Dans ce travail de thèse, nous avons mené deux projets différents concernant la polykystose rénale. Dans le premier travail, nous avons caractérisé un nouveau modèle murin de polykystose rénale autosomique dominante muté dans le domaine SAM de la protéine ANKS6 (ANKS6I747N), qui confirme le rôle du domaine SAM dans la fonction rénale. Nos souris développent une maladie kystique différente de celle observée dans le modèle de rat cy/+ muté aussi dans le domaine SAM d'ANKS6 (R823W) (à 6 acides aminés d'intervalle). Nous suggérons que la protéine ANKS6 mutée sur le domaine SAM (I747N) séquestre BICC1, un antagoniste du miARN17 qui dégrade le transcrit de la polycystine2. Cette action induirait une diminution de l'expression de polycystine2 ce qui activerait la voie Wnt/Beta caténine, une voie induite dans les maladies kystiques rénales. Chez le rat, la mutation(R823W) altère l'interaction entre ANKS6 et ANKS3. Dans le deuxième travail, nous avons montré pour la première fois un rôle protecteur de la MMP9 sur la formation des kystes. Nous avons croisé les souris jck, un modèle de polykystose rénale, avec les souris déficientes en MMP9. Les souris déficientes en MMP9 développent une insuffisance rénale plus sévère dès l'âge de 1 mois. Ceci est dû à des lésions plus sévères qui se manifestent par une augmentation très significative du poids des reins rapporté au poids corporel et à une augmentation du nombre de kystes. En revanche, les kystes sont significativement plus petits chez les animaux déficients en MMP9 par rapport aux témoins, suggérant que la MMP9 exerce un effet protecteur sur la formation des kystes et un rôle délétère sur leur croissance. / In this thesis, we conducted two different projects about polycystic kidney disease. In the first study, we characterized a novel mouse model of polycystic. We screened an ENU treated mouse library and identified a strain carrying a missense mutation leading to an amino acid replacement (I747N) within the SAM domain of ANKS6, 6 amino acid away from the mutation R823W in the rat. Because the mice develop PKD, this mutation confirms the role of the SAM domain of ANKS6 in kidney function. Comparison of PKD/Mhm(Cy/+) rat and of our Anks6(I747N) mouse model further shows that the two models display noticeably different PKD phenotypes and that cystic enlargement is due to defective interaction with different protein partners, ANKS3 and BICC1, respectively in the rat and in the mouse. In the second study, we showed for the first time a protective role of MMP9 on the formation of cysts. We generated jck-MMP9 deficient mice inbred on C57Bl/6J background and compared them to jck littermates. Apoptosis and cell proliferation were similar in both groups of mice, while MMP9 deficiency induced more severe renal lesions, characterized by an increase in cyst number and in the amount of fibrosis. Indeed, life span of these mice was reduced. In addition, the mice exhibited shorter cilia length, probably due to the presence of MMP9 in this organelle. The mechanism of the protective effect of MMP9 on cystic phenotype is still not elucidated and is most likely due to the anti fibrotic activity of the enzyme.

L'utilisation de termes équivalents ou sémantiquement proches est nécessaire pour augmenter la couverture et la sensibilité d'une application comme la recherche et l'extraction d'information ou l'annotation sémantique de documents. Dans le contexte de l'identification d'effets indésirables susceptibles d'être dûs à un médicament, la sensibilité est aussi recherchée afin de détecter plus exhaustivement les déclarations spontanées et de mieux surveiller le risque médicamenteux. C'est la raison qui motive notre travail. Dans notre travail de thèse, nous cherchons ainsi à détecter des termes sémantiquement proches et à les regrouper en utilisant plusieurs méthodes : des algorithmes de clustering non supervisés, des ressources terminologiques exploitées avec le raisonnement terminologique et des méthodes de Traitement Automatique de la Langue, comme la structuration de terminologies, où nous visons la détection de relations hiérarchiques et synonymiques. Nous avons réalisé de nombreuses expériences et évaluations des clusters générés, qui montrent que les méthodes proposées peuvent contribuer efficacement à la tâche visée. / The use of equivalent terms or semantically close is necessary to increase the coverageand sensitivity of applications such as information retrieval and extraction or semanticannotation of documents. In the context of the adverse drug reactions identification, sensitivityis also sought to detect more exhaustively spontaneous reports and better monitordrug risk. This is the reason that motivates our work. In our work, we thus seek to detectsemantically close terms and the together using several methods : unsupervised algorithms, terminological resources exploited with terminological reasoning and methodsof Natural Language Processing, such as terminology structuring, where we aim to detecthierarchical and synonymous relations. We conducted many experiments and evaluations of generated, which show that the proposed methods can efficiently contribute tothe task in question.

L’eau, ressource au cœur des préoccupations économiques, techniques, politiques, culturelles, etc., inquiète le monde juridique, y compris l’histoire du droit. Le droit colonial français se rapportant à l’eau constitue un domaine d’investigation qui suscite l’intérêt compte tenu de la portée de cette problématique au sein du continent africain depuis le XIXe siècle. À cette époque, ce territoire subit d’importantes transformations à la fois juridiques, politiques et sociales. Si les grandes artères fluviales favorisent la pénétration française en Afrique, les eaux douces dans leur globalité s’avèrent être le véhicule majeur de la colonisation. Protection, distribution équitable, exploitation, mise en valeur, etc., constituent des besoins conduisant à un encadrement juridique de cette ressource. S’appropriant les eaux dès le départ, le colonisateur français élabore, au cours des XIXe et XXe siècles, un droit suis generis organisant la gestion des eaux dans les territoires conquis. Ce « droit colonial de l’eau », marqué par une « domanialisation »globale de la ressource, s’établit de façon progressive. La législation, ponctuelle dans un premier temps, devient systématique à partir des années 1920, dans un contexte de prélèvement accru de la ressource. Une approche historique de la gestion de l’eau en Afrique présente un double intérêt : illustrer la circulation du principe de la domanialité publique entre la métropole et les colonies et mettre en évidence la réception de ce principe dans les colonies, en tant qu’il bouleverse les pratiques traditionnelles, déforme la logique locale et finit par se greffer aux législations des nouveaux États africains. / Water, an essential ressource, has préoccupied the juridical world and occupies an important place in the history of law. French colonial law concerning water constitutes a vital field of historical research, given its importance in the African continent since the nineteenth century. In this period, the region underwent important juridical, political and social transformations. It was via the great rivers that France entered Africa, and colonial settlements centered around the major bodies of fresh water. The need to protect, to distribute equitably, to manage and to develop fresh water ressources led to the development of a specific juridical framework concerning it. Since the early stage of the colonization, French rule appropriates water and develops during the 19th and 20th centuries a law of exception organizing water management in conquered territories. This "colonial water law", marked by a global "domanialization" of the resource, is gradually established. Legislation, ad hoc at first, becomes systematic from the 1920s, in a context of incraesed resource extraction. A historical approach to water management in Africa is of twofold interest: it illustrates the circulation of the principle of state ownership between the European countries and their colonies and it highlights the reception of this principle in the colonies, insofar as it disrupts traditional practices, deforms local logic and ends up grafting on to the legislations of the new African states.

L'objectif de cette thèse est de concevoir des méthodes de décomposition de domaine qui sont robustes même pour les problèmes difficiles auxquels on est confronté lorsqu'on simule des objets industriels ou qui existent dans la nature. Par exemple une difficulté à laquelle est confronté Michelin et que les pneus sont constitués de matériaux avec des lois de comportement très différentes (caoutchouc et acier). Ceci induit un ralentissement de la convergence des méthodes de décomposition de domaine classiques dès que la partition en sous domaines ne tient pas compte des hétérogénéités. Pour trois méthodes de décomposition de domaine (Schwarz Additif, BDD et FETI) nous avons prouvé qu¿en résolvant des problèmes aux valeurs propres généralisés dans chacun des sous domaines on peut identifier automatiquement quels sont les modes responsables de la convergence lente. En d¿autres termes on divise le problème de départ en deux : une partie où on peut montrer que la méthode de décomposition de domaine va converger et une seconde où on ne peut pas. L¿idée finale est d¿appliquer des projections pour résoudre ces deux problèmes indépendemment (c¿est la déflation) : au premier on applique la méthode de décomposition de domaine et sur le second (qu¿on appelle le problème grossier) on utilise un solveur direct qu¿on sait être robuste. Nous garantissons théorétiquement que le solveur à deux niveaux qui résulte de ces choix est robuste. Un autre atout de nos algorithmes est qu¿il peuvent être implémentés en boite noire ce qui veut dire que les matériaux hétérogènes ne sont qu¿un exemple des difficultés qu¿ils peuvent contourner / The objective of this thesis is to design domain decomposition methods which are robust even for hard problems that arise when simulating industrial or real life objects. For instance one particular challenge which the company Michelin is faced with is the fact that tires are made of rubber and steel which are two materials with very different behavior laws. With classical domain decomposition methods, as soon as the partition into subdomains does not accommodate the discontinuities between the different materials convergence deteriorates. For three popular domain decomposition methods (Ad- ditive Schwarz, FETI and BDD) we have proved that by solving a generalized eigenvalue problem in each of the subdomains we can identify automatically which are the modes responsible for slow convergence. In other words we can divide the original problem into two problems : the first one where we can guarantee that the domain decomposition method will converge quickly and the second where we cannot. The final idea is to apply projections to solve these two problems independently (this is also known as deflation) : on the first we apply the domain decomposition method and on the second (we call it the coarse space) we use a direct solver which we know will be robust. We guarantee theoretically that the resulting two level solver is robust. The other main feature of our algorithms is that they can be implemented as black box solvers meaning that heterogeneous materials is only one type of difficulty that they can identify and circumvent.

Le caractère ultra-mince de couches magnétiques y exacerbe les effets d’interfaces. Dans ces systèmes, l’interaction d'échange dite "de Dzyaloshinskii-Moriya" (DMI) est autorisée par la brisure de symétrie d'inversion inhérente aux interfaces. Contrairement à l’interaction d’échange de Heisenberg, la DMI favorise une rotation de l’état d’aimantation, et ce avec une chiralité donnée. L'existence de la DMI dans les films ultra-minces était jusqu’à récemment sujette à débat, de sorte qu'il est apparu nécessaire de la quantifier et de caractériser ses manifestations observables. En partenariat avec le National Institute of Materials Science, le laboratoire Aimé Cotton et le laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux, j'ai caractérisé l’interaction de Dzyaloshinskii-Moriya dans des films de CoFeB/MgO avec différentes couches tampons. Ce système matériau d’intérêt technologique reste suffisamment simple pour permettre une modélisation sans équivoque. Les méthodes utilisées recouvrent le déplacement de paroi de domaine dans un régime de reptation par microscopie magnéto-optique, la cartographie des champs de fuite de paroi par centre NV et la spectroscopie d’onde de spin par diffusion Brillouin. Quand l’interaction de Dzyaloshinskii-Moriya est relativement faible, ces différentes méthodes s'accordent quant à son amplitude et son signe. Néanmoins dans le cas général, les différentes façons de mesurer de l’interaction de Dzyaloshinskii-Moriya ne convergent pas vers des valeurs consensuelles. Pour comprendre ces différences, j’ai modélisé le comportement des parois de domaine sous champ planaire. J’ai montré qu’il existe un domaine en champ planaire où l’interaction de Dzyaloshinskii-Moriya déstabilise les parois rectilignes en formant préférentiellement des parois en Zigzag. L’élasticité des parois de domaine en est dramatiquement modifiée. Le champ dipolaire dans les parois de domaine amplifie ce phénomène. La reptation de paroi nécessite aussi la bonne compréhension du piégeage des parois de domaine. J’ai développé un modèle permettant d’estimer les champs de dépiégeage en fonction des différents paramètres matériau. Ce modèle permet aussi d’expliquer le comportement à haute fréquence des parois dans les échantillons en présence de défauts d’anisotropie variable. / In ultrathin ferromagnetic layer all interfacial effects are strongly enhanced. In these systems the so-called “Dzyaloshinskii-Moriya” exchange interaction (DMI) is allowed due to the inversion symmetry breaking at the interface. Unlike the Heisenberg exchange interaction, the DMI promotes rotation of the magnetization with a given chirality. Until recently, the DMI in ultrathin layer was a matter of debate and it has been needed to quantify and characterize its effects on the magnetization. In close relation with the National Institute of Materials Science, the laboratoire Aimé Cotton and the laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux, I have characterized the Dzyaloshinskii-Moriya interaction in CoFeB/MgO films with different underlayers. This materials system presents a technological interest while keeping a low complexity for models its dynamics easily. The diverse used methods cover the field driven creep dynamic observed by Magneto-Optical Kerr Effect microscopy, the mapping of dipolar field by NV-center magnetometer and the spin wave spectroscopy measured Brillouin Light Scattering. When the DMI is relatively weak these different methods are in accordance with its sign and its order of magnitude. However the different methods do not converge to similar DMI values. I used a model to understand the behavior of domain wall under in-plane magnetic field. I have shown that there is an in-plane field range where the DMI destabilize a straight domain wall while stabilizing Zig-Zag walls. The elasticity is then dramatically modified. The dipolar energy enhances this phenomenon. The domain wall creep also needs a good understanding of the domain wall pinning. I developed a model to estimate the depinning field with respect to the different material parameters. This model also allows explaining of the high frequency behavior of pinned domain wall in samples containing variable anisotropy defects.

Des systèmes avec des coefficients dépendant du retard ont été rencontrés dans diverses applications de la science et de l'ingénierie. Malgré la littérature abondante sur les systèmes de temporisation, il y a peu de résultats concernant l'analyse de stabilité des systèmes avec des coefficients dépendant du retard. Cette thèse est consacrée à l'analyse de stabilité de cette classe de systèmes.Les méthodes d'analyse de la stabilité sont développées à partir de l'équation caractéristique correspondante suivant une approche généralisée tau-décomposition. Étant donné un intervalle d'intérêt de retard, nous sommes capables d'identifier toutes les valeurs de retard critique contenues dans cet intervalle pour lesquelles l'équation caractéristique admet des racines sur l'axe imaginaire du plan complexe. Le critère de direction de croisement des racines sont proposées pour déterminer si ces racines caractéristique se déplacent vers le plan complexe demi-gauche ou demi-droite lorsque le paramètre de retard passe par ces valeurs de retard critique. Le nombre de racines caractéristiques instables pour un retard donné peut ainsi être déterminé. Notre analyse comprend les systèmes avec un seul retard ou des retards proportionnés sous certaines hypothèses. Le critère de direction de croisement des racines développés dans cette thèse peut être appliqués aux multiple racines caractéristiques, ou aux racines caractéristiques dont la position paramétrée par le retard est tangent à l'axe imaginaire. En tant qu'application, il est démontré que les systèmes avec des coefficients dépendant du retard peuvent provenir de schémas de contrôle qui utilisent une sortie retardée pour approcher ses dérivés pour la stabilisation. Les méthodes d'analyse de stabilité développées dans cette thèse sont adaptées et appliquées pour trouver les intervalles de retard qui atteignent un taux de convergence demandé du système en boucle fermée. / Systems with delay-dependent coefficients have been encountered in various applications of science and engineering. However, general and systematic stability analysis is rarely reported in the rich literature on time-delay systems. This thesis is committed to the stability analysis of such class of systems.Stability analysis methods are developed based on the corresponding characteristic equation following a generalized tau-decomposition approach. Given a delay interval of interest, we are able to identify all the critical delay values contained in this interval for which the characteristic equation admits roots on the imaginary axis of the complex plane. Various root crossing direction criteria are proposed to determine whether these characteristic roots move toward the left or the right half complex plane as the delay parameter sweeps through these critical delay values. The number of unstable characteristic roots for any given delay can thus be determined. Our analysis covers systems with a single delay or commensurate delays under certain assumptions. The root crossing direction criteria developed in this thesis can be applied to characteristic roots with multiplicity, or characteristic roots whose locus parametrized by the delay is tangent to the imaginary axis. As an application, it is demonstrated that systems with delay-dependent coefficients can arise from control schemes that use delayed output to approximate its derivatives for stabilization. The stability analysis methods developed in this thesis are tailored and applied to find the delay intervals that achieve a demanded convergence rate of the closed-loop system.

Ce travail de thèse porte sur les propriétés structurales et électroniques des parois de domaines ferroïques ; il a pour objectif une meilleure compréhension des mécanismes de conduction dans les parois de domaines du niobate de lithium d’une part, et de la polarité des parois de domaine dans le titanate de calcium d’autre part. La première partie est consacrée aux interactions entre les défauts et les parois de domaine dans le niobate de lithium. L’observation d’une relaxation diélectrique de faible énergie d’activation et l’analyse de son comportement sous l’effet d’un recuit dans des échantillons avec et sans parois nous conduisent à proposer que les parois de domaines stabilisent des états polaroniques. Nous rapportons aussi l'évolution de modes Raman dans des échantillons congruents de niobate de lithium dopés de manière croissante en magnésium. Nous identifions des décalages en fréquence spécifiques aux parois de domaines. Les parois de domaines apparaissent alors comme des lieux de stabilisation des défauts polaires. Nous utilisons la microscopie électronique miroir (MEM) et la microscopie électronique de faible énergie (LEEM) pour caractériser les domaines et parois de domaines à la surface du niobate de lithium dopé magnésium. Nous démontrons que les réglages de la distance focale peuvent être utilisés pour déterminer la polarisation du domaine. Aux parois de domaines, un champ électrique latéral, provenant de différents états de charge de surface, est mis en évidence. Dans une seconde partie, nous étudions la polarité des parois de domaine dans le titanate de calcium. Nous utilisons la spectroscopie de résonance piézo-électrique pour mettre en évidence l’excitation de résonances élastiques par un signal électrique, ce qui est interprété comme une réponse piézoélectrique des parois de domaines. Une image directe des parois de domaine du titanate de calcium est obtenue par LEEM, et montre une différence de potentiel de surface entre domaines et parois. Ce contraste peut être modifié sous l’effet d’injection d’électrons, par un effet d’écrantage des charges de polarisation aux parois. / We investigate the structural and electronic properties of domain walls to achieve a better understanding of the conduction mechanisms in domain walls of lithium niobate and the polarity of domain walls in calcium titanate. In a first part, we discuss the interaction between defects and domain walls in lithium niobate. A dielectric resonance with a low activation energy is observed, which vanishes under thermal annealing in monodomain samples while it remains stable in periodically poled samples. Therefore we propose that domain walls stabilize polaronic states. We also report the evolution of Raman modes with increasing amount of magnesium in congruent lithium niobate. We identified specific frequency shifts of the modes at the domain walls. The domains walls appear then as spaces where polar defects are stabilized. In a second step, we use mirror electron microscopy (MEM) and low energy electron microscopy (LEEM) to characterize the domains and domain walls at the surface of magnesium-doped lithium niobate. We demonstrate that out of focus settings can be used to determine the domain polarization. At domain walls, a local stray, lateral electric field arising from different surface charge states is observed. In a second part, we investigate the polarity of domain walls in calcium titanate. We use resonant piezoelectric spectroscopy to detect elastic resonances induced by an electric field, which is interpreted as a piezoelectric response of the walls. A direct image of the domain walls in calcium titanate is also obtained by LEEM, showing a clear contrast in surface potential between domains and walls. This contrast is observed to change reversibly upon electron irradiation due to the screening of polarization charges at domain walls.

Internet est le résultat de l’interaction des milliers de réseaux qui le composent. On les appelle les systèmes autonomes, chacun est identifié par un numéro unique (ASN). Les politiques de routage des AS et les accords économiques restent confidentiels normalement. Afin de mieux comprendre le routage dans l’Internet, les chercheurs modèlent le routage. Le model souvent utilisé c’est la représentation d’un AS par un atome. Nous présentons trois contributions dans ce travail. On montre d’abord des contradictions entre les décisions de routage réellement faites et les inférences à partir d’un ensemble d’hypothèses souvent utilisées. 70% des instances de ce qu’on appelle «plusieurs sorties» montrent des incohérences. Le routage est appelé à plusieurs sorties quand un AS utilise simultanément plusieurs routes vers la même destination, et chacune passe par un AS différent. Notre deuxième contribution est sur les routes BGP erronées causées par des mauvaises configurations liées à la transaction de la représentation des ASNs de 16-bits à 32-bits et l’utilisation d’AS23456 pour assurer la compatibilité. Nous montrons que tels erreurs sont encore présentes, ensuite nous montrons les effets des routes qui contiennent AS23456 sur les travaux qui emploient ces routes. Notre dernière contribution concerne les dynamiques de de routage dans l’Internet. Nous proposons une méthode pour quantifier ces dynamiques dans chaque AS afin d’en extraire ceux les plus dynamiques. Ensuite, on se concentre sur l’AS Level 3, l’AS le plus dynamique. Nous expliquons que la raison pour ce grand nombre de dynamique c’est l’équilibration de charge entre des routeurs qui avait plusieurs liens physiques. / Internet is the result of interaction of the thousands of networks that compose it. Each of them is called an autonomous system (AS) and has a unique number (ASN). Routing policies of ASes and business agreements remain in most cases confidential. To understand Internet routing, researchers use routing models. A large family of models represents an AS as an atomic structure. We make in this work three contributions. We look first on a set of commonly made assumptions to show using what we call multi-exit routing contradictions in routing decisions between real routing observed in publicly available measurements and that inferred from the assumptions. Sometimes, more than 70% of multi-exit instances show incoherencies. Multi-exit routing happens when an AS uses simultaneously different routes to a destination, each passing through a different AS. Our second contribution concerns erroneous BGP routes due to misconfigurations in BGP routers related to AS_TRANS, the solution introduced to assure the compatibility with old BGP routers when the change was made to represent ASNs on 32-bits instead of 16-bits. We show that such errors are indeed present, then we show how they can affect work making use of routes carrying this ASN. Our last contribution concerns routing dynamics in the Internet. We propose a method to quantity routing dynamics in each AS, then we look on ASes that have a large proportion of dynamics. After that, we focus on the AS Level 3, one of the ASes that we observe to be most dynamic. We explain that one of the reasons of a large part of the observed dynamics is load balancing between routers that have multiple physical links between each of them.

La métagénomique sert à étudier les communautés microbiennes en analysant de l’ADN extrait directement d’échantillons pris dans la nature, elle permet également d’établir un catalogue très étendu des gènes présents dans les communautés microbiennes. Ce catalogue doit être comparé contre les gènes déjà référencés dans les bases des données afin de retrouver des séquences similaires et ainsi déterminer la fonction des séquences qui le composent. Au cours de cette thèse, nous avons développé MetaCLADE, une nouvelle méthodologie qui améliore la détection des domaines protéiques déjà référencés pour des séquences issues des données métagénomiques et métatranscriptomiques. Pour le développement de MetaCLADE, nous avons modifié un système d’annotations de domaines protéiques qui a été développé au sein du Laboratoire de Biologie Computationnelle et Quantitative appelé CLADE (CLoser sequences for Annotations Directed by Evolution) [17]. En général les méthodes pour l’annotation de domaines protéiques caractérisent les domaines connus avec des modèles probabilistes. Ces modèles probabilistes, appelés Sequence Consensus Models (SCMs) sont construits à partir d’un alignement des séquences homologues appartenant à différents clades phylogénétiques et ils représentent le consensus à chaque position de l’alignement. Cependant, quand les séquences qui forment l’ensemble des homologues sont très divergentes, les signaux des SCMs deviennent trop faibles pour être identifiés et donc l’annotation échoue. Afin de résoudre ce problème d’annotation de domaines très divergents, nous avons utilisé une approche fondée sur l’observation que beaucoup de contraintes fonctionnelles et structurelles d’une protéine ne sont pas globalement conservées parmi toutes les espèces, mais elles peuvent être conservées localement dans des clades. L’approche consiste donc à élargir le catalogue de modèles probabilistes en créant de nouveaux modèles qui mettent l’accent sur les caractéristiques propres à chaque clade. MetaCLADE, un outil conçu dans l’objectif d’annoter avec précision des séquences issues des expériences métagénomiques et métatranscriptomiques utilise cette libraire afin de trouver des correspondances entre les modèles et une base de données de séquences métagénomiques ou métatranscriptomiques. En suite, il se sert d’une étape pré-calculée pour le filtrage des séquences qui permet de déterminer la probabilité qu’une prédiction soit considérée vraie. Cette étape pré-calculée est un processus d’apprentissage qui prend en compte la fragmentation de séquences métagénomiques pour les classer.Nous avons montré que l’approche multi source en combinaison avec une stratégie de méta apprentissage prenant en compte la fragmentation atteint une très haute performance. / Metagenomics is used to study microbial communities by the analyze of DNA extracted directly from environmental samples. It allows to establish a catalog very extended of genes present in the microbial communities. This catalog must be compared against the genes already referenced in the databases in order to find similar sequences and thus determine their function. In the course of this thesis, we have developed MetaCLADE, a new methodology that improves the detection of protein domains already referenced for metagenomic and metatranscriptomic sequences. For the development of MetaCLADE, we modified an annotation system of protein domains that has been developed within the Laboratory of Computational and Quantitative Biology clade called (closer sequences for Annotations Directed by Evolution) [17]. In general, the methods for the annotation of protein domains characterize protein domains with probabilistic models. These probabilistic models, called sequence consensus models (SCMs) are built from the alignment of homolog sequences belonging to different phylogenetic clades and they represent the consensus at each position of the alignment. However, when the sequences that form the homolog set are very divergent, the signals of the SCMs become too weak to be identified and therefore the annotation fails. In order to solve this problem of annotation of very divergent domains, we used an approach based on the observation that many of the functional and structural constraints in a protein are not broadly conserved among all species, but they can be found locally in the clades. The approach is therefore to expand the catalog of probabilistic models by creating new models that focus on the specific characteristics of each clade. MetaCLADE, a tool designed with the objective of annotate with precision sequences coming from metagenomics and metatranscriptomics studies uses this library in order to find matches between the models and a database of metagenomic or metatranscriptomic sequences. Then, it uses a pre-computed step for the filtering of the sequences which determine the probability that a prediction is a true hit. This pre-calculated step is a learning process that takes into account the fragmentation of metagenomic sequences to classify them. We have shown that the approach multi source in combination with a strategy of meta-learning taking into account the fragmentation outperforms current methods.

Les plantes croissent de manière continue tout au long de leur vie. Elles sont notamment capablesde produire de nouveaux axes de croissance, ce qui nécessite la mise place d’une zone frontière, induitepar l’expression des facteurs de transcription CUP-SHAPED COTYLEDON 1-3 (CUC). Au cours de mathèse, j’ai utilisé les dents formées à la marge des feuilles chez Arabidopsis thaliana comme un modèlepour mieux comprendre le rôle du réseau régulateur centré sur les gènes CUC au cours de lamorphogenèse.La première partie de mon travail a consisté en l’étude des processus en aval de CUC2, le principalrégulateur de la formation des dents. Grâce à l’utilisation d’un système d’expression inductible pour CUC2combiné à des analyses morphométriques et à la quantification de gènes rapporteurs, j’ai montré queCUC2 agit comme un déclencheur primaire et quantitatif de la formation des dents. Plusieurs relaisagissent en aval de CUC2, à des moments et dans des domaines différents, et ensemble permettent à ladent de continuer de croitre.Dans une seconde partie de mon travail, j’ai identifié et caractérisé des régulateurs en amont desgènes CUC. En suivant une approche candidat, j’ai montré que le microARN miR164 et le complexepolycombe PRC2 interagissent et contrôlent finement l’expression de CUC2. De plus, j’ai réalisé un criblesimple hybride en levure suivi d’expériences de validation in planta pour identifier de nouveauxrégulateurs de l’expression des gènes CUC/MIR164. Enfin, j’ai initié une validation fonctionnelle pourcertains de ces nouveaux candidats et montré qu’il s’agit de régulateurs généraux de l’architecture de lapartie aérienne. En décryptant les mécanismes en amont et en aval des gènes CUC, ce travail a permis demettre en évidence de nouveaux aspects de la mise en place des zones frontières et de la manière dont elles régulent l’architecture des plantes. / Throughout their lives, plants are able to produce new axes by differential growth. The formationof such new growth axes depends on the establishment of a boundary domain, which requires the CUPSHAPEDCOTYLEDON 1-3 (CUC) transcription factors. In this work, I used the small outgrowthsformed at the margin of Arabidopsis thaliana leaves as a model to decipher the CUC-centered networkregulating morphogenesis.In the first part of my work, I focused on the events downstream of CUC2, the master regulator ofleaf margin morphogenesis. Using conditional CUC2 expression combined with morphometric analysesand quantification of reporter genes, I showed that CUC2 functions as a primary and quantitative triggerfor morphogenesis. This trigger then acts through multiple relays, which actions spatially and temporallydiffer, and together allow sustained differential growth.In the second part of this work, I identified and characterized upstream regulators of the CUCgenes. In a candidate-based approach, I showed that miR164 and the polycomb complex PRC2 interact totightly control CUC2 expression. Next, I uncovered new potential transcriptional regulators of theCUC/MIR164 genes through a yeast one-hybrid screen followed by an in planta assay. Finally, I initiateda functional study for some of these candidates, which showed that they are general regulators of shootarchitecture. By revealing upstream and downstream components of the CUC-centered network, this workprovides new insights into how boundaries are regulated and how they shape plants.