La fitness et a fortiori la survie d'une population dépendent de la stratégie et des performances de reproduction façonnées par son environnement. Par conséquent, les biomarqueurs traduisant une altération de la fonction de reproduction présentent un intérêt particulier. L'atteinte de la fertilité mâle au sein de la faune sauvage a notamment été adressée comme une problématique majeure susceptible de représenter une menace pour le maintien des populations. Toutefois, peu de méthodologies sont aujourd'hui disponibles chez des espèces pertinentes pour aborder cette problématique dans le cadre de programmes de biosurveillance environnementale, notamment chez les crustacés en dépit de leur représentativité au sein du règne animal et de leurs indispensables fonctions au sein des écosystèmes. Dans ce contexte, les présents travaux avaient pour objectif de proposer une ou plusieurs méthodologies basées sur la mesure de marqueurs de fonctionnalité et d'intégrité spermatique chez des crevettes Palaemonidae. Les investigations se sont portées sur deux espèces, une estuarienne, Palaemon longirostris, et une côtière, Palaemon serratus, pour leur complémentarité vis-à-vis du continuum estuaire - littoral. Compte tenu des nombreuses spécificités structurelles et fonctionnelles des spermatozoïdes de crustacés, I nombre de marqueurs transposables vers ces espèces s'est finalement avéré limité. Aussi, après une brève prospection, l'effort de recherche a rapidement été recentré sur la mesure de l'intégrité de l'ADN. Dès lors, la démarche scientifique a été construite de sorte à évaluer, point par point, la pertinence de la méthodologie développée dans une perspective d'application de l'outil dans le cadre de la surveillance environnementale. Une étape préliminaire d'optimisation et de validation méthodologique du test Cornet a démontré que, contrairement à une grande majorité de type spermatique, l'adaptation de ce test sur les spermatozoïdes de Palaemonidae ne nécessite aucune modification particulière du protocole. La dynamique de la réponse biologique en termes d'apparitions, de rémanence et d'effets possibles sur la fitness a été évaluée en conditions contrôlées au laboratoire. Ainsi, des expositions ex vivo et in vivo ont été conduites en utilisant une variété de génotoxiques modèles présentant différents modes d'actions. Les résultats ont attesté de la sensibilité, de la reproductibilité et du caractère intégrateur de la réponse. En revanche, aucun lien entre un ADN spermatique endommagé et une altération du succès de reproduction pré-éclosion n'a pu être établi. Parallèlement, une approche in situ a été conduite en vue de caractériser la valeur basale de la réponse mesurée. Différentes stratégies ont dû être adoptées en fonction des contraintes propres au milieu de vie de chacune des deux espèces. Un référentiel et une valeur seuil, communs aux deux espèces, ont pu être définis, soulignant le potentiel de transférabilité inter-espèces de l'outil. La méthodologie ainsi finalisée, a été éprouvée dans le cadre de plusieurs campagnes de suivi de différentes populations indigènes de l'estuaire et de la baie de Seine en 2015 et 2016. Les résultats se sont révélés très cohérents au regard de la pression de contamination et de la dynamique hydro-sédimentaire de la baie de Seine. En définitive, l'intégrité de l'ADN spermatique chez les Palaemonidae est opérationnelle en l'état pour un déploiement in situ en tant que biomarqueur d'exposition à un stress génotoxique. De futurs études devront néanmoins être conduites (1) pour mieux discerner les implications de ces dommages spermatiques en termes d'impact sur le recrutement des nouvelles cohortes et (2) éprouver la transférabilité de la méthodologie à d'autres espèces de crevettes et sur une plus large échelle géographique. / The environment shapes the reproduction's strategy and performance of a population, influencing its fitness and a fortiori its survival. Therefore, biomarkers that alter reproductive functions represent a great interest in ecotoxicology. The reduction of male fertility in wildlife can represent a threat to the population's survival. Moreover, fcw methodologies are available for species that are relevant to address this issue on envimnmental biomonitoring programs, especially for crustaceans, despite their representativeness in the wildlife and their essential functions within ecosysterns. The present work aimed to propose methodologies based on the measurement of functionality and integrity spermatic biomarkers on Palaemonidae shrimps. We studied two species, an estuarine, Palaemon longirostris, and a coastal species. Palaemon serratus. due to their complementaiity on the continuum estuary-littoral ecosystem. Howevcr, crustaceans' sperm has many structuraI and functional characteristics, the number of transposable markers is limited. Thereafter, the research effort was refocused on the measurement of the DNA integrity and this inethod was evaluated for its adequacy for a biomonitoring study. We optitrtized and validate the Cornet assay for the Palaemonidae species, and the dynamic of the biological response in ternis of appearances, persistence, and possible effects on fitness was evaluated under controlled conditions in the laboratoiy. Furthermore, ex-vivo and in-vivo exposures were conducted using genotoxic models with different modes of action. On the one hand, results attested to the sensibility, the reproducibility and the integrating character of the response, on the other hand, no correlation between damaged sperm DNA and an altération of the pre-hatch stage of development was established. In paralIel, an in-situ approach was conducted to characterize the baseline level of the measured response, taking into consideration the specific constraints of each species' habitat. We were able to define a common baseline level and a threshold value for both species, highlighting the potential of the tool for inter-species transferability. This method was tested with native populations from the estuary and from the Seine Bay in 2015 and 20] 6. And, the results proved to be consistent with the contamination pressure and the hydro-sedimentary dynamics of the Seine Bay. Ultimately, the DNA integrity of sperm in Palaemonidae seems to be functional for in-situ deploytnents as a biomarker of exposure to genotoxic stress. Nevertheless, future studies should be conducted (1) to botter discern the implications of this spermatic damage on the recruitment of new cohorts and, (2) to test the transferability of the methodology to other shrimp species and on a wider geographical scale.

Chez les animaux, la conformation unique du noyau du spermatozoïde dont la chromatine est organisée avec des protéines chromosomiques spécifiques telles que les protamines le rend totalement inactif. Le remodelage de la chromatine paternelle à la fécondation par des activités d'origine maternelle sont donc des processus essentiels à la formation d'un embryon diploïde, dont les mécanismes restent très mal connus. Lors de ma thèse j'ai essayé de mieux comprendre ces processus par l'étude, chez la drosophile, d'un mutant létal embryonnaire à effet maternel : maternal haploid (mh). Ce mutant affecte l'incorporation des chromosomes paternels à la première division zygotique menant à la formation d'embryons haploïdes gynogénétiques. L'identification du gène de mh comme CG9203 m'ont permis de caractériser sa fonction. Dans les œufs mh, les chromosomes paternels se condensent anormalement et ne parviennent pas à se diviser correctement lors de la première mitose de l'embryon. Récemment, des études sur son orthologue humain, appelé Spartan/DVC1, ont montré qu'il était impliqué dans la synthèse translésionnelle (TLS), un mécanisme de tolérance aux dommages d'ADN. J'ai pu démontrer que dans les cellules somatiques, la fonction de Spartan dans le TLS est conservée chez la drosophile. Cependant, la fonction maternelle de MH ne relève pas du TLS canonique, mais permet de maintenir l'intégrité de l'ADN paternel avant la réplication. Ensemble, mes travaux soulignent la singularité du pronoyau mâle et la complexité que présente le maintien de son intégrité à la fécondation / In animals, sexual reproduction requires the union between two distinct parental gametes: the spermatozoon and the oocyte. The unique nuclear conformation of the sperm, in which the chromatin is organized with sperm-specific chromosomal protein like protamines, abolishes its activity. The paternal chromatin remodeling and the maintenance of its integrity at fertilization by maternal activities are therefore essential processes for zygote formation. However, although their mechanisms are crucial, they remain poorly understood. During my thesis, I tried to better understand the processes involved during de novo paternal chromatin assembly in Drosophila through the study of a maternal embryonic lethal mutation: maternal haploid (mh). The mutant affects the incorporation of paternal chromosomes during the first zygotic division, leading to the development of gynogenetic haploid embryos. The identification of the mh gene as CG9203, and the generation of the null allele mh2 allowed me to characterize its function. In eggs led by mh mutant females, paternal chromosomes abnormally condense and fail to divide leading to the formation of chromatin bridges at the first embryonic division. Recently, its human ortholog Spartan/DVC1, has been described to be involved in translesion synthesis (TLS), a DNA damage tolerance pathway that ensures replication fork progression. Combining genetic and cytological approaches, I demonstrated that the Spartan function in TLS is conserved in Drosophila. However, I discovered that the critical function of MH during the first embryonic division, was not consistent with a canonical TLS. Alternatively, it is specifically required to maintain paternal integrity and to allow its proper replication at the first cycle. The mh phenotype characterization, led me to compare it with others phenotypes induced by the knock-down of replication factors and to study parental chromosome condensation in the zygote. Surprisingly, one of the proteins allowing the establishment of the pre-replication complex is dispensable for the proper paternal chromosome segregation contrarily to the maternal counterpart. Altogether, these works highlight the difference that exists between the two parental pronuclei and the complexity of maintaining their integrity at fertilization