Les spores d'Aspergillus niger résultant d'un processus de reproduction asexuée possèdent une glucose oxydase sous forme active. Ces spores ont été produites par fermentation en milieu solide en utilisant différents substrats tels que les graines de sarrasin, de riz, de maïs, les racines de manioc, les semences de jack fruit, le blé, la bagasse de manioc et la bagasse. La glucose oxydase est quantitativement transféré du mycélium aux spores au cours de développement fongique sur substrat solide. Les spores se comportent donc comme une source d'enzyme utilisable dans la conversion du glucose en acide gluconique après leur récolte. Il a été démontré que l'expression de leur activité biocatalytique nécessite une permeabilisation des conidies et la prévention de leur germination. Les conditions optimales de réaction impliquent l'utilisation de spores ayant subi un cycle congélation-décongélation (109 spores / ml) traités par du citral (3% v / v) pendant 5 h à 30 °C, la réaction se déroulant selon un mode fed-batch impliquant des ajouts successifs de glucose en poudre. La vitesse moyenne de réaction obtenue est de 5,3 g / l.h avec 178 g / L d'acide gluconique produit pour 164 g / L de glucose consommé après environ 36 h de réaction, ce qui correspond à un rendement molaire proche de 100%. Il a été constaté que les spores peuvent être réutilisées pendant 14 cycles de réaction sans perte d'activité décelable. De même, un stockage d'un an à -20 °C ne conduit à aucune perte d'activité. Ainsi, ce processus pourrait concurrencer efficacement les procédés classiques de production de gluconate, qui impliquent la mise en oeuvre de la forme mycélienne du champignon.

L’orme, un arbre très apprécié pour le paysagisme urbain, est menacé par des champignons ophiostomatoïdes causant la maladie hollandaise de l'orme (MHO). Dans le xylème de l’orme, ces champignons se répandent passivement grâce à leurs cellules levuriformes bourgeonnantes et se servent de la forme mycélienne pour progresser dans les vaisseaux non infectés. Ce dimorphisme pourrait faciliter la colonisation de l’hôte, ce qui indique une possible liaison avec la virulence. Plusieurs stimuli affectent le dimorphisme, y compris des inhibiteurs de lipoxygénases. Les lipoxygénases (Lox), ainsi que les cyclooxygénases (Cox) sont des dioxygénases qui catalysent la formation d’oxylipines à partir d’acide gras. Ces molécules modulent le développement fongique et agissent possiblement dans le dimorphisme et la virulence des Ophiostoma. L’objectif de cette thèse est d’analyser le dimorphisme des agents de la MHO et vérifier si cette transition et la pathogénie sont modulées par des gènes qui encodent des enzymes du groupe des dioxygénases. Nous avons examiné l’effet de différents stimuli sur le dimorphisme des souches d’ophiostomatoïdes qui causent la MHO. Nous avons aussi vérifié si l’acide linoléique induit la transition de levure-mycélium et la formation de structures de reproduction chez ces agents. Également, nous avons identifié et caractérisé des gènes qui encodent des dioxygénases chez les génomes d’O. novo-ulmi H327 et d’O. ulmi W9. De plus, nous avons produit une souche Δppo1 d’O. novo-ulmi pour explorer la fonction de ce gène. Cette transition est probablement modulée par différents mécanismes et voies car la réponse à la manipulation de stimuli variait selon la souche analysée. L’acide salicylique, inhibiteur de cyclooxygénases, réduit la production de mycélium chez les souches testées. Néanmoins, l'acide linoléique a stimulé la formation de mycélium ainsi que la production des structures de reproduction. Aucun gène lox mais deux gènes cox sont présents dans les génomes d’O. novo-ulmi H327 et d’O. ulmi W9. Selon nos résultats, un de ces gènes cox (gène ppo1 ou g7173) ne semble pas lié à la virulence ni aux fonctions essentielles du cycle de vie d’O. novo-ulmi. Toutefois, les mutants Δppo1 produisent moins de mycélium que les souches sauvages en milieu liquide contenant de l’arginine. D’après nos résultats, les cyclooxygénases pourraient être liées au dimorphisme des agents de la MHO. / Elm trees, which are valued for urban landscaping, are threatened by ophiostomatoid fungi causing Dutch elm disease (DED). These fungi are transported passively in the elm xylem as yeast-budding cells and switch to the mycelial form to progress in uninfected vessels. This dimorphism may facilitate colonization of the host, which indicates its possible association with fungal virulence. Several stimuli affect dimorphism, among them lipoxygenase inhibitors. Lipoxygenase (Lox) and cyclooxygenase (Cox) are dioxygenases which catalyze oxylipins from fatty acids. These molecules modulate fungal growth and are possibly involved in dimorphism and virulence in Ophiostoma. The objective of this thesis was to analyze dimorphism of DED agents and verify whether this transition and pathogenesis are modulated by genes that encode dioxygenase enzymes. The effect of different stimuli on dimorphism was examined in ophiostomatoid strains that cause DED. I also verified if linoleic acid induced transition from yeast to mycelium and production of reproductive structures in these agents. In addition, I identified and characterized genes that encode dioxygenases in genomes of O. novo-ulmi H327 and O. ulmi W9. Finally, I produced a Δppo1 strain of O. novo-ulmi to determine the function of this gene. This transition is probably modulated by different mechanisms and pathways since the response to the manipulation of stimuli varied according to the strain analyzed. Salicylic acid, a cyclooxygenase inhibitor, reduced mycelial production in the strains tested. However, linoleic acid stimulated the production of mycelia and reproductive structures. No lox gene but two cox genes are present in the genomes of O. novo-ulmi H327 and O. ulmi W9. According to our results, one of these cox genes (gene ppo1 or g7173) does not seem related to the virulence or essential functions of the O. novo-ulmi life cycle. Nonetheless, the Δppo1 mutants produced less mycelia in liquid medium with arginine compared to the wild-type. As observed with these data, cyclooxygenases could be related to dimorphism of DED agents.

L’utilisation de matériaux d’origine végétale dans les bâtiments thermiquement performants pose la question de la pérennité des ouvrages principalement à cause de la dégradation fongique. Postia placenta est une espèce des champignons provoquant la pourriture brune, qui est la plus destructrice pour les constructions en bois.Ce travail se concentre sur l’observation et la modélisation de la croissance de Postia placenta à trois échelles successives : l'arborescence du mycélium (échelle discrète), la croissance en milieu libre (échelle continue) et la croissance en milieu encombré (échelle macroscopique). L’observation expérimentale de la croissance de Postia placenta utilise un microscope confocal à balayage laser pour quantifier les différentes mécanismes et obtenir les paramètres de croissance. A partir de cette observation, un modèle discret capable de générer un mycélium de forme extrêmement similaire à celle observée a été imaginé, développé et validé. Ensuite, à partir des profils de biomasse moyennés selon le rayon des mycéliums simulés par le modèle discret, un modèle continu basé sur une équation de réaction diffusion a été identifié pour décrire l’évolution de la concentration de biomasse fongique. Ce modèle continu offre la possibilité de la transition de l’échelle locale vers l’échelle macroscopique. Pour cela, des simulations de la prolifération en environnement encombré sont obtenues à l'aide du modèle continu. Par prise de moyenne, les champs spatio-temporels obtenus permettent de déterminer les paramètres d'un modèle continu similaire, mais valable à l'échelle macroscopique, sur un milieu fictif qui prend en considération la morphologie des obstacles. / The use of bio-based materials in thermally efficient buildings raises the question of the sustainability mainly due to fungal degradation. Among the wood-decay fungi, Postia placenta is one of the most common brown rot fungi, which are the most destructive due to their rapid decaying mechanisms. This work focused on the experimental observation and the modeling of fungal growth at three successive scales: the mycelial network (discrete scale), mycelial growth in homogeneous media (continuous scale) and mycelial growth in porous media (macroscopic scale).The experimental observation of the growth of Postia placenta was performed using confocal laser scanning microscopy to quantify the different growth mechanisms and obtain the growth parameters. A discrete model has been derived from this observation and is capable of generating mycelial networks extremely similar to the observed ones. A continuous formulation based on a reaction diffusion equation was developed from the radial biomass density of a mycelial network obtained in the discrete model. This continuous formulation was then used to derive an equivalent macroscale model able to account for fungal development in porous media. Simulations were performed on various periodic porous media. The parameters of the macroscale model was identified on the macroscopic fields obtained by averaging the local field over one periodic unit cell.