Les glossines (mouches tsétsé) sont les vecteurs des trypanosomes africains, responsables de la Trypanosomose Humaine Africaine (THA) ou maladie du sommeil en Afrique sub-saharienne. De nouvelles stratégies de lutte contre la THA visent à utiliser les symbiontes de la glossine pour augmenter sa réfraction à l'infection par les trypanosomes. La mise en place de telles approches nécessite une bonne connaissance des bases moléculaires et cellulaires des interactions entre les symbiontes, la glossine et le trypanosome. Les objectifs de cette thèse étaient, i) d'évaluer l'évolution des densités des symbiontes (Wigglesworthia glossinidia et Sodalis glossinidius) au cours du cycle de développement du vecteur et ii) de caractériser les gènes de Sodalis, Glossina palpalis gambiensis et Trypanosome brucei gambiense en interaction et qui s'expriment différentiellement au cours de l'infection. Nous avons pu montrer la présence permanente des deux symbiontes quel que soit le stade de développement de la glossine, ce qui permet leur utilisation dans le cadre du contrôle des vecteurs. Par la suite, des infections expérimentales ont été réalisées sur des glossines d'insectarium. Des glossines de l'espèce G. p. gambiensis ont été gorgées sur des souris infectées par T. b. gambiense. L'analyse des métatranscriptomes des glossines infectées versus réfractaires à l'infection nous ont permis de mettre en évidence les gènes de Sodalis, G. p. gambiensis et T. b. gambiense différentiellement exprimés aux étapes clé de l'infection. Les résultats qui découlent de cette thèse mettent la lumière sur la complexité des interactions Sodalis - G. p. gambiensis - T. b. gambiense et soulignent l'implication des bactériophages du symbionte S. glossinidius dans la réfraction des glossines à l'infection. Mots clés : maladie du sommeil, mouche tsétsé, trypanosome, symbiontes, compétence vectorielle, expression de gènes. / Tsetse flies are the vectors of African trypanosomes, the causative agents of human African trypanosomiasis (sleeping sickness)in sub-saharan Africa. New sleeping sickness control strategies plan to use tsetse gut symbionts to increase tsetse flies refractoriness to trypanosomes infection. Such approaches require good knowledge on the molecular and cellular basis of interactions between symbionts, tsetse fly and trypanosome. This thesis aimed to i) assess the evolution of Glossina palpalis gambiensis symbionts (Wigglesworthia glossinidia and Sodalis glossinidius) densities throughout the host fly development cycle and ii) to characterize genes of Sodalis, G. p. gambiensis and Trypanosoma brucei gambiense in interaction, which are differentially expressed during the infection. We showed that both symbionts are present in all tsetse fly development stages, allowing their use in the context of vector control. Subsequently, experimental infections were performed on colonies flies. G. p. gambiensis female flies were fed on T. b. gambiense hosting mice. Transcriptome of infected flies and flies that have cleared trypanosome they ingested were analysed. This allow us identifying genes of Sodalis, G. p. gambiensis and T. b. gambiense differentially expressed at the infection key stages. Our results highlight the complexity of interactions between Sodalis, G. p. gambiensis, T. b. gambiense and underline the involvement of bacteriophages hosted by S. glossinidius in tsetse fly refractoriness to trypanosome infection. Key words: sleeping sickness; tsetse fly; trypanosome; symbionts; vector competence; gene expression.