Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le feu bactérien des Maloïdées ( Pommier, Poirier, ... ) est causé par la gamma-protéobactérie nécrogène, Erwinia amylovora (Ea), dont le pouvoir pathogène réside essentiellement dans sa capacité d'injection d'effecteurs protéiques dans la cellule hôte par un système de sécrétion de type III. L'objectif de la présente étude était de caractériser le pathosystème Ea-Pommier afin d'identifier les mécanismes régissant le devenir de l'interaction. Les résultats ont permis de montrer que la bactérie attaque principalement, chez un Pommier sensible (génotype MM106), le parenchyme lacuneux des feuilles et le parenchyme cortical des pétioles et tiges, et que cette progression s'accompagne d'une forte répression de la voie de l'acide jasmonique, et d'une forte activation de la voie de l'acide salicylique. A l'inverse, au niveau des feuilles d'un génotype de Pommier résistant (Evereste) plusieurs éléments sont en faveur d'un blocage rapide de la bactérie : (i) lignification importante du sclérenchyme sous-vasculaire dans les nervures, (ii) occlusion du xylème et (iii) modulations transitoires de l'expression de gènes de défense. Ce blocage rapide suggère par ailleurs l'implication de défenses constitutives. L'étude biochimique des dihydrochalcones (DHC), des flavonoïdes présents en très forte quantités dans les feuilles de Pommier, suggère qu'elles ne sont pas impliquées directement dans la résistance constitutive à Ea, malgré leurs propriétés antioxydante et antibactérienne. En revanche, il semble que leur transformation enzymatique, déglucosylation et oxydation, aboutissent, en fonction de leur prépondérance, à des produits qui pourraient jouer un rôle dans l'interaction.

Afin de pouvoir profiter de services sécurisés, efficaces et rapides (ex: paiement mobile, agenda, télécommunications, vidéos, jeux, etc.), de nos jours nos téléphones embarquent trois différents microcontrôleurs. Du plus sécurisé vers le plus générique nous avons, la carte SIM qui n’est autre qu’une carte à puce sécurisé chargée de garder de manière sûr au sein de sa mémoire des données sensibles. Ensuite, nous avons le processeur à bande de base qui est le seul à pouvoir discuter avec la carte SIM, et s’occupe de se charger des fonctions radio du téléphone (ex: le réseau GSM/3G/4G/LTE). Et enfin, nous avons le processeur applicatif, qui se charge d’exécuter tous les autres programmes sur le téléphone. Ce qui rend ces microcontrôleurs plus particuliers, c’est le fait qu’ils sont chacun contrôlés par un système d’exploitation totalement indépendant. Néanmoins, chacun peut avoir son influence, direct ou indirect sur l’autre/les autres. La sécurité de ces trois plateformes dépendent non seulement de leur implémentations matérielles, mais aussi de l’implémentation logicielle de leur système d’exploitation. Cette thèse s’intéresse à la sécurité logicielle, et en partie, matérielle de ces trois plateformes, afin de comprendre dans quelle mesure, une carte à puce telle que la carte SIM, est-elle résistante aux attaques logicielles dans le contexte d’un environnement multi-applicatif offert par les appareils mobiles. Nous nous intéressons aussi, à la sécurité du processeur applicatif face à une famille particulière d’attaque qui exploite le mécanisme de mémoire cache. Nous partons alors de l’étude et de l’application en pratique des attaques logiques sur carte à puce. Après avoir étudié les différents moyens qui permettent d’atteindre la carte SIM dans un mobile et ainsi d’étudier la surface d’attaque, nous poursuivons vers une étude par rétro-conception de l’implémentation de l’interface logicielle qui communique directement avec la SIM au niveau du processeur de bande de base. Ceci afin de comprendre le fonctionnement de cette partie très peu documentée. Finalement, nous étudions les effets du mécanisme de cache sur l’exécution d’un programme dans un téléphone mobile. Enfin, nous avons commencé à étudier l’attaque de Bernstein, qui consiste à exploiter les variations de temps induits par différents mécanismes de cache, en mesurant le temps global de l’exécution d’une implémentation particulière de l’algorithme cryptographique AES (Advanced Encryption Standard). Plus particulièrement, par une mise en pratique, nous essayons de déterminer ce qui exacerbe ou non la réalisation de sa technique dans le contexte d’un téléphone mobile réel. / Nowadays, in order to provide secure, reliable and performant services (e.g: mobile payments, agenda, telecommunication, videos, games, etc.), smartphones embed three different micro-controllers. From the most secure to the most general purpose one, we have the SIM card which is a secure smart card that has to prevent anyone by any means to exfiltrate sensitive assets from its internal memories. Furthermore, we also have the baseband processor, which is the only one that directly talks with the SIM card. It essentially manages all the "phone" parts (e.g: GSM/3G/4G/LTE networks) inside a mobile device. Finally, we have the application processor which runs all the general user applications. What is interesting to note for those three micro-controllers is that they are controlled by different and independent operating systems. However, one may affect the behavior of the other(s). The security of these three platforms depend on their hardware and software implementations. This thesis is concerned with the security of these three microcontrollers that are managed by independent OSs within mobile devices. We particularly focused on understanding to what extent a smart card such as SIM cards can be resistant to software attacks in the context of a multi-application environment provided by mobile devices. We were also interested in a specific family of, so-called cache attacks, namely time-driven one, as this kind of technique essentially exploits the hardware implementation of the different cache memories and the mechanisms that enable to manage them. We decided to first study and experimentally perform so-called logical attacks on smart cards. In a second step, in order to understand the attack surface, we have studied the different means to reach the SIM card from both the baseband processor and the application processor. Then, by means of reverse engineering, we tried to understand how was implemented the SIM interface from the baseband side. Finally, we have studied the cache effects on the execution speed of a program on real mobile devices, and we experimentally studied Bernstein’s time-driven cache attack in order to understand what possible events/mechanisms exacerbate (or not) the achievement of the latter on an actual mobile device.

L’adénovirus (AdV) est un virus non enveloppé à ADN double brin qui entre dans la cellule par endocytose. Dans l’endosome un désassemblage partiel de la capside permet la libération d’une protéine interne de la capside, la protéine VI (PVI). Cette protéine code une hélice amphipathique qui va permettre la rupture de l’endosome. Des travaux antérieurs du laboratoire ont montré que le transport des particules virales vers le noyau nécessite la présence du motif conservé PPxY dans la PVI qui permet le recrutement d’ubiquitines ligases de la famille des Nedd4 (telles que Nedd4.1 et Nedd4.2). Il a précédemment été montré que la rupture des membranes induite lors d’infections bactériennes activait l’autophagie afin d’éliminer le pathogène intracellulaire via une dégradation lysosomale. Nos résultats démontrent que l’AdV induit également l’autophagie lors de son entrée dans la cellule. L’utilisation de différents AdV mutants nous a permis de démontrer que la rupture de l’endosome était responsable de l’induction de l’autophagie. De plus nos résultats montrent que le virus sauvage est capable d’éviter sa dégradation en contrôlant l’autophagie grâce au recrutement de la ligase Nedd4.2 via le motif PPxY de la PVI. Au contraire, un virus mutant dépourvu du motif PPxY et donc incapable de recruter la Nedd4.2 est séquestré dans les vésicules autophagiques puis dégradé par la fusion de ces vésicules avec les lysosomes. Ainsi le motif PPxY constitue un déterminant moléculaire permettant au virus de contourner les défenses cellulaires antivirales. / Adenoviruses (AdV) are linear ds-DNA containing, non-enveloped viruses that enter cells by receptor-mediated endocytosis. Once in the endosome it occurs a partial disassembly of the capsid allowing the releases of the membrane lytic capsid protein VI, which encodes an N-terminal amphipathic helix responsible for the endosome rupture. Our previous work showed that transport to the nucleus requires a conserved PPxY motif in PVI, which recruits ubiquitin ligases of the Nedd4 family (e.g. Nedd4.1 and 4.2). Previous work has shown that membrane damage induced by invasive bacteria elicits selective cellular autophagy to eliminate the pathogen via lysosomal degradation. In our current work we show that Adv also induce autophagy upon entry. Using a set of mutant AdV’s attenuated at each step of the membrane penetration process we show that indeed the membrane damage induced by the virus is causative for autophagy induction. Moreover the data show that wildtype AdV limit the level of autophagy induction and evade autophagic degradation by using a Nedd4.2 dependent process. In contrast, mutant viruses mutated for its PPxY and that fail to recruit Nedd4.2 are subject to autophagic degradation. Our data suggest that the presence of the PPxY motif in the virus subverts the autophagic process and thus identify the PPxY motif as an integral part of the virus to undermine cellular antiviral mechanism.

Cet écrit propose une analyse du critère de proportionnalité en matière de responsabilité criminelle sous l'angle de certains moyens de défense qu'une personne peut opposer à une accusation criminelle, plus particulièrement la légitime défense, la défense des biens, la provocation, la nécessité et la contrainte. Ce critère joue un rôle central en droit pénal car il constitue un élément significatif de toutes les causes objectives d'exonération de la responsabilité pénale. S'il est considéré comme disproportionné par une cour de justice, un acte commis en riposte peut, dans beaucoup de cas, mener à la culpabilité d'une personne accusée. Toutefois, l'importance, l'acception et la portée accordées à la proportionnalité au sein de ces moyens de défense en droit pénal canadien ne seraient pas uniformes et identiques. Par exemple, même s'il aurait été légitime de s'attendre à une certaine similarité entre la légitime défense et la défense des biens quant au rôle donné à la proportionnalité, considérant le fait que ces deux moyens de défense ont fait l'objet de la même réforme législative, leur évolution a plutôt été asymétrique à cet égard. La proportionnalité ne constituerait pas un concept juridique stable, mais, vu son caractère malléable, elle servirait en fait d'outil conceptuel, parfois dispensable, ayant des balises qui, le cas échéant, pourraient elles-mêmes fluctuer, dans une certaine mesure et de manière inconstante. De plus, la proportionnalité jouerait un rôle surdimensionné pour ce qui est de la défense de nécessité comparativement à d'autres moyens de défense. À l'opposé, il y aurait eu aussi, pour ce même moyen de défense, un émoussement du rôle de la proportionnalité qui aurait conduit à l'élargissement de son champ d'application. Il en est de même d'ailleurs pour la légitime défense, laquelle prévoirait également deux concepts distincts de proportionnalité. L'accès à la défense de contrainte pour une personne accusée est, à l'inverse, restreinte par la mise à l'écart de certaines infractions criminelles de ce moyen de défense à l'article 17 du Code criminel du Canada. Cela pourrait s'expliquer par le fait que ces infractions aient pu être considérées par le législateur comme étant foncièrement disproportionnées. Par ailleurs, bien que la défense de provocation en droit pénal canadien ne prévoie pas expressément de proportionnalité parmi ses conditions d'ouverture, l'analyse menée indique que la proportionnalité pourrait tout de même y exister éventuellement. La jurisprudence canadienne, mais aussi la comparaison avec le droit, la jurisprudence et la doctrine de plusieurs autres pays, majoritairement de common law, offrent un apport incontestable à l'étude de la façon dont la proportionnalité est appliquée et interprétée au Canada et dans d'autres juridictions. La jurisprudence et la doctrine françaises sont aussi utilisées en dépit du fait que la France ne soit pas un pays de common law. / This paper proposes an analysis of the criterion of proportionality when criminal responsibility is involved. It is examined, more specifically, in light of certain defences, namely self-defence, defence of property, provocation, necessity and duress. This criterion plays a central role in criminal law because it constitutes a significant element that exonerates criminal liability. When an act committed in response is considered to be disproportionate by a court of law, the accused who committed it may, in many cases, be found guilty. However, the importance, meaning and scope given to proportionality in the context of these defenses in Canadian criminal law does not seem to be uniform and identical. For instance, even if it would have been fair to expect a certain similarity between self-defence and the defence of property with respect to the role given to proportionality, mostly because these two defences have been subject to the same legislative reform, their respective evolution in that regard has rather been asymmetrical. Proportionality would not be a stable legal concept. Because it is a malleable concept, its meaning and scope of application may be inclined, to a certain extent, to shift back and forth uncertainly and inconsistently. In addition, proportionality would play a more predominant role for the defense of necessity than it does for some other defences. On the other hand, there would also have been a reduction of the importance of the role of proportionality for the latter defence. This would have broadened its scope of application. The same holds true for self-defence, which would also include two different concepts of proportionality. Conversely, the availability of the defence of duress is restricted by the exclusion of certain criminal offences that are listed under section 17 of the Criminal Code of Canada. These exclusions prevent the availability of that defence. The existence of these exclusions may perhaps be explained by the fact that these criminal offences may have been deemed by the Parliament to be fundamentally disproportionate. Further, even if the defence of provocation in Canadian criminal law does not expressly provide for a criterion of proportionality as one of its requirements, our analysis led us to conclude that proportionality could still eventually exist in it. Canadian jurisprudence as well as the laws, the jurisprudence and the doctrine of several other countries, mostly common law jurisdictions, offered an undeniable contribution to the study of proportionality as it is applied and interpreted in Canada and in other jurisdictions. Although France is not a common law country, the jurisprudence and the doctrine of France were also relied upon.

La régulation de la concurrence est dualiste en France et au Canada. D’un côté, des autorités publiques de régulation encadrent le marché et sanctionnent le cas échéant les pratiques contraires aux dispositions législatives en vigueur, et, d’un autre côté, les victimes de pratiques anticoncurrentielles, c'est-à-dire les consommateurs et les entreprises, peuvent intenter des poursuites privées sur le fondement d’une action en responsabilité civile afin d’obtenir la réparation du préjudice concurrentiel subi. Il s’agit respectivement de l’action publique et de l’action privée en matière de concurrence, qualifiées aussi de public enforcement et de private enforcement du droit de la concurrence. Cependant, dans l’Union européenne, et en France particulièrement, le préjudice concurrentiel reste sans réparation effective. En effet, en France, les consommateurs n’avaient pas, jusqu’à l’adoption de l’action de groupe, de moyen procédural d’accéder au juge de la réparation. De plus, le droit civil français se montre trop rigide pour permettre l’indemnisation d’un préjudice économique aussi complexe que le préjudice concurrentiel. Pour alimenter sa réflexion à ce sujet, le législateur français s’est souvent tourné vers les modèles canadien et québécois pour réformer son droit civil bicentenaire. En effet, le droit civil québécois se montre particulièrement souple dans les litiges liés au droit de la concurrence. De plus, la Loi sur la concurrence canadienne offre un droit à réparation adapté aux contraintes des victimes de pratiques anticoncurrentielles. L’auteur a ainsi cherché à comprendre comment fonctionne le mécanisme canadien de private enforcement pour évaluer si ce modèle, par le truchement du droit civil québécois, pourrait inspirer une réforme du modèle civiliste français adopté par le législateur notamment lors de l’introduction de l’action de groupe. L’analyse se situe principalement en droit civil pour permettre une lecture de l’action privée qui s’éloigne des stéréotypes classiques tirés de l’expérience américaine dans ce domaine. L’objectif ultime de cette comparaison est de rendre effectif le recours privé des entreprises et des consommateurs en droits français et canadien à la suite d’un préjudice découlant d’une violation du droit des pratiques anticoncurrentielles. / Regulation of competition is dualistic in France and Canada. On one side, public authority frame the market and impose sanction, if appropriate, to the practices contrary to existing legislation, and, on other side, the victims injured by antitrust practices, that is consumers and company, may bring a private procecussion based on the liability to obtain a compensation for the antitrust injury. They are respectively of public action and private action, also referred to as public enforcement and private enforcement of competition law. However, in the European Union, and particularly in France, the antitrust harm has no effective remedy. Indeed, in France, consumers had not, until the adoption of the collective redress, procedural means to access the judge of compensation. In addition, the French civil law proves too rigid to allow compensation for something as complex as the competitive harm. For its thinking about it, the French legislator has often turned to the Canadian and Quebec models to reform its bicentenary civil law. Indeed, the Quebec civil law is particularly flexible in disputes related to competition law. In addition, the Canadian Competition Act provides a right to compensation adapted to the constraints of the victims of anticompetitive practices. The author has sought to understand how the Canadian private enforcement mechanism works to assess whether this model, through the Quebec civil law, could inspire a reform of French civil law model adopted by the legislature in particular during the introduction of collective redress. The analysis is primarily civil law to allow a reading of private action that departs from conventional stereotypes of the American experience in this field. The ultimate goal of this comparison is to make effective use of the private businesses and consumers in French and Canadian rights following an injury resulting from a violation of anti-competitive practices.

Les NOX Homologues représentent une nouvelle famille de protéines transmembranaires dont la caractéristique commune est d'être le cœur catalytique de la production d'anions superoxydes. Elles ont toutes une structure proche de NOX2 (ou gp91Phox selon l'ancienne nomenclature), la mieux caractérisée d'entre elles, et sont organisées en 6 ou 7 domaines transmembranaires. Cette famille compte actuellement 7 membres, NOX1, NOX2, NOX3, NOX4, NOX5 et DUOX 1 et DUOX2 ; elles ont une distribution tissulaire, cellulaire et intracellulaire spécifique les rendant quasi ubiquitaires dans l'organisme. Les fonctions de ces enzymes sont essentiellement rattachées à celles des espèces réactives de l'oxygène (ERO) mais dépendent aussi de leurs localisations. NOX2 est l'enzyme à l'origine de la production des ERO des phagocytes activés et a donc une fonction antimicrobienne. NOX3 est impliquée dans les pathologies du système vestibulaire et les DUOX1 et 2 sont des éléments clés de la biosynthèse des hormones thyroïdiennes. Les autres NOX, (NOX1, NOX4, NOX5), individualisées depuis quelques années seulement, ont une distribution tissulaire et cellulaire d'expression ARNm bien caractérisée, mais les données sur leurs fonctions physiologiques ou physiopathologiques restent fragmentaires ; Ces données sont le plus souvent issues d'expérimentations in vitro ou ex vivo n'évaluant leurs fonctions que de façon indirecte ou dans des systèmes simplifiés. Ainsi, en utilisant un modèle animal de souris déficientes pour le gène NOX1 établi dans le laboratoire, nous avons évalué directement la fonction de NOX1 dans le colon et dans le système vasculaire. <br />La première partie de ce travail a eu pour objectif de déterminer si NOX1 exerce une activité antibactérienne au niveau du colon et participe au contrôle de la translocation bactérienne à travers la muqueuse colique. NOX1 participe à la sévérité de la colite au Dextran Sulfate Sodium par l'intermédiaire de la flore colique et protège de la translocation bactérienne dans un modèle de neutropénie induite. Cependant, ces résultats devront être confirmés car les expérimentations ont toutes été réalisées avec des souris dont le fond génétique n'avait une homologie que de 87.5%. La seconde partie de notre travail devait déterminer si NOX1 exerce une activité régulatrice de la pression artérielle systolique et participe à la survenue de l'hypertension artérielle induite par l'angiotensine II. Nous montrons, avec des souris de génération F6 (homologie>98.5%), que NOX1 participe à la régulation physiologique de la pression artérielle, à la survenue de l'hypertension artérielle induite par l'angiotensine II et à la survenue de dissection aortique. NOX1 agit dans le tissu vasculaire par au moins 3 mécanismes, en favorisant l'accumulation de matrice extracellulaire, en régulant l'expression génique et en diminuant la biodisponibilité du NO.

Les études entreprises depuis une douzaine d'années indiquent que le monoxyde d'azote (NO) est un médiateur physiologique impliqué dans de nombreux processus chez les plantes, incluant la germination, le développement des racines, la fermeture des stomates ou encore la réponse adaptative aux stress biotiques et abiotiques. Malgré cet important panel de fonctions, les mécanismes sous-jacents aux effets du NO ont été peu appréhendés et restent pour l'essentiel énigmatiques. Le travail présenté dans ce manuscrit s'inscrit dans cette problématique et a consisté en l'identification et la caractérisation de protéines cibles du NO chez le tabac dans le contexte de stress biotiques et abiotiques. Nous avons démontré que la cryptogéine, un éliciteur des réactions de défense, induit la S-nitrosylation rapide et transitoire de plusieurs protéines dans des suspensions cellulaires de tabac. Après purification, une douzaine de ces protéines ont été identifiées via une analyse par spectrométrie de masse. Celles-ci incluent notamment une protéine chaperonne de la famille des AAA-ATPase nommée CDC48 (Cell Division Cycle 48). Cette dernière a fait l'objet d'une étude structure/fonction approfondie afin d'appréhender l'impact de sa S-nitrosylation. Après avoir vérifié que la protéine recombinante était S-nitrosylable in vitro, nous avons démontré que ce processus n'affecte pas la structure secondaire de la protéine mais induit des modifications locales de sa structure tertiaire et une inhibition de son activité ATPasique. Le résidu cystéine 526, localisé dans le second domaine ATPasique de la protéine, a été identifié comme site probable de S-nitrosylation. Cette localisation stratégique pourrait expliquer l'effet inhibiteur du NO sur l'activité enzymatique de CDC48. La dernière partie de ce travail a été centrée sur l'analyse des mécanismes par lesquels le NO active la protéine kinase NtOSAK (Nicotiana tabacum stress activated protein kinase) chez le tabac. Nous avons démontré que NtOSAK forme un complexe constitutif avec la glycéraldéhyde 3 phosphate deshydrogénase (GAPDH). En réponse à un stress salin, le NO promeut l'activation de NtOSAK via la phosphorylation de deux résidus serine localisés dans la boucle d'activation de l'enzyme. De plus, il induit une S-nitrosylation rapide de la GAPDH, ce processus n'affectant pas la formation du complexe. Notre hypothèse est que ce complexe constituerait une plateforme de signalisation régulée par le NO et pouvant recruter les protéines cibles de NtOSAK lors de la réponse au stress salin.

Le biofloc est un système d’élevage intensif avec un faible renouvellement d’eau ; ainsi se développe une population diversifiée de micro-organismes (micro-algues, zooplanctons et bactéries) associée à de la matière organique qui forme les floculats. Ces derniers jouent le double rôle de filtre biologique et de complément alimentaire. Cette thèse a pour objectif de mieux comprendre le fonctionnement de ce système d’élevage et ses interactions avec la crevette Litopenaeus stylirostris. Dans cet objectif général s’inscrit deux objectifs plus spécifiques : (i) mesurer les gains zootechniques apportés par l’élevage en biofloc (ii) étudier les interactions trophiques entre le milieu d’élevage et la crevette en lien avec les performances zootechniques. Nos résultats montrent des gains relatifs de l’élevage en biofloc aux niveaux de la survie, de la croissance, des performances de reproduction des femelles et de la qualité de leur progéniture. Ces meilleures performances s’expliquent par la contribution de la productivité naturelle, estimée entre 37 et 40%, dans l’alimentation de la crevette. Ce complément d’aliment, outre d’être toujours disponible dans le milieu d’élevage, apporte de l’énergie, des nutriments et des molécules bioactives. L’aliment naturel représente une source nutritive de lipides, particulièrement riche en phospholipides et en acides gras polyinsaturés, qui sont essentiels pour la reproduction et le développement des larves en phase de lécitotrophie ; ces lipides sont accumulés dans la glande digestive et les œufs des femelles élevées en biofloc. L’aliment naturel est également une source de glutathion, puissante molécule antioxydante, qui contribue au renforcement du système des défenses anti-radicalaires de la crevette et protège les lipides insaturés de la peroxydation, une cause du stress oxydant. Les bactéries sont prépondérantes dans la productivité naturelle d’un élevage en biofloc et contribuent donc à l’alimentation de la crevette. Aussi, dans le dernier volet de cette thèse, nous avons caractérisé la diversité taxonomique et l’abondance des bactéries du milieu d’élevage et montré son influence sur le microbiote intestinal des crevettes. De façon générale, nous observons une meilleure santé des animaux élevés en biofloc qui se traduit par une régulation positive des gènes impliqués dans l’immunité et les défenses anti-radicalaires après un stress au peroxyde d’hydrogène. Ainsi, les effets positifs de l’élevage en biofloc sur les survies, les croissances et la reproduction ont pour origine le complément d’aliment apporté par la productivité naturelle / Biofloc is an intensive rearing system with zero or minimal water exchange where a diverse population of microorganisms (microalgae, zooplankton and bacteria) develops in association with organic matter to form the floc particles. These particles play the double role of biological filter and dietary supplement. This dissertation aims to better understand the process of this rearing system and its interactions with the Litopenaeus stylirostris shrimp. Two specific objectives were integrated within the framework of this general objective: (i) to measure the production gain from biofloc rearing and (ii) to study the interaction between biofloc environment and shrimp and to assess its role on production performances of shrimps. Thus, our results show production gains of shrimp reared in biofloc in terms of survival, growth, reproductive performances and quality of larvae. This better performance can be explained by the contribution of natural productivity, estimated between 37 and 40%, in shrimp food. This food supplement, constantly available in the environment, provides energy, nutrients and bioactive molecules. The natural productivity represents a source of lipids, in particular of phospholipids and polyunsaturated fatty acids, which were essential for the reproduction and development of larvae during the lecitotrophic stage; these lipids were accumulated in digestive gland and eggs from females reared in biofloc. The natural food is also a glutathione source, a powerful antioxidant molecule, which contributes to strengthen antioxidant defense system of shrimps and protects lipids against peroxidation, a cause of oxidative stress. Bacteria were dominant in natural productivity of biofloc environment and contribute to shrimp food. Thus, in the last part of this dissertation, we characterized the taxonomic diversity and abundance of bacteria in biofloc environment and showed their influence on shrimp intestinal microbiota. Generally, we observed a better health of biofloc resulting in up-regulation of the studied genes involved in immunity and anti-radical defenses after oxidative stress with hydrogen peroxide. The positive effects of biofloc rearing on survival, growth and reproduction originate from food complement provided by natural productivity.

Les études entreprises depuis une douzaine d'années indiquent que le monoxyde d'azote (NO) est un médiateur physiologique impliqué dans de nombreux processus chez les plantes, incluant la germination, le développement des racines, la fermeture des stomates ou encore la réponse adaptative aux stress biotiques et abiotiques. Malgré cet important panel de fonctions, les mécanismes sous-jacents aux effets du NO ont été peu appréhendés et restent pour l'essentiel énigmatiques. Le travail présenté dans ce manuscrit s'inscrit dans cette problématique et a consisté en l’identification et la caractérisation de protéines cibles du NO chez le tabac dans le contexte de stress biotiques et abiotiques. Nous avons démontré que la cryptogéine, un éliciteur des réactions de défense, induit la S-nitrosylation rapide et transitoire de plusieurs protéines dans des suspensions cellulaires de tabac. Après purification, une douzaine de ces protéines ont été identifiées via une analyse par spectrométrie de masse. Celles-ci incluent notamment une protéine chaperonne de la famille des AAA-ATPase nommée CDC48 (Cell Division Cycle 48). Cette dernière a fait l'objet d'une étude structure/fonction approfondie afin d'appréhender l'impact de sa S-nitrosylation. Après avoir vérifié que la protéine recombinante était S-nitrosylable in vitro, nous avons démontré que ce processus n'affecte pas la structure secondaire de la protéine mais induit des modifications locales de sa structure tertiaire et une inhibition de son activité ATPasique. Le résidu cystéine 526, localisé dans le second domaine ATPasique de la protéine, a été identifié comme site probable de S-nitrosylation. Cette localisation stratégique pourrait expliquer l'effet inhibiteur du NO sur l'activité enzymatique de CDC48. La dernière partie de ce travail a été centrée sur l'analyse des mécanismes par lesquels le NO active la protéine kinase NtOSAK (Nicotiana tabacum stress activated protein kinase) chez le tabac. Nous avons démontré que NtOSAK forme un complexe constitutif avec la glycéraldéhyde 3 phosphate deshydrogénase (GAPDH). En réponse à un stress salin, le NO promeut l'activation de NtOSAK via la phosphorylation de deux résidus serine localisés dans la boucle d'activation de l'enzyme. De plus, il induit une S-nitrosylation rapide de la GAPDH, ce processus n'affectant pas la formation du complexe. Notre hypothèse est que ce complexe constituerait une plateforme de signalisation régulée par le NO et pouvant recruter les protéines cibles de NtOSAK lors de la réponse au stress salin. / Studies conducted over the past ten years indicate that nitric oxide (NO) is a physiological mediator involved in many physiological processes in plants, including germination, root development, stomatal closure or responses against biotic or abiotic stresses. Despite this important range of functions, the mechanisms underlying the effects of NO in plants remain largely unknown. The present work aims at identifying and functionally characterizing NO target proteins in tobacco in the context of biotic and abiotic stresses. We demonstrated that cryptogein, an elicitor of defense responses, induces a rapid and transient S-nitrosylation of several proteins in tobacco cell suspensions. After purification, a dozen of these proteins have been identified through mass spectrometry analysis. These proteins include CDC48 (Cell Division Cycle 48), a chaperone-like protein belonging to the AAA-ATPase family. The regulation of CDC48 by NO was deeply investigated using a combination of structural and biochemical analyses. Once the in vitro S-nitrosylation of CDC48 was confirmed, we next demonstrated that this process does not affect the secondary structure of the protein but induces local changes in its tertiary structure together with an inhibition of its ATPase activity. The cysteine residue 526, located in the second ATPase domain of the protein, was identified as a probable S-nitrosylation site. This crucial localization may explain the inhibitory effect of NO on CDC48 enzymatic activity. The last part of this work was focused on the analysis of the mechanisms underlying the NO-dependent activation of the protein kinase NtOSAK (Nicotiana tabacum stress activated protein kinase) in tobacco. We demonstrated that NtOSAK forms a constitutive complex with glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH). In response to salt stress, NO promotes the activation of NtOSAK via the phosphorylation of two serine residues located in the activation loop of the enzyme. Moreover, it induces a rapid S-nitrosylation of GAPDH. Interestingly, this latter process does not affect the complex formation. Our hypothesis is that once S-nitrosylated, GAPDH might act as a phosphorelay recruiting protein substrates for NtOSAK.