Les capacités cognitives pour assurer l’exploration et la découverte de nouvelles niches écologiques sont au cœur des processus d’adaptation et de survie des espèces vertébrés et invertébrés. A cet égard, les systèmes neuronaux chimio-sensoriels composés des organes olfactifs et gustatifs permettent le guidage et repérage des sources de nourritures et/ou des partenaires sexuels. Un fait marquant chez les insectes et en particulier la drosophile réside dans le fait que les organes gustatifs sont disséminés sur le corps. La bordure antérieure de l’aile est tapissée avec des sensilles gustatives alternées avec des sensilles mécaniques. La fonctionnalité et le rôle des cellules gustatives au niveau de l’aile de la drosophile reste énigmatique et à ce jour largement inconnue (Stocker, 1994). Notre travail a consisté à explorer la signalisation et le mécanisme de transduction de ces récepteurs et à questionner leur importance dans l’adaptation des insectes à leur écosystème. Nos résultats portent sur trois volets. Nous avons vérifié que l’expression des récepteurs du goût est effective dans les ailes des trois insectes différents (drosophiles, pucerons et abeilles) par RT-PCR. Nous avons ensuite étudié la fonctionnalité de ces récepteurs vis-à-vis des molécules sucrées et amères à l’aide d’une souche transgénique (G-CaMP), qui exhibe une forte fluorescence provoquée par des piques de calcium cytosolique. Enfin, des tests comportementaux ont été réalisé avec une souche transgénique (Poxn*) dans laquelle les sensilles chimio-sensorielles de l’aile sont spécifiquement invalidés sans altérer les autres structures olfactives et/ou gustatives. Les résultats montrent un effet significatif des cellules chimio-sensorielles de l’aile quant à l’orientation dans l’espace et à l’apprentissage Bayesien. Nos résultats sur ces trois volets nous ont permis d’élaborer des hypothèses au regard de l’évolution neuroanatomique de l’aile des insectes depuis les organismes ancestraux d’origine marine desquels ils dérivent. Des experts en aérodynamiques proposent la création d’un vortex durant le vol qui forme une spirale de courant d’air le long de la bordure antérieur de l’aile. La parfaite superposition entre ce vortex et le nerf costal de l’aile nous permet de déduire que les vibrations de l’aile entre 50 et 1.000 Hertz chez les insectes sont en mesure de nébuliser des matériaux (micro poussières, micro gouttelettes, molécules faiblement volatiles) lesquels vont être captés/entrainés dans le vortex et adressés aux sensilles gustatives. Notre hypothèse est que ce mécanisme permettrait aux insectes pollinisateurs de gouter les fleurs sans se poser et sans mettre à contribution la trompe buccale (proboscis). Ce scénario permettrait de dissocier le goût de l’ingestion digestive en évitant les empoisonnements par des molécules toxiques émises par les plantes et d’autre part il rend l’exploration plus efficace, en minimisant le temps de recherche. / Cognitive capacities used to ensure the exploration and discovery of new ecological niches are at the heart of the process of adaptation and survival of vertebrate and invertebrate species. In this respect, the neural chemosensory systems, composed of the olfactory and gustatory organs, allow the guidance and finding of food sources and/or sexual partners. A striking feature in insects and particularly in Drosophila is that gustatory organs are disseminated in the body. The anterior margin of the wing is lined with gustatory sensilla alternated with mechanosensory sensilla. The function of gustatory cells in the wing of Drosophila remains enigmatic and actually quite unknown (Stocker, 1994). Our work consisted in exploring the signaling and the transduction mechanisms of these receptors and in questioning their importance in the adaptation of insects to their ecosystem. Our results are based on three components. We have verified that the expression of gustatory receptors occurs in the wings of three different insects (Drosophila, aphid and honey bee) by RT-PCR. We have studied the function of these receptors vis-à-vis of sweet and bitter molecules using a transgenic line (G-CaMP) that exhibits a strong fluorescence provoked by cytosolic calcium picks. Finally, behavioral assays have been realized with a transgenic line (Poxn*) in which the chemosensory sensilla have been invalidated without altering the other olfactory and gustatory structures. Our results show a significant effect of wing chemosensory cells as far as orientation is space and Bayesian learning and have permitted us to elaborate hypothesis regarding the neuroanatomical evolution of the wing of insects since ancestral organisms of marine origin from which they derive. Experts in aerodynamics propose the creation of a vortex during flight that forms a spiral of air along the anterior border of the wing. The perfect superposition between this vortex and the costal nerve of the wing allows us to deduce that the vibrations of the insect wing between 50 and 1.000 Hertz are able to nebulize materials (microdust, microdrops, weakly volatile molecules), which are captured/trapped in the vortex and addressed to the gustatory sensilla. Our hypothesis is that this mechanism would let pollinator insects taste flowers without landing and without involving the proboscis. In this scenario insects would dissociate taste from ingestion, avoiding poisoning by toxic molecules emitted by plants and rending exploration more efficient by minimizing searching time.

Les capacités cognitives pour assurer l'exploration et la découverte de nouvelles niches écologiques sont au cœur des processus d'adaptation et de survie des espèces vertébrés et invertébrés. A cet égard, les systèmes neuronaux chimio-sensoriels composés des organes olfactifs et gustatifs permettent le guidage et repérage des sources de nourritures et/ou des partenaires sexuels. Un fait marquant chez les insectes et en particulier la drosophile réside dans le fait que les organes gustatifs sont disséminés sur le corps. La bordure antérieure de l'aile est tapissée avec des sensilles gustatives alternées avec des sensilles mécaniques. La fonctionnalité et le rôle des cellules gustatives au niveau de l'aile de la drosophile reste énigmatique et à ce jour largement inconnue (Stocker, 1994). Notre travail a consisté à explorer la signalisation et le mécanisme de transduction de ces récepteurs et à questionner leur importance dans l'adaptation des insectes à leur écosystème. Nos résultats portent sur trois volets. Nous avons vérifié que l'expression des récepteurs du goût est effective dans les ailes des trois insectes différents (drosophiles, pucerons et abeilles) par RT-PCR. Nous avons ensuite étudié la fonctionnalité de ces récepteurs vis-à-vis des molécules sucrées et amères à l'aide d'une souche transgénique (G-CaMP), qui exhibe une forte fluorescence provoquée par des piques de calcium cytosolique. Enfin, des tests comportementaux ont été réalisé avec une souche transgénique (Poxn*) dans laquelle les sensilles chimio-sensorielles de l'aile sont spécifiquement invalidés sans altérer les autres structures olfactives et/ou gustatives. Les résultats montrent un effet significatif des cellules chimio-sensorielles de l'aile quant à l'orientation dans l'espace et à l'apprentissage Bayesien. Nos résultats sur ces trois volets nous ont permis d'élaborer des hypothèses au regard de l'évolution neuroanatomique de l'aile des insectes depuis les organismes ancestraux d'origine marine desquels ils dérivent. Des experts en aérodynamiques proposent la création d'un vortex durant le vol qui forme une spirale de courant d'air le long de la bordure antérieur de l'aile. La parfaite superposition entre ce vortex et le nerf costal de l'aile nous permet de déduire que les vibrations de l'aile entre 50 et 1.000 Hertz chez les insectes sont en mesure de nébuliser des matériaux (micro poussières, micro gouttelettes, molécules faiblement volatiles) lesquels vont être captés/entrainés dans le vortex et adressés aux sensilles gustatives. Notre hypothèse est que ce mécanisme permettrait aux insectes pollinisateurs de gouter les fleurs sans se poser et sans mettre à contribution la trompe buccale (proboscis). Ce scénario permettrait de dissocier le goût de l'ingestion digestive en évitant les empoisonnements par des molécules toxiques émises par les plantes et d'autre part il rend l'exploration plus efficace, en minimisant le temps de recherche.

En dehors de son rôle de stockage de l’énergie cellulaire, l’adénosine-triphosphate (ATP) est également une molécule de signalisation extracellulaire qui agit sur deux familles de récepteurs, les récepteurs métabotropiques P2Y et les récepteurs ionotropiques P2X. Dans le système nerveux central, les récepteurs P2X et la signalisation purinergique sont impliqués dans de nombreuses fonctions physiologiques comme la modulation de la transmission synaptique et la communication neurone-glie ainsi que dans diverses pathologies telles que les douleurs chroniques, l’épilepsie ou les maladies neurodégénératives. Enregistrer l’activité des récepteurs P2X in situ reste aujourd’hui encore difficile de par la paucité des outils pharmacologiques et de par les propriétés biophysiques particulières de ces récepteurs canaux. De surcroit, les mécanismes de libération de l’ATP sont encore mal caractérisés et la détection de cette molécule dans l’espace extracellulaire est limitée par la faible résolution spatio-temporelle des techniques disponibles. A ce jour, il n’existe aucune méthode satisfaisante permettant de suivre l’activité des récepteurs P2X ou détecter la libération d’ATP en temps réel. Pour pallier à ces manques, nous avons développé de nouveaux outils fluorescents basés sur la fusion du rapporteur calcique GCaMP6s aux récepteurs P2X.Notre étude montre d’abord que ces biosenseurs P2X-GCaMP6s sont capables de rapporter spécifiquement et dynamiquement, en fluorescence, l’activité des récepteurs P2X dans différentes lignées cellulaires (HEK, astrocytes, macrophages), ainsi que dans des neurones hippocampiques en culture. Dans un deuxième temps, l’outil P2X2-GCaMP6s a été modifié afin de créer un biosenseur de haute affinité pour l’ATP extracellulaire. Deux mutants, dont l’affinité apparente est de l’ordre de la centaine de nanomolaire, ont permis de détecter et de quantifier une libération d’ATP endogène. En combinant l’utilisation de ces biosenseurs avec des approches pharmacologiques et génétiques, nous avons montré que lors d’un choc hypotonique l’activation du canal VRAC LRRC8 contribue à la libération d’ATP par les cellules HEK et par des monocytes humains différenciés en macrophages. Enfin, nous avons montré que la libération d’ATP lors du gonflement des cellules déclenchait le phénomène de régulation du volume cellulaire, permettant aux cellules de retrouver leur volume initial.Ces biosenseurs fluorescents permettent donc de visualiser de façon dynamique l’activité des récepteurs P2X et la libération d’ATP. Ces outils étant compatibles avec des approches in vivo, ils devraient permettre une meilleure caractérisation des mécanismes moléculaires de la communication purinergique. / Adenosine 5'-triphosphate (ATP) is an extracellular signaling molecule acting on two major classes of membrane receptors, metabotropic P2Y receptors and ionotropic P2X receptors. In the central nervous system, P2X receptors are involved in diverse functions such as modulation of synaptic transmission or neuron-glia communication and are implicated in different pathologies including chronic pain, epilepsy or neurodegenerative diseases. Recording P2X receptor activity is difficult because of the paucity of pharmacological tools and because P2X receptors are prone to desensitization. In addition, measuring extracellular ATP concentration is challenging since the mechanisms and the source of ATP are still poorly characterized. In addition, classical ATP detecting approaches have clear spatial and temporal limitations. As a consequence, following P2X activity and visualizing or quantifying ATP release in real time remains challenging. To overcome these issues, we developed new fluorescent biosensors based on the fusion of the fluorescent calcium reporter GCaMP6s to P2X receptors.We first determined that fluorescence specifically reports on the activity of the P2X2 channel in different cell line (HEK, astrocytes, macrophages) and in primary culture of hippocampal neurons. We next engineered P2X2 receptor to create high affinity ATP biosensors. We identified two mutants with EC50s for ATP in the 100 nanomolar range that allow for the detection and the quantification of endogenous ATP release evoked by cell swelling. Using pharmacological approaches and knock-out cells, we demonstrated the implication in ATP release of the recently identify volume-regulated anion channel, LRRC8A in HEK cells and differentiated human macrophages. Finally, we provided evidence that the LRRC8-dependant ATP release is necessary for the cellular regulation of volume decrease after swelling.Our results show that these fluorescent ATP biosensors can be used to dynamically track P2X channel activity and can be used in vivo to decipher the molecular mechanisms involved in purinergic signaling.

Text in German, with German and English summaries / As a regionally-led church-body the German Seventh-day Adventist church (SDA) has nonetheless the unanimously agreed goal of spreading the gospel in the whole republic. The different regional administrative bodies however, have not consistently or nationally documented their evangelistic efforts. It is therefore the aim of this study to understand the theology of SDA mission between 1992 and 2005. Commencing in 1875, with the first overseas missionary's arrival, the mission theology of the German SDA-Church will be roughly sketched through 1990. The following enquiry deals primarily with the various levels of SDA-leadership, with Adventist print media, institutional work and special mission-conceived events. Generally, statements concerning missiology will be studied with regard to their content and meaning. In particular cases quantitative data will be considered and evaluated. This will lead to fundamental data, apt to answer the following questions: - How do Adventists define the term mission? - Do German Adventists dispose of missionary concepts or an overarching mission strategy? - Do they take up the challenge of self-reflection concerning their mission in order to enhance success? The individual objects and questions studied in this thesis are structured to be evaluated at the end of each chapter. Questions raised will be attempted to be answered satisfactorily. The result of this study is the unveiling of several strengths and weaknesses of the Adventist understanding of mission in Germany. It is therefore the goal of this study to enhance further discussion by pointing to relevant facts. Initial starting points could be seen in the conclusions drawn, thereby rendering mission efforts of the German SDA church more effective. / Die Freikirche der Siebenten-Tags-Adventisten in Deutschland ist keine zentral gefuhrte Kirche. Sie hat aber das ubergreifende Ziel den eigenen Glauben in der ganzen Republik zu verkundigen. Verwaltungstechnisch gliedert sie sich in verschiedene Bereiche und Ebenen, die allerdings keine einheitliche Dokumentation ihres missionarischen Engagements vorhalten. Forschungsgegenstand dieser Arbeit ist deshalb das missionstheologische Verstandnis der Siebenten-Tags-Adventisten (STA) in der Zeit zwischen 1992 mid 2005. Ausgehend von 1875, dem Jahr der Arbeitsaufhahme adventistischer Missionare in Deutschland, wird das Missionsverstandnis der deutschen STA uberblickartig bis ins Jahr 1990 skizziert. Die sich anschlieBende Untersuchung befasst sich mit den verschiedenen Leitungsebenen der STA, mit den adventistischen Printmedien und Institutionen sowie am Thema Mission ausgerichteten konzeptionell arbeitenden Sonderveranstaltungen. Im Einzelnen werden die jeweiligen Aussagen zur Mission auf ihre inhaltliche Ausuchtung und Bedeutung hin untersucht, in ausgewahlten Fallen werden auch quantitative Daten einbezogen und ausgewertet. Dadurch entsteht ein grundlegender Datensatz, der es erlaubt, nachstehende Frage zu beantworten: Wie verstehen die STA den Begriff Mission? Verfugen die STA in Deutschland uber missionarische Konzepte oder eine ubergreifende Missionsstrategie? - Stellen sich die STA der Aufgabe der Selbstreflexion, um ihre Missionsanstrengungen zu verbessern? Die vorliegende Arbeit ist so angelegt, dass die jeweiligen Untersuchungsebenen und -gegenstande am Ende des entsprechenden Kapitels einer Beweitung unterzogen werden, sodass die aufgeworfenen Fragen gesichert beantwortet werden konnen. Als Ergebnis der Untersuchung zeigen sich Starken und Schwachen des adventistischen Umgangs mit dem Thema Mission in Deutschland. Ziel dieser Albeit ist es deshalb, durch Benennung von Fakten zu einer weiterfuhrenden Diskussion anzuregen. Erste Ansatzpunkte dafur sind in den sich ergebenden Sclussfolgerungen zu sehen, die darauf abzielen, das missionarische Engagement der Freikirche effizienter zu gestalten. / Christian Spirituality, Church History and Missiology / D. Th. (Missiology)

Text in German, with German and English summaries / As a regionally-led church-body the German Seventh-day Adventist church (SDA) has nonetheless the unanimously agreed goal of spreading the gospel in the whole republic. The different regional administrative bodies however, have not consistently or nationally documented their evangelistic efforts. It is therefore the aim of this study to understand the theology of SDA mission between 1992 and 2005. Commencing in 1875, with the first overseas missionary's arrival, the mission theology of the German SDA-Church will be roughly sketched through 1990. The following enquiry deals primarily with the various levels of SDA-leadership, with Adventist print media, institutional work and special mission-conceived events. Generally, statements concerning missiology will be studied with regard to their content and meaning. In particular cases quantitative data will be considered and evaluated. This will lead to fundamental data, apt to answer the following questions: - How do Adventists define the term mission? - Do German Adventists dispose of missionary concepts or an overarching mission strategy? - Do they take up the challenge of self-reflection concerning their mission in order to enhance success? The individual objects and questions studied in this thesis are structured to be evaluated at the end of each chapter. Questions raised will be attempted to be answered satisfactorily. The result of this study is the unveiling of several strengths and weaknesses of the Adventist understanding of mission in Germany. It is therefore the goal of this study to enhance further discussion by pointing to relevant facts. Initial starting points could be seen in the conclusions drawn, thereby rendering mission efforts of the German SDA church more effective. / Die Freikirche der Siebenten-Tags-Adventisten in Deutschland ist keine zentral gefuhrte Kirche. Sie hat aber das ubergreifende Ziel den eigenen Glauben in der ganzen Republik zu verkundigen. Verwaltungstechnisch gliedert sie sich in verschiedene Bereiche und Ebenen, die allerdings keine einheitliche Dokumentation ihres missionarischen Engagements vorhalten. Forschungsgegenstand dieser Arbeit ist deshalb das missionstheologische Verstandnis der Siebenten-Tags-Adventisten (STA) in der Zeit zwischen 1992 mid 2005. Ausgehend von 1875, dem Jahr der Arbeitsaufhahme adventistischer Missionare in Deutschland, wird das Missionsverstandnis der deutschen STA uberblickartig bis ins Jahr 1990 skizziert. Die sich anschlieBende Untersuchung befasst sich mit den verschiedenen Leitungsebenen der STA, mit den adventistischen Printmedien und Institutionen sowie am Thema Mission ausgerichteten konzeptionell arbeitenden Sonderveranstaltungen. Im Einzelnen werden die jeweiligen Aussagen zur Mission auf ihre inhaltliche Ausuchtung und Bedeutung hin untersucht, in ausgewahlten Fallen werden auch quantitative Daten einbezogen und ausgewertet. Dadurch entsteht ein grundlegender Datensatz, der es erlaubt, nachstehende Frage zu beantworten: Wie verstehen die STA den Begriff Mission? Verfugen die STA in Deutschland uber missionarische Konzepte oder eine ubergreifende Missionsstrategie? - Stellen sich die STA der Aufgabe der Selbstreflexion, um ihre Missionsanstrengungen zu verbessern? Die vorliegende Arbeit ist so angelegt, dass die jeweiligen Untersuchungsebenen und -gegenstande am Ende des entsprechenden Kapitels einer Beweitung unterzogen werden, sodass die aufgeworfenen Fragen gesichert beantwortet werden konnen. Als Ergebnis der Untersuchung zeigen sich Starken und Schwachen des adventistischen Umgangs mit dem Thema Mission in Deutschland. Ziel dieser Albeit ist es deshalb, durch Benennung von Fakten zu einer weiterfuhrenden Diskussion anzuregen. Erste Ansatzpunkte dafur sind in den sich ergebenden Sclussfolgerungen zu sehen, die darauf abzielen, das missionarische Engagement der Freikirche effizienter zu gestalten. / Christian Spirituality, Church History and Missiology / D. Th. (Missiology)