La mitochondrie est une organelle essentielle possédant son propre ADN circulaire. Cet ADN peut présenter des mutations et/ou des délétions, consécutives à l’exposition à différents types de dommages ou en raison de protéines mutées. Ces mutations ou délétions sont impliquées dans de nombreuses pathologies, dont les cancers, et le vieillissement. Leur apparition peut survenir notamment lors de la réplication ou de la réparation. A ce jour, la réplication et la réparation mitochondriales ne sont pas encore bien élucidées. L’objectif de ce projet est donc de mieux en appréhender les mécanismes et de mieux comprendre l’émergence d’anomalies en nous intéressant plus particulièrement à une délétion appelée « Common Deletion ». Ce travail reposait sur l’hypothèse que cette délétion put résulter d’une mauvaise réparation de cassure(s) double-brin et/ou d’une erreur durant la réplication de l’ADN mitochondrial. L’analyse de ces résultats révèle que la formation de la « Common Deletion » ne nécessite qu’une seule cassure double-brin proche des séquences répétées entourant cette dernière et implique les protéines de la réplication de l’ADN mitochondrial. Ainsi, ce travail permet de mieux saisir les mécanismes de réplication et de réparation assurant la stabilité de l’ADN mitochondrial. Un second projet a été de proposer un modèle d’étude in vitro des topoisomérases en utilisant des minicercles d’ADN permettant la visualisation du complexe covalent, étape clef de la réaction de relaxation de ces enzymes. / Mitochondria is an essential organelle with its own circular DNA. This DNA may exhibit mutations and/or deletions, as a result of exposure to different types of damage or due to mutated proteins. These mutations or deletions are involved in many pathologies, including cancers, and aging. They may occur during replication or repair. For now, mitochondrial replication and repair have not yet been fully elucidated. The objective of this project is therefore to better understand the mechanisms and the emergence of anomalies by focusing on a deletion called "Common Deletion". This work was based on the assumption that this deletion could result from poor repair of double-strand break(s) and/or error during mitochondrial DNA replication. Analysis of these results reveals that the formation of the "Common Deletion" requires only a single double-strand break close to the repeated sequences surrounding the latter and involves the proteins of mitochondrial DNA replication. Thus, this work makes it possible to better understand the mechanisms of replication and repair ensuring the stability of mitochondrial DNA. A second project was to propose an in vitro model for topoisomerases using DNA minicircles allowing visualization of the covalent complex, a key step in the relaxation reaction of these enzymes.

La caractérisation des réseaux trophiques est nécessaire pour comprendre le fonctionnement des écosystèmes et les mécanismes impliqués dans leur stabilité. Il est parfois difficile de déterminer les régimes alimentaires notamment pour des espèces discrètes et difficiles à observer comme les grands carnivores. Cependant, ces espèces jouent un rôle clé dans les écosystèmes dont elles influencent le fonctionnement et la biodiversité. Ainsi, connaitre le régime alimentaire des grands prédateurs avec précision est essentiel pour établir des stratégies de conservation. Diverses méthodes basées sur le monitoring, l'analyse d'échantillons invasifs ou non ont été utilisées pour étudier les régimes alimentaires. Elles sont généralement biaisées ou peu résolutives. Les méthodes basées sur l'identification des fragments d'ADN dans les fèces ont le potentiel de fournir une meilleure information, notamment dans le cadre d'une approche métabarcoding. Il s'agit de caractériser simultanément l'ensemble des espèces dont l'ADN est présent dans un échantillon environnemental, en utilisant les Nouvelles Techniques de Séquençage. Dans ce cas, les amorces universelles nécessaires pour amplifier toutes les proies potentielles amplifient également l'ADN du prédateur s'il y a proximité taxonomique (par exemple mammifères). Ainsi les produits PCR obtenus à partir des fèces sont essentiellement composés d'ADN du prédateur et ne reflètent pas l'ensemble du régime alimentaire. L'utilisation d'un oligonucléotide de blocage limitant spécifiquement l'amplification de l'ADN du prédateur peut résoudre ce problème. Nous avons développé une méthode de ce type basée sur l'utilisation d'amorces universelles pour les vertébrés (amplifiant la région 12SV5) et d'oligonucléotides de blocage. Bien que non quantitative, cette méthode s'est montrée robuste, adaptée à l'étude de prédateurs à très large spectre de proies, et très résolutive pour identifier les proies au niveau du genre et de l'espèce. Nous l'avons appliquée à l'étude du régime alimentaire du chat léopard (Prionailurus bengalensis) qui s'est avéré très diversifié (mammifères, oiseaux, amphibiens et poissons) dans les deux populations du Pakistan étudiées. Avec la même approche, nous avons démontré la réalité du conflit entre l'homme et le léopard commun (Panthera pardus) dont le régime est presque exclusivement composé d'animaux domestiques. Enfin, nous avons pu proposer des actions de conservations pertinentes après avoir montré que le régime de la très menacée panthère des neiges (Panthera uncia) est principalement composé d'ongulés sauvages.

La caractérisation des réseaux trophiques est nécessaire pour comprendre le fonctionnement des écosystèmes et les mécanismes impliqués dans leur stabilité. Il est parfois difficile de déterminer les régimes alimentaires notamment pour des espèces discrètes et difficiles à observer comme les grands carnivores. Cependant, ces espèces jouent un rôle clé dans les écosystèmes dont elles influencent le fonctionnement et la biodiversité. Ainsi, connaitre le régime alimentaire des grands prédateurs avec précision est essentiel pour établir des stratégies de conservation. Diverses méthodes basées sur le monitoring, l'analyse d'échantillons invasifs ou non ont été utilisées pour étudier les régimes alimentaires. Elles sont généralement biaisées ou peu résolutives. Les méthodes basées sur l'identification des fragments d'ADN dans les fèces ont le potentiel de fournir une meilleure information, notamment dans le cadre d'une approche métabarcoding. Il s'agit de caractériser simultanément l'ensemble des espèces dont l'ADN est présent dans un échantillon environnemental, en utilisant les Nouvelles Techniques de Séquençage. Dans ce cas, les amorces universelles nécessaires pour amplifier toutes les proies potentielles amplifient également l'ADN du prédateur s'il y a proximité taxonomique (par exemple mammifères). Ainsi les produits PCR obtenus à partir des fèces sont essentiellement composés d'ADN du prédateur et ne reflètent pas l'ensemble du régime alimentaire. L'utilisation d'un oligonucléotide de blocage limitant spécifiquement l'amplification de l'ADN du prédateur peut résoudre ce problème. Nous avons développé une méthode de ce type basée sur l'utilisation d'amorces universelles pour les vertébrés (amplifiant la région 12SV5) et d'oligonucléotides de blocage. Bien que non quantitative, cette méthode s'est montrée robuste, adaptée à l'étude de prédateurs à très large spectre de proies, et très résolutive pour identifier les proies au niveau du genre et de l'espèce. Nous l'avons appliquée à l'étude du régime alimentaire du chat léopard (Prionailurus bengalensis) qui s'est avéré très diversifié (mammifères, oiseaux, amphibiens et poissons) dans les deux populations du Pakistan étudiées. Avec la même approche, nous avons démontré la réalité du conflit entre l'homme et le léopard commun (Panthera pardus) dont le régime est presque exclusivement composé d'animaux domestiques. Enfin, nous avons pu proposer des actions de conservations pertinentes après avoir montré que le régime de la très menacée panthère des neiges (Panthera uncia) est principalement composé d'ongulés sauvages. / Information on food webs is central to understand ecosystem functioning. It also provides information of ecosystem stability by evaluating the resource availability and use. Obtaining information on the diet can be critical especially when dealing with elusive carnivores, which are difficult to observe. However, these large carnivores are keystone species that influence the ecosystem through trophic cascades and maintain biodiversity. Thus, precise knowledge of their diet is a prerequisite for designing conservation strategies of these endangered species. Direct and indirect monitoring as well as invasive and non-invasive approaches that have been used to study the diet are either biased or have a low resolution. The DNA-based analysis of feces is an alternative method that may provide better information. It can be implemented through a metabarcoding approach, which is the simultaneous identification of multiple species from a single environmental sample containing degraded DNA by using Next Generation Sequencing. In this case, the use of universal primers for vertebrates amplifying all potential prey also amplifies the predator DNA when it belongs to a close taxon (e.g. mammals). Thus, the PCR products obtained from feces extracts will mainly consist of predator sequences and may not represent the full diet. The use of oligonucleotides specifically blocking the amplification of the predator DNA may overcome this problem. We have developed such a method based on the concomitant use of a universal primer pair (12SV5, amplifying all vertebrates) and blocking oligonucleotides for identifying the prey DNA fragments from predators feces. Even if the method developed is not quantitative, it is robust and adequate for studying predator with a very large dietary range and has a better resolution than traditional methods for identifying prey at the genus or species level. This methodology has been applied to characterize the highly eclectic diet (mammals, birds, amphibians and fishes) of two Northern-Pakistani populations of leopard cat (Prionailurus bengalensis). With the same approach, we demonstrated the importance of the Human-leopard conflict in Pakistan, due to the almost exclusive consumption of domestic animals by the common leopard (Panthera pardus). We could also highlight relevant conservation issues for the highly endangered and cryptic snow leopard (Panthera uncia), based on the fact that it mainly fed on wild ungulates.