ST1, ST4 et ST2. Cette distribution est aussi celle observée dans une majorité de pays européens. Dans l’étude française, des variables (voyage récent, âge, saison) ont été identifiés comme des facteurs de risque de transmission du parasite. Le contact avec des animaux peut représenter un autre facteur de risque du fait du potentiel zoonotique du parasite. Dans une large étude épidémiologique réalisée dans deux zoos français sur plus de 160 espèces animales, la prévalence globale de Blastocystis dépasse 30% avec des variations importantes selon les groupes d’animaux. En comparant la distribution des STs entre l’Homme et les différents groupes d’animaux, les primates, les artiodactyles (bovins et cochons) et les oiseaux représenteraient les principaux réservoirs potentiels d’infection pour l’Homme.Une association entre l’infection à Blastocystis et l’appendicite a été mise en évidence chez une enfant au Maroc confirmant la pathogénie et le potentiel invasif et inflammatoire du parasite. De plus, 26 autres membres de sa famille ont présenté des symptômes digestifs suggérant une épidémie de blastocystose d’origine hydrique. L’hypothèse d’une relation entre ST de Blastocystis et pouvoir pathogène a été émise d’où l’intérêt d’une étude de génomique comparative afin d’identifier des facteurs de virulence pouvant être spécifiques d’un ST. A ce jour, aucune différence n’a pu être mise en évidence entre le génome de ST4 séquencé durant ma thèse et celui de ST7 disponible dans les bases de données alors qu’ils présentent une virulence différente in vitro. Enfin, l’impact de la colonisation par Blastocystis sur la composition du microbiote intestinal humain a été évalué. Une approche par séquençage à haut-débit a permis de comparer les compositions des microbiotes de patients infectés ou non par Blastocystis montrant une diversité bactérienne plus élevée chez les patients colonisés par le parasite. Ces données suggèrent que la colonisation par Blastocystis ne serait pas associée à une dysbiose intestinale généralement observée dans les maladies infectieuses intestinales. / Digestive protozoan infections are a major cause of morbidity, malnutrition and mortality worldwide. However, the biology of some enteric protozoa as Blastocystis is not well known and these microorganisms remain still neglected by the health authorities. Briefly, this parasite colonizes the intestinal tract of humans and various animals. Its main mode of transmission is the fecal-oral route and its prevalence can exceed 50% in developing countries. It exhibits a large genetic diversity with 17 subtypes (STs) identified to date. Recent data suggest that infection with Blastocystis is associated with a variety of gastrointestinal disorders and urticaria. As part of my thesis, epidemiological studies have been conducted in different countries (Lebanon, Senegal, France) to determine the prevalence of this parasite in the human population and identify risk factors for infection. In parallel, through a survey in French zoos, animal reservoirs of zoonotic transmission of Blastocystis have been proposed. Moreover, mechanisms involved in the colonization of the host by the parasite were studied.As part of, epidemiological, the parasite was identified in faecal samples by real-time PCR and the resulting amplicon was sequenced for subtyping. The first study conducted in Lebanon in the Tripoli area showed a prevalence of 19% in the general population but this prevalence reached 60% in a population of school children living in the same region. A prevalence of 100% was obtained in a cohort of Senegalese children. The high prevalence observed in these countries can be explained by poor hygiene conditions in connection with the faecal peril. In terms of distribution of STs, the ST3 was predominant in both countries followed by ST1 and ST2. In a multicenter study conducted in France, an overall prevalence of 18.3% was obtained with a predominance of ST3, followed by ST1, ST2 and ST4. This distribution is quite similar to that observed in most European countries. In the French study, parasite prevalence was significantly higher in summer than in winter. Other variables such as a recent trip and age have been identified as risk factors for transmission of the parasite. The contact with animals may represent another risk factor because of the zoonotic potential of the parasite. In a large epidemiological study conducted in two French zoos and including over 160 animal species, the overall prevalence of Blastocystis exceeds 30% with significant variations between animal groups. By comparing the distribution of STs between humans and different groups of animals, primates, artiodactyls (cattle and pigs) and birds represent major potential reservoirs of infection for humans.An association between infection with Blastocystis and appendicitis was demonstrated in a child in Morocco confirming the pathogenicity and invasive and inflammatory potential of the parasite. In addition, 26 other family members presented digestive symptoms suggesting waterborne outbreak of blastocystosis. The hypothesis of a relationship between Blastocystis ST and pathogenicity was suggested hence the interest of a comparative genomics study to identify virulence factors that may be present or absent for some STs. No difference was found between the ST4 genome sequenced during my thesis and the ST7 genome available in the database while these STs have different virulence in vitro. Finally, the unknown impact of colonization by Blastocystis on the composition of the human intestinal microbiota was evaluated. The compositions of the bacterial microbiota of 96 patients infected or not by Blastocystis were obtained by high-throughput sequencing and compared. A higher bacterial diversity was found in colonized patients compared to non-infected patients. These data suggest that colonization by Blastocystis would not be associated with dysbiosis generally observed in intestinal infectious diseases but rather to a healthy intestinal microbiota.

Les maladies infectieuses sont une des causes les plus importantes de morbidité chez l'homme et l'animal avec des conséquences à la fois économiques, sanitaires et écologiques. L'étude de la diversité des pathogènes responsables et de leurs dynamiques de circulation au sein des communautés d'hôtes et de vecteurs, peut fournir des informations importantes pour la prévention et le contrôle de ces maladies. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l'agent pathogène responsable de la maladie de Lyme. Cette maladie est causée par les bactéries du complexe d'espèces Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.) transmises par les tiques lors de repas sanguins et sont capables d'infecter plusieurs espèces d'hôtes vertébrés. L'analyse de la diversité génétique de 63 souches de B. burgdorferi s.l., dont les génomes ont été séquencés, ont révélé un degré d'isolement génétique très important entre les différentes espèces du complexe. Les résultats obtenus suggèrent que les différents spectres d'hôtes des lignées de B. burgdorferi s.s. (principalement associées aux petits mammifères) et de B. garinii (normalement associées aux oiseaux) conduisent à des dynamiques de populations distinctes. De plus, grâce au séquençage haut-débit de deux marqueurs, nous avons pu démontrer qu'il existe, à une échelle intra-spécifique, des associations préférentielles des génotypes de B. burgdorferi avec différentes espèces de rongeurs. Enfin, en utilisant la diversité observée chez ces rongeurs et celle chez les tiques, nous avons estimé, via une approche de modélisation, que la contribution au risque de la maladie pour l'homme d'une espèce hôte introduite (tamia de Sibérie), pouvait être importante. / Infectious diseases are one of the major causes of human and animal morbidity, and they have impacts on the economy, public health, and the environment. By studying the diversity of the pathogens responsible for these diseases and their circulation within host communities and among vectors, we may glean valuable information that will aid prevention and control efforts. For these reasons, during my thesis, I became particularly interested in the pathogen(s) responsible for Lyme disease. This disease is caused by bacteria belonging to the Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.) species complex that are transmitted by ticks (during their blood meals) and that can infect several vertebrate host species. When I analyzed the genetic diversity present in 63 B. burgdorferi s.l. strains, whose genomes had been sequenced, I found that there was a significant degree of genetic separation among the different genospecies making up the complex. My results suggest that the fact that these different bacterial groups infect different ranges of hosts B. burgdorferi s.s. is mainly a pathogen of small mammals and B. garinii is primarily associated with birds lead to distinct population dynamics. Moreover, thanks to the high-throughput sequencing of two genetic markers, I have been able to show that, at an intraspecific level, certain B. burgdorferi genotypes are associated with specific rodent species. Finally, using the pathogen diversity observed in rodents and ticks, I employed a modeling approach to estimate the human disease risks presented by an introduced host species (the Siberian chipmunk) and found that these risks could be significant.

L'archipel des Mascareignes (Réunion, Maurice et Rodrigues) est, avec les Seychelles, les Comores et Madagascar, l'un des 34 « hotspots » de biodiversité reconnus à l'échelle mondiale. Dans un contexte de disparition des habitats par les activités humaines, l'objectif de la thèse a été de comprendre la dynamique évolutive à différentes échelles spatiales et temporelles d'une famille d'espèces indigènes des écosystèmes forestiers, les Sapotacées. Ces espèces arborées présentent une gamme diversifiée de niveaux d’endémisme, d'abondance, de modes de régénération et de caractéristiques biologiques. La famille des Sapotacées comprend 3 genres et 14 espèces indigènes des Mascareignes (Mimusops, Labourdonnaisia et Sideroxylon) dont certaines espèces, rares et protégées, sont endémiques d'une des trois îles de l'archipel des Mascareignes. À l'échelle de la famille, l'analyse des séquences chloroplastiques de la famille des Sapotacées a confirmé la forte différenciation entre genres avec deux clades. Le premier clade est constitué par toutes les espèces de Sideroxylon structurées en trois sous-clades distincts dont deux correspondent aux sections Eusideroxylon et Calvaria, montrant une diversité haplotypique importante. Le deuxième clade est constitué par deux sous-clades formés respectivement par les espèces de Labourdonnaisia et celles de Mimusops. Alors qu'il n'est pas possible de résoudre les relations de parenté des Mimusops, Labourdonnaisia présentent deux lignées évolutives soulevant une incongruence entre les données taxonomiques et phylogénétiques. À l'échelle des deux lignées du genre Sideroxylon (Sections Eusideroxylon et Calvaria), l'analyse des marqueurs microsatellites chloroplastiques a montré une forte diversité haplotypique à la fois chez des espèces communes comme S. borbonicum ou rares comme S. majus associé à différenciation marquée entre l'île Maurice et la Réunion au sein des deux lignées. De plus, il a été mis en évidence des patrons de structure de la diversité génétique différents selon l'île et l'espèce considérée : une structure spécifique dans le genre Sideroxylon de la section Calvaria à Maurice et une structure géographique chez S. cinereum de Maurice et les espèces réunionnaises. À l'échelle de la lignée des Sideroxylon de la section Calvaria, les marqueurs microsatellites nucléaires ont permis d'identifier clairement toutes les espèces avec une forte différenciation entre S. majus de la Réunion et l'ensemble des espèces mauriciennes. À Maurice, la différenciation est plus marquée entre S. grandiflorum et les deux autres espèces S. sessiliflorum et S. boutonianum avec des évènements d'hybridation entre ces deux dernières espèces possibles. À l'échelle de S. majus de la Réunion, une très forte diversité génétique structurée en trois groupes génétiques a été mise en évidence à l'aide de marqueurs microsatellites nucléaires. La comparaison de la diversité génétique des cohortes des adultes et des juvéniles ne présente pas d’érosion génétique. Des méthodes de conservation sont proposées en fonction de ces caractéristiques génétiques pour S. majus, espèce rare en danger. L'ensemble des résultats obtenus chez les Sapotacées endémiques des Mascareignes montre que la diversité génétique est structurée à différentes échelles spatiales, selon les espèces et les lignées évolutives considérées, soulignant la nécessité d'études complémentaires afin de déterminer les processus qui sont à l'origine des patrons détectés. / Madagascar is among the top five priorities "hotspots" for global biodiversity conservation. In Madagascar, melliferous flora is diverse and abundant; the endemic honey bee Apis melliferaunicolor inhabits all areas regardless of the climatic conditions and topography. As other islands, Madagascar is fragile and susceptible to invasions of alien species. In 2010, Varroa destructor has been reported parasitizing A. m. unicolor. The ectoparasite is not only a serious threat to beekeeping in Madagascar but it may also alter ecosystems balance.The objectives of this thesis were i) to study the genetic diversity and population structure of both A. m. unicolor and V. destructor in Madagascar, ii) to estimate the impact of V. destructor on honey bee colonies, and iii) to investigate the hygienic behaviour of honey beeOur results confirm that all honey bees collected in Madagascar belonged to the African evolutionary lineage and more than 99% were identified as A. m. unicolor. Despite its lownuclear genetic diversity, two genetic clusters have been detected, corresponding to geographic regions.In Madagascar, only one genetic strain of V. destructor was detected, the Korean haplotype (K1-1) which is the most widespread lineage in the world and the one present in Africa. Genetic studies showed a higher proportion of homozygous genotype (69.5%) and also a high number of MLG (Multi- Locus Genotypes) in the High Lands compared to the East coast. The presence of particular MLG on the High Land reinforces the assumption of its introduction into the capital. The spread of V. destructor in Madagascar is relatively slow in comparison with those observed in African countries. Its presence remains confined to the High Land and the East coast. The impact of the parasite on A. m. unicolor was severe; with about 60% of colony losses in a year reported in 2012. Nevertheless, this is less than observed in Europe, where many more colonies died at the early stage of infestation.Based on the percentage of cleaned cells observed 6 hour after pin killing the brood, the efficiency of A. m. unicolor colonies to detect and uncap cells was comparable to those of Africanised hygienic honey bees and was much higher than those of European honey bees. In Madagascar, the detection of highly hygienic colonies of A. m. unicolor is a great opportunity to develop a programme of selection of tolerant honey bee strains.