Le mélanome est un cancer très agressif en raison de sa capacité rapide à former des métastases et de développer une résistance aux traitements existants.
 MITF (Micropthalmia-associated Transcription Factor) est un facteur de transcription clé à toutes les étapes de développement du lignage mélanocytaire et dans la physiopathologie du mélanome. Afin de comprendre les mécanismes impliqués dans la régulation de l’activité et de la stabilité de MITF, nous avons identifié ses partenaires protéiques parmi lesquels figurent de nombreuses sous-unités des complexes de remodelage de la chromatine ATP-dépendant PBAF et NURF. Ce travail caractérise le rôle et l’étendue de la coopération entre BRG1/PBAF et plusieurs facteurs de transcription clés tels que MITF et SOX10 dans le fonctionnement des cellules de mélanome, qui recrutent activement de BRG1 à la chromatine et contribuent ainsi à la mise en place de la signature épigénétique caractéristique des cellules de mélanome prolifératives. Par ailleurs, l’utilisation de différents modèles murins a permis de révéler in vivo la contribution fonctionnelle distincte mais complémentaire de ces deux complexes de remodelage associé à MITF aux cours de trois stades majeurs du lignage mélanocytaire : le développement embryonnaire des mélanocytes, leur différentiation ainsi que lors de l’initiation et la progression du mélanome. Ce travail contribue ainsi à une meilleure compréhension du fonctionnement biologique des mélanocytes, du mélanome et du remodelage de la chromatine chez les eucaryotes. / Malignant melanoma is the most deadly form of skin cancer due to its quick metastatic spread and the development of resistance to available treatments.
MITF (Micropthalmia-associated Transcription Factor) is a transcription factor and master regulator of melanocyte lineage development and melanoma physiopathology. In order to investigate the mechanisms involved in the regulation of MITF activity and stability, we identified its numerous partners by tandem affinity purification coupled to mass spectrometry, which include several subunits of the PBAF and NURF ATP-dependant chromatin remodelling complexes. The present work characterizes the role and extent of cooperation between BRG1/PBAF and several key transcription factors including MITF and SOX10 in melanoma cell function, that actively recruit BRG1 to chromatin to establish the epigenetic landscape of proliferative melanoma cells. Furthermore, using different mouse models we revealed the distinct but complementary functional contribution of these two MITF-associated chromatin remodelers in vivo at three majors stages of melanocyte lineage development: embryonic development of melanocytes, their differentiation and during melanomagenesis. Thus, this work contributes to a better understanding of processes regulating the biological function of melanocytes, melanoma and more widely chromatin remodelling events in eukaryotes.

Le foncier est considéré comme un fait social total constitué à la fois par la terre et les ressources naturelles qui y sont directement attachées, et par l'ensemble des relations entre individus et groupes pour l'appropriation et l'utilisation de ces ressources. Il apparaît comme support et capital intervenant dans la production avec une dimension religieuse et culturelle. Au Niger, femmes et hommes ont des rôles et des tâches parfaitement définis dans la répartition des biens et services. Le contrôle des ressources suit les mêmes modèles, fondés sur la discrimination entre les sexes. Même lorsque les femmes élargissent leurs activités, les traditions qui limitent leur maîtrise des ressources restent inchangées, surtout en agriculture. La participation importante des femmes à la production agricole et à la commercialisation des produits agricoles ne s¤accompagne pas d¤une garantie des droits d¤accès et de contrôle des ressources productives. Ces droits sont définis dans une large mesure par les institutions de parenté basées sur les hommes, issues d¤idéologies patriarcales. De ce fait, dans les cultures patrilinéaires ou matrilinéaires, les hommes décident de la répartition des ressources familiales.

À la fin du Moyen Âge, la noblesse est en pleine restructuration en Castille. La chevalerie, qui lui était jusqu'alors intimement liée, commence à s'ouvrir à de nouveaux venus dans le cadre des guerres de reconquête tandis que les rois Trastamare s'entourent d'une nouvelle catégorie sociale, les letrados, qu'ils ennoblissent fréquemment afin d'asseoir durablement leur pouvoir. La vieille noblesse de lignage se retrouve alors dépossédée de ses prérogatives auprès de la couronne.Dans ce contexte régi par les lois alphonsines des Partidas et par les théories du droit du juriste italien Bartole, le XVe siècle castillan est le théâtre de nombreuses guerres civiles, qui voient s'affronter les partisans des souverains et de leurs favoris de noblesse récente, et les défenseurs de la vieille noblesse. Le conflit entre la noblesse " qui se mérite " et la noblesse " qui s'hérite " n'a pas lieu que sur les champs de bataille. À chaque recrudescence du conflit, de nombreux nobles prennent la plume afin de défendre leur position en proposant un discours théorique sur la noblesse. Le camp des partisans de la noblesse de mérite défend ainsi une représentation de la noblesse fondée sur le mérite propre et les services rendus au roi. De leur côté, les défenseurs de la noblesse de lignage proposent une vision de plus en plus exclusive de la noblesse au cours du siècle. Leur dernier représentant, Ferrán Mexía, met ainsi en place dans son Nobiliario Vero publié en 1492, une nouvelle théorie basée non plus sur le lignage mais sur le sang, à l'origine du verrouillage de la noblesse au XVIe siècle.

À la fin du Moyen Âge, la noblesse est en pleine restructuration en Castille. La chevalerie, qui lui était jusqu’alors intimement liée, commence à s’ouvrir à de nouveaux venus dans le cadre des guerres de reconquête tandis que les rois Trastamare s’entourent d’une nouvelle catégorie sociale, les letrados, qu’ils ennoblissent fréquemment afin d’asseoir durablement leur pouvoir. La vieille noblesse de lignage se retrouve alors dépossédée de ses prérogatives auprès de la couronne.Dans ce contexte régi par les lois alphonsines des Partidas et par les théories du droit du juriste italien Bartole, le XVe siècle castillan est le théâtre de nombreuses guerres civiles, qui voient s’affronter les partisans des souverains et de leurs favoris de noblesse récente, et les défenseurs de la vieille noblesse. Le conflit entre la noblesse « qui se mérite » et la noblesse « qui s’hérite » n’a pas lieu que sur les champs de bataille. À chaque recrudescence du conflit, de nombreux nobles prennent la plume afin de défendre leur position en proposant un discours théorique sur la noblesse. Le camp des partisans de la noblesse de mérite défend ainsi une représentation de la noblesse fondée sur le mérite propre et les services rendus au roi. De leur côté, les défenseurs de la noblesse de lignage proposent une vision de plus en plus exclusive de la noblesse au cours du siècle. Leur dernier représentant, Ferrán Mexía, met ainsi en place dans son Nobiliario Vero publié en 1492, une nouvelle théorie basée non plus sur le lignage mais sur le sang, à l’origine du verrouillage de la noblesse au XVIe siècle. / At the end of the fifteenth century, the Castilian nobility is getting reorganised. Until then, nobility was profoundly linked to chivalry, but at that time, chivalry is opening to newcomers with the Reconquista war. Furthermore, a new social category is surrounding the Trastamare kings: the letrados, who are frequently ennobled by the kings, willing to strengthen their power. The old nobility, coming from lineage, finds itself deprived from its prerogatives regarding the exertion of power.In this context, ruled by the Alphonsine laws of the Partidas and by the legal theories developed by the Italian jurist Bartolus de Saxoferrato, the Castilian fifteenth century is the theatre of numerous civil wars, in which the supporters of the sovereigns and of their favourites recently ennobled fight against the upholders of the old nobility.The conflict between a nobility of merit and an inherited nobility is not only military but also literary. Every time the conflict gets more intense, numerous noblemen get to write to defend their position, proposing a theoretical discourse on nobility. The side of the supporters of the nobility of merit defend a representation of nobility based on personal virtues and the service rendered to their king. On the other side, the defenders of the inherited nobility propose a vision increasingly exclusive of nobility as the century goes by. Their last representative, Ferrán Mexía, establishes in his Nobiliario Vero, published in 1492, a new theory of nobility not based on lineage anymore but on blood. This theory is behind the locking of the Spanish nobility in the sixteenth century.

Le diabète de type 1 (DT1) est caractérisé par des niveaux élevés de glucose en raison de la destruction des cellules ß pancréatiques sécrétrices d'insuline. Cependant, les thérapies actuelles de remplacement des cellules bêta du pancréas impliquant la transplantation d'îlots pancréatiques sont techniquement difficiles et limitées par la disponibilité de don d'organes. Bien que les cellules souches embryonnaires et les cellules souches pluripotentes induites soient intensément étudiées, aucune de ces deux sources de cellules souches ne peut être utilisée directement sans le risque de développement de tumeurs. Les cellules souches dérivées du muscle squelettique (MDSC) sont une source de cellules alternative intéressante car elles sont multi-potentes et peuvent donc se différencier vers plusieurs lignages cellulaires tels que des cellules cardiaques à battement autonome “pacemaker-like” et des cellules neuronales. Par conséquent, nous avons émis l'hypothèse qu'elles pourraient se différencier en lignées de type pancréatique. Les objectifs de cette étude étaient donc d'étudier le potentiel des MDSC (1) à se différencier in vitro en cellules beta pancréatiques exprimant l'insuline et (2) à se différentier in vivo dans le pancréas et ainsi réduire l'hyperglycémie chez la souris modèle d'un diabète de type 1. Dans cette étude, les MDSC de muscle de souris ont été isolées via une série de passages des cellules les moins adhérentes en culture. Les cellules souches ainsi isolées peuvent adhérer sur une couche de cellules de types fibroblastes ou sur une matrice extra-cellulaire de type laminine pour ensuite se différentier in vitro ou bien être utilisées comme cellules souches MDSC non-adhérentes et non différentiées pour les études in vivo. In vitro, les MDSC peuvent se différencier spontanément en agrégats de cellules formant des îlots et exprimant des marqueurs de cellules bêta identifiés par immunofluorescence et analyse “PCR transcription inverse”. Ceci a été confirmé par immuno-analyse montrant l'expression des protéines nécessaires à la fonction des cellules ß, comme Nkx6.1, MafA et Glut2. Les MDSC différenciées en aggrégats cellulaires de type îlots pancréatiques montrent une sécrétion d'insuline en réponse au glucose in vitro. Cependant, dans des modèles murins de DT1 induit par la streptozotocine, l'injection intra-péritonéale des MDSC n'a pas permis de rétablir chez les souris diabétiques une normoglycémie du glucose sanguin en dépit d'un engreffement des MDSC dans les tissus pancréatiques. Ces données montrent que les MDSC peuvent constituer une source de cellules souches alternative intéressante pour le traitement du diabète. / Type 1 Diabetes (T1D) is characterized by high and poorly controlled glucose levels due to the destruction of insulin-secreting pancreatic ß-cells. However, current ß-cell replacement therapies, involving pancreas and pancreatic islet transplantation are technically demanding and limited by donor availability. While embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells are intensely investigated, neither can be used due to safety issues. Skeletal muscle-derived stem cells (MDSC) are an attractive alternative cell source as they have the potential to undergo multilineage differentiation into beating pacemaker-like cells and neuronal cells. Hence, it is hypothesised that they can differentiate into pancreatic lineages. This led to the goals of this study, which were (1) to investigate the potential of MDSC to differentiate into mature insulin expressing cells in vitro and (2) to reduce hyperglycemia in mouse model type 1 diabetes. In this study, MDSC were isolated from mouse via a serial pre-plating based on the adhesive characteristics of cultured cells, in which the cells of interest adhered to plates at a later time for in vitro differentiation, while the non-adherence undifferentiated MDSC were used for in vivo study. The MDSC were found to spontaneously differentiate into islet-like aggregates and expressed ß-cell markers in vitro, as determined by immunofluorescence and reverse transcription PCR analyses. This was further confirmed by immunoblotting analysis showing expression of proteins required for ß-cell function, such as Nkx6.1, MafA and Glut2. The differentiation of MDSC into islet-like clusters demonstrated glucose responsiveness in vitro. In streptozotocin-induced T1D mouse models, intraperitoneal injection of the undifferentiated MDSC did not restore the blood glucose levels of the diabetic mice to normoglycemia despite successful engraftment of MDSC into the pancreatic tissues. Taken together, these data show that MDSC may serve as an alternative source of stem cells for the treatment of diabetes.

Le pays d'Aire est un espace prospère à la frontière des comtés de Saint-Pol, de Flandre et d'Artois. Cette région rurale et céréalière est arrosée par la Lys, rivière permettant le commerce avec les grandes villes de Flandre. L'ensemble forme l'assise territoriale d'un bailliage artésien dont le siège est placé à Aire-sur-la-Lys, petite ville vivant dans l'ombre de sa puissante voisine Saint-Omer et de la cité de Thérouanne. Cet espace intermédiaire entre Ypres et Hesdin, Lille et Saint-Omer, possède toutefois d'incontestables atouts économiques et une identité originale. Aire, farouchement artésienne mais fortement influencée par la Flandre, fut toujours à la recherche d'un protecteur à la fin du Moyen Age. Ce rôle fut confié tantôt au prévôt de la collégiale tantôt au bailli. Un lignage noble originaire d'Enguinegatte entreprend de mettre la main sur la région, d'abord en menant une subtile politique matrimoniale puis en monopolisant la charge de bailli. Cet office, cumulé à la charge de chambellan local, leur permet de constituer un solide réseau local dans lequel sont impliqués l'échevinage, les chanoines mais aussi le cousinage et les bâtards du lignage. Les Viesville sont alors les véritables maîtres d'Aire et profitent de la reconversion économique de la région après les grandes pestes. La famille parvient à surmonter les coups durs reçus dans le premier quart du XVe siècle mais son influence est finalement balayée par la guerre menée en Artois par Louis XI après la mort de Charles le Téméraire. Véritable "cygne noir", cet avatar dans la lente construction de l'Etat coûte à cette famille tout ce qu'il lui avait apporté dans un premier temps. / The country of Aire is a prosperous area on the border of the counties of Saint-Pol, Flanders and Artois. This rural and cereal area is watered by the Lys river which allows trade with the big cities of Flanders. It forms the territorial basis of an Artesian bailiwick which headquarter is located in Aire-sur-la-Lys, a town living in the shade of the powerful neighbourhood of Saint-Omer and Thérouanne. This intermediate space between Ypres and Hesdin, Lille and Saint-Omer, has however indisputable economic advantages and its own identity. Aire, fiercely from Artois but strongly influenced by Flanders, was at the end of the Middle Ages always in search of a protector. This role was sometimes entrusted to the provost of the collegiate church, sometimes to the bailiff. A noble lineage native of Enguinegatte began to get hold on the region, at first by leading a subtle marital politic then by monopolizing the bailiff’s office. This status, added to the one of the chamberlain of the duke of Burgundy, allowed them to establish a robust local network in which were implied local elites, canons but also cousins and illegitimate children of the lineage. The La Viesville were then the real masters of Aire and took advantage of the economic reconversion of the region after the Great Plague. The family succeeded in overcoming the shocks received in the first quarter of the XVth century but its influence was finally annihilated by the war led in Artois by Louis XI after the death of Charles the Bold. Real " black swan ", this step in the slow construction of the State cost to this family all that it had brought before.

Les péricytes sont fortement suspectés de jouer un rôle déterminant dans la physiopathologie de l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP), non seulement en raison de leur position et distribution, de leur rôle dans l'homéostasie vasculaire, de leur plasticité et spécificité tissulaire, mais aussi vu leur nette augmentation en nombre autour des artérioles pulmonaires remodelées. Cependant, les mécanismes impliqués dans leur accumulation autour des vaisseaux remodelés ainsi que leur importance dans la mise en place et la progression de l’HTAP restent encore incompris. De plus, nous ne savons pas si les péricytes présentent ou non des anomalies phénotypiques dans l’HTAP.C’est pourquoi ces travaux de doctorat ont visé à : 1) Identifier les possibles anomalies intrinsèques des péricytes provenant de patients HTAP ; 2) Préciser rôle de la voie de signalisation CXCL12/CXCR4/CXCR7 dans l’augmentation de la couverture péricytaire et tester des inhibiteurs de cette voie dans des modèles précliniques d’hypertension pulmonaire (HP) ; 3) Etudier l’impact du pouvoir mésenchymateux des péricytes dans le remodelage vasculaire pulmonaire associé à l’HTAP.Nos données ont permis d’une part de démontrer que les péricytes provenant de patients HTAP possédent des défauts intrinsèques dans les mécanismes de prolifération, de migration et de différenciation cellulaire et que la voie du CXCL12 contribue fortement à l’augmentation anormale de la couverture péricytaire autour des vaisseaux remodelés de patients HTAP. D’autre part, via leur capacité à se différencier en cellules contractiles, nous avons pu démontrer que les péricytes contribuaient directement au remodelage vasculaire pulmonaire.En conclusion, notre étude montre ainsi l’importance du rôle des péricytes pulmonaires dans la progression de l’hypertension artérielle pulmonaire humaine et expérimentale. / Pericytes (PCs) are strongly suspected to play a determining role in the pathophysiology of pulmonary arterial hypertension (PAH), because of their position and distribution, role in vascular homeostasis, versatility and tissue-specificity, but also because they accumulate around remodeled pulmonary arterioles in PAH. However, the underlying mechanisms and their dynamic role in PAH are still unknown. Furthermore, we do not know whether pulmonary PCs are phenotypically and functionally altered in PAH. To answer these questions, our objective were: 1) To examine the phenotypic and functional characteristics of human pulmonary PCs derived from control and PAH patients; 2) To precise the role of the intrinsic abnormalities in the altered phenotype of pulmonary PCs in PAH; 3) To study the dynamic role(s) of pulmonary PCs in preclinical PAH models, especially through modulation of the CXCL12/CXCR4/CXCR7 signaling pathway. Taken together, our findings identify for the first time phenotypic and functional abnormalities of pulmonary PCs in PAH with pathogenetic significance since they increased directly their proliferation, migration and capacity to differentiate in smooth muscle-like cells.

Nous proposons dans cette thèse de caractériser quantitativement la variabilité à différentes échelles au cours de l'embryogenèse. Pour ce faire, nous utilisons une combinaison de modèles mathématiques et de résultats expérimentaux. Dans la première partie, nous utilisons une petite cohorte d'oursins digitaux pour construire une représentation prototypique du lignage cellulaire, reliant les caractéristiques des cellules individuelles avec les dynamiques à l'échelle de l'embryon tout entier. Ce modèle probabiliste multi-niveau et empirique repose sur les symétries des embryons et sur les identités cellulaires; cela permet d'identifier un niveau de granularité générique pour observer les distributions de caractéristiques cellulaires individuelles. Le prototype est défini comme le barycentre de la cohorte dans la variété statistique correspondante. Parmi plusieurs résultats, nous montrons que la variabilité intra-individuelle est impliquée dans la reproductibilité du développement embryonnaire. Dans la seconde partie, nous considérons les mécanismes sources de variabilité au cours du développement et leurs relations à l'évolution. En nous appuyant sur des résultats expérimentaux montrant une pénétrance incomplète et une expressivité variable de phénotype dans une lignée mutante du poisson zèbre, nous proposons une clarification des différents niveaux de variabilité biologique reposant sur une analogie formelle avec le cadre mathématique de la mécanique quantique. Nous trouvons notamment une analogie formelle entre l'intrication quantique et le schéma Mendélien de transmission héréditaire. Dans la troisième partie, nous étudions l'organisation biologique et ses relations aux trajectoires développementales. En adaptant les outils de la topologie algébrique, nous caractérisons des invariants du réseaux de contacts cellulaires extrait d'images de microscopie confocale d'épithéliums de différentes espèces et de différents fonds génétiques. En particulier, nous montrons l'influence des histoires individuelles sur la distribution spatiales des cellules dans un tissu épithélial. / We propose in this thesis to characterize variability quantitatively at various scales during embryogenesis. We use a combination of mathematical models and experimental results. In the first part, we use a small cohort of digital sea urchin embryos to construct a prototypical representation of the cell lineage, which relates individual cell features with embryo-level dynamics. This multi-level data-driven probabilistic model relies on symmetries of the embryo and known cell types, which provide a generic coarse-grained level of observation for distributions of individual cell features. The prototype is defined as the centroid of the cohort in the corresponding statistical manifold. Among several results, we show that intra-individual variability is involved in the reproducibility of the developmental process. In the second part, we consider the mechanisms sources of variability during development and their relations to evolution. Building on experimental results showing variable phenotypic expression and incomplete penetrance in a zebrafish mutant line, we propose a clarification of the various levels of biological variability using a formal analogy with quantum mechanics mathematical framework. Surprisingly, we find a formal analogy between quantum entanglement and Mendel’s idealized scheme of inheritance. In the third part, we study biological organization and its relations to developmental paths. By adapting the tools of algebraic topology, we compute invariants of the network of cellular contacts extracted from confocal microscopy images of epithelia from different species and genetic backgrounds. In particular, we show the influence of individual histories on the spatial distribution of cells in epithelial tissues.

Nous proposons dans cette thèse de caractériser quantitativement la variabilité à différentes échelles au cours de l'embryogenèse. Pour ce faire, nous utilisons une combinaison de modèles mathématiques et de résultats expérimentaux. Dans la première partie, nous utilisons une petite cohorte d'oursins digitaux pour construire une représentation prototypique du lignage cellulaire, reliant les caractéristiques des cellules individuelles avec les dynamiques à l'échelle de l'embryon tout entier. Ce modèle probabiliste multi-niveau et empirique repose sur les symétries des embryons et sur les identités cellulaires; cela permet d'identifier un niveau de granularité générique pour observer les distributions de caractéristiques cellulaires individuelles. Le prototype est défini comme le barycentre de la cohorte dans la variété statistique correspondante. Parmi plusieurs résultats, nous montrons que la variabilité intra-individuelle est impliquée dans la reproductibilité du développement embryonnaire. Dans la seconde partie, nous considérons les mécanismes sources de variabilité au cours du développement et leurs relations à l'évolution. En nous appuyant sur des résultats expérimentaux montrant une pénétrance incomplète et une expressivité variable de phénotype dans une lignée mutante du poisson zèbre, nous proposons une clarification des différents niveaux de variabilité biologique reposant sur une analogie formelle avec le cadre mathématique de la mécanique quantique. Nous trouvons notamment une analogie formelle entre l'intrication quantique et le schéma Mendélien de transmission héréditaire. Dans la troisième partie, nous étudions l'organisation biologique et ses relations aux trajectoires développementales. En adaptant les outils de la topologie algébrique, nous caractérisons des invariants du réseaux de contacts cellulaires extrait d'images de microscopie confocale d'épithéliums de différentes espèces et de différents fonds génétiques. En particulier, nous montrons l'influence des histoires individuelles sur la distribution spatiales des cellules dans un tissu épithélial. / We propose in this thesis to characterize variability quantitatively at various scales during embryogenesis. We use a combination of mathematical models and experimental results. In the first part, we use a small cohort of digital sea urchin embryos to construct a prototypical representation of the cell lineage, which relates individual cell features with embryo-level dynamics. This multi-level data-driven probabilistic model relies on symmetries of the embryo and known cell types, which provide a generic coarse-grained level of observation for distributions of individual cell features. The prototype is defined as the centroid of the cohort in the corresponding statistical manifold. Among several results, we show that intra-individual variability is involved in the reproducibility of the developmental process. In the second part, we consider the mechanisms sources of variability during development and their relations to evolution. Building on experimental results showing variable phenotypic expression and incomplete penetrance in a zebrafish mutant line, we propose a clarification of the various levels of biological variability using a formal analogy with quantum mechanics mathematical framework. Surprisingly, we find a formal analogy between quantum entanglement and Mendel’s idealized scheme of inheritance. In the third part, we study biological organization and its relations to developmental paths. By adapting the tools of algebraic topology, we compute invariants of the network of cellular contacts extracted from confocal microscopy images of epithelia from different species and genetic backgrounds. In particular, we show the influence of individual histories on the spatial distribution of cells in epithelial tissues.

Nous proposons dans cette thèse de caractériser quantitativement la variabilité à différentes échelles au cours de l'embryogenèse. Pour ce faire, nous utilisons une combinaison de modèles mathématiques et de résultats expérimentaux. Dans la première partie, nous utilisons une petite cohorte d'oursins digitaux pour construire une représentation prototypique du lignage cellulaire, reliant les caractéristiques des cellules individuelles avec les dynamiques à l'échelle de l'embryon tout entier. Ce modèle probabiliste multi-niveau et empirique repose sur les symétries des embryons et sur les identités cellulaires; cela permet d'identifier un niveau de granularité générique pour observer les distributions de caractéristiques cellulaires individuelles. Le prototype est défini comme le barycentre de la cohorte dans la variété statistique correspondante. Parmi plusieurs résultats, nous montrons que la variabilité intra-individuelle est impliquée dans la reproductibilité du développement embryonnaire. Dans la seconde partie, nous considérons les mécanismes sources de variabilité au cours du développement et leurs relations à l'évolution. En nous appuyant sur des résultats expérimentaux montrant une pénétrance incomplète et une expressivité variable de phénotype dans une lignée mutante du poisson zèbre, nous proposons une clarification des différents niveaux de variabilité biologique reposant sur une analogie formelle avec le cadre mathématique de la mécanique quantique. Nous trouvons notamment une analogie formelle entre l'intrication quantique et le schéma Mendélien de transmission héréditaire. Dans la troisième partie, nous étudions l'organisation biologique et ses relations aux trajectoires développementales. En adaptant les outils de la topologie algébrique, nous caractérisons des invariants du réseaux de contacts cellulaires extrait d'images de microscopie confocale d'épithéliums de différentes espèces et de différents fonds génétiques. En particulier, nous montrons l'influence des histoires individuelles sur la distribution spatiales des cellules dans un tissu épithélial. / We propose in this thesis to characterize variability quantitatively at various scales during embryogenesis. We use a combination of mathematical models and experimental results. In the first part, we use a small cohort of digital sea urchin embryos to construct a prototypical representation of the cell lineage, which relates individual cell features with embryo-level dynamics. This multi-level data-driven probabilistic model relies on symmetries of the embryo and known cell types, which provide a generic coarse-grained level of observation for distributions of individual cell features. The prototype is defined as the centroid of the cohort in the corresponding statistical manifold. Among several results, we show that intra-individual variability is involved in the reproducibility of the developmental process. In the second part, we consider the mechanisms sources of variability during development and their relations to evolution. Building on experimental results showing variable phenotypic expression and incomplete penetrance in a zebrafish mutant line, we propose a clarification of the various levels of biological variability using a formal analogy with quantum mechanics mathematical framework. Surprisingly, we find a formal analogy between quantum entanglement and Mendel’s idealized scheme of inheritance. In the third part, we study biological organization and its relations to developmental paths. By adapting the tools of algebraic topology, we compute invariants of the network of cellular contacts extracted from confocal microscopy images of epithelia from different species and genetic backgrounds. In particular, we show the influence of individual histories on the spatial distribution of cells in epithelial tissues.