Répondant au besoin de mieux comprendre les relations qui lient un génotype aux phénotypes moléculaires et cliniques associés, nous avons développé une nouvelle infrastructure bioinformatique qui unit, dans un même système, la collecte, la gestion, la maintenance et le traitement de multiples données ou informations. La première contribution de cette thèse est SM2PH Central et sa capacité de générer des instances. SM2PH Central constitue notre centre de référence en ligne pour toutes les protéines humaines intégrant des niveaux d'informations qui vont des aspects génomiques, structuraux, fonctionnels ou évolutifs aux aspects de transcriptomique, interactomique, protéomique ou métabolomique. La deuxième contribution est MSV3d, une ressource d'annotation multi-niveau (propriétés physico-chimiques, fonction, évolution, structure) des mutations humaines connues. MSV3d fournit l'ensemble des connaissances exploitées par la troisième contribution de cette thèse à savoir KD4v, notre base d'extraction de connaissances pour prédire l'impact phénotypique d'une mutation. La base de connaissances de KD4v induite par la Programmation Logique Inductive contient des règles exploitables par un humain ou un ordinateur et des facteurs prédictifs caractérisant les mutations neutres ou délétères. Enfin, l'ultime contribution de cette thèse est liée au développement de GEPeTTO, un prototype de priorisation de gènes. Une application biologique a été réalisée. Nous avons étudié la cécité nocturne en utilisant SM2PH Central, en combinaison avec le service d'annotation de MSV3d et la méthode de prédiction KD4v pour analyser le gène GPR179 et ses deux mutations nouvellement identifiées.

Le modèle étudié est l'agent phytopathogène vasculaire Ralstonia solanacearum, en portant une attention particulière aux souches de phylotype II. Cette bactérie d'origine tellurique est très diversifiée, tant au plan génétique que phénotypique. Sa classification en constante évolution témoigne d'une volonté de clarifier cette biodiversité inhabituellement forte, tout en cherchant à reconnaître les écotypes structurant ce complexe d'espèces, i.e., des groupes de souches partageant à la fois des traits génotypiques et biologiques spécifiques. Dans le cadre de ce pathosystème modèle, nous nous sommes attachés dans un premier temps à revisiter de façon précise les pathotypes au sein d'écotypes bien décrits dans la littérature, ou à en faire la description (phylotype III africain). Nous avons observé une forte convergence phénotypique entre les souches de phylotype III des hauts plateaux africains et les souches Brown rot de phylotype IIB-1, capables de flétrir la pomme de terre et d'autres Solanacées à température froide. L'adaptation de souches aussi diverses pour la tolérance au froid nous a conduits à dresser un bilan de la situation R. solanacearum en Europe et in extenso dans le bassin méditerranéen. Cette approche a permis d'apprécier les degrés de divergence significative dans le pouvoir pathogène (virulence et agressivité) sur Solanaceae au sein de souches quasi clonales unifiant l'écotype Brown rot, qui s'établissent aussi sous forme d'infections latentes dans les tissus vasculaires de bananiers (Musacées). Dans le même temps, le phénotype de souches pathogènes du bananier, unifiant l'écotype Moko, a aussi été revisité sur Solanaceae qu'elles parviennent à flétrir, y compris des ressources génétiques résistantes au flétrissement bactérien. L'ensemble de ces données expérimentales a permis de dégager les critères de sélection pour le choix de trois nouvelles souches du complexe d'espèces R. solanacearum, dont nous avons obtenu les séquences génomiques. Notre approche en génomique comparative a permis de décrire le premier pangénome chez cet agent pathogène : l'ensemble les gènes repérés de l'espèce. Ces données ont été exploitées par différentes approches bio-informatiques et permettent de concevoir une refonte pertinente du complexe d'espèces R. solanacearum en trois nouvelles espèces génomiques, regroupant les souches de phylotypes I (Asie) et III (Afrique) d'une part, puis les souches de phylotype II (Amérique), et enfin les souches de phylotype IV (Indonésie) d'autre part. Ce pangénome a ensuite été exploité en concevant et développant une puce à ADN, un outil permettant l'exploration à haut débit d'une grande quantité de souches. La densité des données expérimentales accumulées permet une démarche vers l'écologie moléculaire et de reconstituer certains pans du passé évolutif des souches de phylotype II chez R. solanacearum. Par ailleurs, l'analyse approfondie de ces données de génomique, associant phylogéographie et structuration des populations de l'écotype Brown rot, montre une double situation épidémiologique en Europe, recoupant des influences andines et africaines. De la même façon, l'écotype Moko présente trois structures génétiques distinctes. Ces données ont été analysées de manière à retracer les principaux flux de gènes dans les états ancestraux des phylotypes et de dégager la forte contribution de la partie mobile du génome, des gènes relatifs à l'adaptation environnementale et à la pathogénie, comme moteurs dans l'évolution de cet important organisme phytopathogène.

Le VEGF est une cible validée pour le traitement du cancer colorectal métastatique avec le bevacizumab (Avastin) et l’aflibercept (Zaltrap) qui sont approuvés en première ligne et seconde ligne de traitement. Malgré les efforts intenses, il n’existe pas de biomarqueurs prédictifs pour identifier les patients qui pourraient répondre ou non aux therapies anti-VEGF. Récemment, différents sous-groupes de cancers colorectaux ont été identifies se basant sur l’expression de genes, incluant le groupe CMS4, un sous-groupe de phénotype mésenchymateux, angiogénique et de mauvais prognostic. Nous voulons établir si le phenotype mésenchymateux est prédictif pour la réponse aux agents anti-VEGF. Les cellules de cancer colorectal ont été étudiées in vitro et in vivo pour l’expression des marqueurs épithéliaux (E-cadherine, gamma-catenine, cytokeratine 18) et mésenchymateux (vimentine, N-cadherine, fibronectine) par qRT-PCR and western-blot et leur distribution par E-cadherine et beta-catenine pour immunocytochimie. Cinq modèles de cancer colorectal ont été rangés selon un phénotype épithélial prononcé (HT-29 et DLD-1), intermédiaire (HCT-116) à mésenchymateux (HCT-116/5-FU, LS174T) et les capacités d’inhibition de la croissance par le bevacizumab et l’aflibercept ont été établi. La sécrétion de VEGF a été déterminé par ELISA et la densité microvasculaire a été caractérisé par immunohistochimie quantitative. Le phénotype mésenchymateux est associé à une grande densité vasculaire mais pas aux ligands VEGF. Deux modèles de xénogreffes (DLD-1, HCT-116/5-FU) sont sensibles au bevacizumab et à l’aflibercept, deux modèles sont plus sensibles à l’aflibercept qu’au bevacizumab et un modèle est résistant aux deux molécules. L’aflibercept est plus efficace que le bevacizumab sur l’ensemble des modèles. Le phénotype mésenchymateux n’est pas prédictif pour la réponse aux agents ciblant le VEGF, ni positivement, ni négativement. / VEGF is a validated target for treatment of metastatic colorectal cancer (mCRC) with bevacizumab (avastin) and aflibercept (zaltrap) being approved for first and second line treatment, respectively. Despite intense efforts, no predictive biomarkers are available to identify patients likely to respond, or not, to VEGF-targeted therapies. Recently, different subtypes of CRC have been identified based on gene expression analysis including CMS4, a molecular subgroup with a mesenchymal phenotype, prominent angiogenesis and poor prognosis. We here wish to establish if the mesenchymal phenotype is predictive for the response to VEGF-targeted agents. CRC cell lines were examined for expression of epithelial (E-cadherin, gamma-catenin, cytokeratin 18) and mesenchymal (vimentin, N-cadherin, fibronectin) markers in vitro and in vivo by qRT-PCR and Western blot analysis and for the cellular distribution of E-cadherin and beta-catenin by ICC. Five CRC models were selected ranging from pronounced epithelial (HT-29, DLD-1), intermediate (HCT-116) to mesenchymal (HCT-116/5-FU, LS174T) and the tumor growth inhibitory activity of bevacizumab and aflibercept was established. VEGF-secretion was determined by ELISA and the microvascular density was characterized by quantitative IHC analysis. The mesenchymal phenotype was associated with higher microvascular density, but not with the expression of VEGF ligands. Two CRC xenograft models (DLD-1, HCT-116/5-FU) were sensitive to both bevacizumab and aflibercept, two models were more sensitive to aflibercept, compared to bevacizumab (HT-29, HCT-116), and one model (LS174T) was resistant to both agents. Aflibercept was more potent than bevacizumab in all CRC models. The mesenchymal phenotype was not predictive for the response to VEGF-targeted agents, neither positively nor negatively.

Répondant au besoin de mieux comprendre les relations qui lient un génotype aux phénotypes moléculaires et cliniques associés, nous avons développé une nouvelle infrastructure bioinformatique qui unit, dans un même système, la collecte, la gestion, la maintenance et le traitement de multiples données ou informations. La première contribution de cette thèse est SM2PH Central et sa capacité de générer des instances. SM2PH Central constitue notre centre de référence en ligne pour toutes les protéines humaines intégrant des niveaux d’informations qui vont des aspects génomiques, structuraux, fonctionnels ou évolutifs aux aspects de transcriptomique, interactomique, protéomique ou métabolomique. La deuxième contribution est MSV3d, une ressource d’annotation multi-niveau (propriétés physico-chimiques, fonction, évolution, structure) des mutations humaines connues. MSV3d fournit l’ensemble des connaissances exploitées par la troisième contribution de cette thèse à savoir KD4v, notre base d’extraction de connaissances pour prédire l’impact phénotypique d’une mutation. La base de connaissances de KD4v induite par la Programmation Logique Inductive contient des règles exploitables par un humain ou un ordinateur et des facteurs prédictifs caractérisant les mutations neutres ou délétères. Enfin, l’ultime contribution de cette thèse est liée au développement de GEPeTTO, un prototype de priorisation de gènes. Une application biologique a été réalisée. Nous avons étudié la cécité nocturne en utilisant SM2PH Central, en combinaison avec le service d’annotation de MSV3d et la méthode de prédiction KD4v pour analyser le gène GPR179 et ses deux mutations nouvellement identifiées. / Responding to the need to better understand the relationships linking the genotype to the molecular and clinical phenotype, we have developed a new bioinformatics infrastructure that unites, in a single system, the collection, the management, the maintenance and the processing of multiple data or information. The first contribution of this thesis is SM2PH Central and its ability to generate instances. SM2PH Central is our online reference center for all human proteins including many levels of information such as genomics, structural, functional and evolutionary aspects of transcriptomics, interactomics, proteomics or metabolomics. The second contribution is MSV3d, a multi-level annotation resource (physico-chemical properties, function, evolution, structure) of known human mutations. MSV3d provides the knowledge used by the third contribution of this thesis namely KD4v, our knowledgebase extraction to predict the phenotypic effect of a mutation. The KD4v knowledgebase computed by Inductive Logic Programming contains the rules describing the information that can be either exploited by a human or a computer, and the predictors characterizing neutral or deleterious mutations. The last contribution of this thesis is related to the development of GEPeTTO, a prototype of the prioritization of genes. Finally, these tools (SM2PH Central, MSV3d, KD4v) allowed us in the context of patients data analysis to confirm the implication of GPR179 as a new gene responsible for congenital stationary night blindness.

Dans le passé, Nichols et al. (Cell, 2010) ont criblé une collection de mutants de déletion d’Escherichia coli (~4000 gènes) dans ~324 conditions. L’utilisation de la taille des colonies comme indicateur de croissance, leur a permis de définir des phénotypes robustes pour ~50% des mutants, conduisant ainsi à de nouvelles idées biologiques. Cependant, 50% des gènes restants n’ont pas donné de réponse significative.J’ai souhaité dépasser les limitations du précédent criblage en augmentant le crible dans 2 directions : tout d’abord, j’ai augmenté le nombre et la complexité des conditions de stress dans le but d’imiter les contraintes d'origine naturelle. Puis, j’ai adapté le test «rouge Congo» afin de tester la formation de biofilm.J’ai ainsi généré deux ensembles de données, contenant ~2 millions de phénotypes de croissance et de biofilm, dans approximativement 250 conditions de stress simples et complexes. Les données ont révélé des phénotypes pour ~80% des mutants testés, la majorité d'entre eux provenant de conditions de stress complexes et de la mesure de biofilm. L'utilisation de ces phénotypes a permis la construction d’un réseau connectant les complexes de protéines connus avec ~500 gènes de fonction inconnue.De plus, la mesure de biofilm a permis d’identifier de nouveaux acteurs impliqués dans la formation de biofilm. Les données obtenues grâce au test «rouge Congo» ont également révélé que de nombreux enzymes régulant les niveaux de ci-di-GMP servent de senseurs pour différents signaux entrants impliqués dans cette même voie. L’identité des signaux entrants a été révélée par les phénotypes spécifiques à une condition. / In the past, Nichols et al. probed a knock out collection of E. coli across 324 conditions. Using colony size as a proxy for fitness allowed them to define robust phenotypes (5% FDR) for about 50% of the knockouts, leading to novel insights into E. coli’s biology. The remaining 50% of the genes did not yield a significant response even when growth was probed in such diverse conditions.I address the limitations of this previous high-throughput screen by expanding the screen design it in 2 directions: First, I increased the number and complexity of conditions to mimic naturally occurring stresses. Second, I adapted the Congo-red assay to probe biofilm formation in parallel to growth. I was able to generate two datasets that consist of more than 2 million growth and biofilm phenotypes across ~250 simple and complex stresses. The datasets revealed phenotypes for ~80% of the knockouts probed (5% FDR) with the large majority of them originating from complex stresses and the biofilm readout. Using these phenotypes, I generated a high-confident network connecting known protein complexes with >500 uncharacterized genes. In addition, the biofilm readout captured dozens of new players involved in biofilm formation. Even further, the color dataset revealed that the multiple enzymes regulating the levels of ci-di-GMP, serve as sensors for different input signals that feed into the same pathway. Identity of the input signals was revealed by the condition-specific phenotypes.

Lactococcus lactis est une bactérie lactique couramment utilisée dans l’industrie laitière. Elle assure en tant que ferment des fonctions technologiques multiples qui impactent la flaveur et la texture finale des produits. Cependant, la diversité fonctionnelle constatée au sein des levains de cette espèce impose de mettre en place un processus de sélections des souches. Ces travaux ont pour objectif d’identifier les déterminants de la spécificité organoleptique dite « crème » de la souche industrielle L. lactis ssp. lactis. Dans un premier temps, un diagnostic macro-cinétique de l’activité de ce ferment a été réalisé en lait pour évaluer l’impact sur la physiologie cellulaire (l’acidification, le stress oxydatif, et la thermisation différentielle du lait). Définir la singularité de notre souche d’intérêt nécessite d’évaluer la diversité fonctionnelle de levains laitiers de L. lactis ssp. lactis. Cette démarche s’est appuyée sur une approche de biologie intégrative du génotype au phénotype. Pour réduire le temps d’expérimentation, une sélection des variables discriminantes à été conduite. L’un de ses composés clef de cette typicité a fait l’objet d’une étude approfondie afin de tester les différents paramètres pouvant influencer sa synthèse. La dernière partie, plus applicative, s’est articulée sur la modélisation de la signature en fonction de quatre facteurs industriels (matière grasse, sèche, oxygénation et température) par utilisation de la méthodologie des surfaces de réponse. / The lactic acid bacterium Lactococcus lactis is widely used in dairy industry. Used as a starter, L. lactis subsp. lactis is in charge of many functional characteristics which determine the final texture and flavour of fermented products. However, the phenotypic diversity observed within the species requires strain selection development. This PhD aims at identifying the determinants of the creamy sensory specificity of the industrial strain L. lactis subsp. lactis. Firstly, a diagnosis of macro-kinetic activity of ND5F was carried out to assess the impact on cellular physiology of three environmental parameters (acidification, oxidative stress, and milk heat treatments). In order to assess the uniqueness of our strain of interest, a system biology approach from genotype to phenotype was implemented to study the functional diversity of L. lactis subsp. lactis starters. A group of nine strains representative of the genetic diversity of this subpopulation was made up. 82 variables selected as important dairy features; including physiological descriptors, production of metabolites and volatile organic compounds (VOCs); were monitored. This study demonstrated the phenotypic uniqueness of each of these genetically closely related strains, allowing strain discrimination in dairy products. To reduce the time-consuming experimentation, we developed a method of variable selection. Twenty VOCs were therefore identified as major phenotypic determinants of this diversity. They define four robust stain clusters depending on their metabolic orientations: lipolysis, proteolysis, glycolysis and unexpressed. Inclusion of genotypic diversity in addition to phenotypic characters led to adjust the functional classification by integrating strain unexpressed genotypic potentialities. Comparative proteomics analysis in milk identified protein markers of this specificity. After selecting a subset of forty-six proteins the three levels (genotype, phenotype and proteomics) involved in this diversity expression were integrated to provide a predictive classification of starter diversity.The Integration of our strain to this model enabled the identification of fourteen phenotypic determinants and seven proteins to explain ND5F specificity. The pentane-2,3-dione, a key aromatic compounds of this typicity was subjected to a comprehensive analysis to point out the different factors that may influence its synthesis. On a more applied aspect, the last part was focused on the signature modelling based on four industrial factors (milk fat and total solid level, oxygen and temperature) using the response surface methodology. It enabled to enhance the “creamy” organoleptic characteristics of the fermented products.

Accroître la biodiversité dans les agroécosystèmes est une stratégie écologique qui permettrait de rendre les productions plus durables. Une des pistes prometteuses est la culture en association de deux espèces sur une même parcelle et pendant une durée significative de leur cycle de développement. Ces cultures associées et notamment les mélanges céréalelégumineuse présentent de nombreux avantages, en particulier dans les systèmes à faible disponibilité en azote, en termes de production, de qualité et de bénéfices environnementaux. Ces performances sont étroitement liées à l’expression des complémentarités de niche et la réduction des effets de compétition entre les composantes de l’association. Les interactions interspécifiques dépendent fortement des caractéristiques phénotypiques (physiologie, morphologie, phénologie) des espèces et variétés associées. L’objectif de notre travail était d’étudier l’effet de la variabilité génotypique de espèces sur les performances des cultures associées de blé dur-légumineuse à graine et d’analyser le comportement des cultivars vis-à-vis des interactions inter et intra-spécifiques. Pour cela, nous avons mis en place deux expérimentations de 2011 à 2013 afin de tester plusieurs combinaisons de variétés présentant des traits phénotypiques différents. Chaque variété a été semée en culture pure en densité normale et en demi-densité (afin d’étudier les interactions intra-spécifiques) et en association de type substitutive (les deux espèces sont semées en demi densité et en mélange sur le rang) afin d’étudier les interactions interspécifiques. Nos résultats ont confirmé que le comportement d’un génotype est variable entre culture pure et association et que la performance d’une espèce en association dépendrait de sa performance en culture pure mais aussi de sa compétitivité. Ce pouvoir compétitif est sensible aux traits phénotypiques de chaque espèce et à la variation des conditions pédoclimatiques. Une analyse de la dynamique des interactions interspécifiques montre qu’à partir de la période de floraison des légumineuses, les compétitions deviendraient plus intenses et pourraient influencer les rendements en grains. In fine, ce travail nous a permis d’identifier des traits marqueurs de la performance des légumineuses en association qui serviront à concevoir des idéotypes adaptés aux couverts plurispécifiques afin d’optimiser les services rendus par ces systèmes cultivés. / Increasing biodiversity in agroecosystems may contribute to a sustainable productions. Intercropping, the growth of two or more species in the same space at the same time, is considered as a practical application of ecological principles based on biodiversity. Grain legume-cereal intercropping reveals many potential advantages in productivity, stability of outputs and ecological sustainability particularly in low N-input systems. These advantages occur when intercrop components have a complementary ecological niches and competitive interaction are reduced. Interspecific interactions are greatly influenced by phenotypic traits (physiological, morphological and phenological) among cultivars and species. The aim of our study is to study the effect of genotypic variability of species on the performance of durum wheat-grain legume intercrops and to analyze the response of cultivars toward inter and intraspecific interactions. An experimental trial was carried out during two years (2011 to 2013) to test different cultivar combinations. Each cultivar and specie was cultivated as sole crop, half density sole crop and intercrop in a replacement design to evaluate inter- and intra-specific interactions. Our results confirmed that genotype behavior is different between sole crop and intercropping. The intercrop performance is dependent on its performance on sole crop and on its competitiveness. Phenotypic traits and pedoclimatic conditions influence the competitive ability of intercrops. Besides, a dynamic analysis of interspecific interactions shows that from the legumes flowering period, competitions would be the most intense and would impact the grain yield. Finally, this study has allowed to identify some indicators of the performance of grain legumes on intercropping that would help to concept ideotypes adapted to multispecies systems in order to optimize their advantages.

Notre relation avec nos apparentés forme une grande partie de notre monde social; et la façon dont nous reconnaissons et traitons nos apparentés a donné lieu à une importante somme de recherche. Lorsqu'il s'agit de reconnaître un apparenté direct, la similarité faciale est considérée comme un indice d'apparentement. Dans cette thèse, j'étudie si elle joue un rôle comparable lorsqu'il s'agit de reconnaître un apparentement entre des tiers, en menant deux lignes de recherche: les prédictions de comportement népotistiques et les prédictions de préférences de couple, par des tiers, en présence de stimuli faciaux. La catégorisation devant servir l'action, la similarité faciale doit avoir un effet dépendant du contexte sur ces prédictions, susceptible à des changements de valence et de domaine. En l'absence de contexte, les individus semblent pouvoir détecter la similarité faciale et la mettre en relation avec l'apparentement. Nos deux séries d'expériences offrent une conclusion différente. Quand la valence du contexte change et que nous analysons les prédictions des participants en terme de kin selection, leurs choix ne semblent pas mettre en relation similarité faciale et apparentement. / Our relation to our kin shapes much of our social world. It's no surprise then, that how we recognize and react to our own kin has been a widely investigated topic. In particular, when tackling direct kin recognition, facial similarity has emerged as a putative cue of relatedness. In this thesis, I investigate whether or not the same can be said for third party kin recognition. Split between two lines of research, we explore individuals' predictions of nepotistic and mating behavior} in third party scenarios using facial stimuli. These two domains provide the backbone of our research. Categorization must serve action. So, what would strengthen the notion of a presence of third-party kin recognition in humans? Facial similarity \emph{must have} a context-dependent effect on participants predictions, susceptible to valence changes in scenarios and switches from the prosocial and mate choice domains. This is precisely what we set out to do with our two lines of research. Though our literature review revealed that when context is starved participants seem to be able to detect similarity and seemingly connect it to relatedness. Our nepotism and mating series of experiments, by re-inserting context, offers us a different conclusion altogether. Within scenarios in which valence is modified and our participants analysis is bounded by predictions made by kin selection, their choices do no reflect a connection between similarity and relatedness.

La déficience intellectuelle (DI) est souvent associée à d’autres signes cliniques morphologiques et psychiatriques mais cette comorbidité est peu caractérisée pour la DI associée à un gène donné. Ainsi les mutations du gène p21-activated kinase 3 (PAK3) sont responsable d’un large spectre clinique, allant de la DI légère à des DI sévères associées parfois à des malformations du cerveau. Nous avançons l’hypothèse que les différentes mutations d’un même gène peuvent affecter divers paramètres biochimiques et affecter de manière différentielle les voies de signalisation impliquées dans la plasticité synaptique et dans le développement du cerveau. Pour valider notre hypothèse, nous avons caractérisé une nouvelle mutation responsable d’une déficience intellectuelle sévère associée à une agénésie du corps calleux et une microcéphalie. Cette mutation supprime l’activité kinase, n’affecte pas la stabilité de la protéine et augmente l’interaction avec un GEF de la famille PIX. Ces derniers résultats identifient une nouvelle voie de signalisation impactée par certaines mutations de PAK3. L’expression de ce variant modifie la morphologie cellulaire et la dynamique des adhésions focales, ainsi que les propriétés migratoires des cellules, ce qui pourraient relier les défauts biochimiques aux défauts de certaines fonctions cellulaires. De manière intéressante, ces caractéristiques sont aussi retrouvées pour un autre variant responsable d’une clinique également très sévère. Nous avons également caractérisé d’autres mutations associées à des phénotypes moins sévères. La synthèse de nos résultats nous permet ici de proposer un modèle explicatif de la relation génotype-phénotype pour les mutations de déficience intellectuelle liées au gène PAK3, intégrant des défauts neurodéveloppementaux et de plasticité synaptique. / Intellectual Disability (ID) is often associated with other morphological and psychiatric clinical signs, but this comorbidity is poorly characterized for ID associated with a given gene. Thus mutations of the p21-activated kinase 3 (PAK3) gene are responsible for a broad clinical spectrum, ranging from mild ID to severe ID, sometimes associated with brain malformations. We hypothesize that different mutations of the same gene may affect various biochemical parameters and differentially affect the signaling pathways involved in synaptic plasticity and brain development. To validate our hypothesis, we characterized a new mutation responsible for a severe intellectual disability associated with agenesis of the corpus callosum and microcephaly. This mutation suppresses kinase activity, does not affect protein stability and increases the interaction with a GEF of the PIX family. These latest results identify a new signaling pathway impacted by certain PAK3 mutations. The expression of this variant modifies the cellular morphology and the dynamics of the focal adhesions, as well as cell migratory properties, which could link the biochemical defects to those of certain cell functions. Interestingly, these features are also found for another variant responsible for a very similar severe clinical spectrum. We have also characterized other mutations associated with less severe phenotypes. The synthesis of our results allows us to propose an explanatory model of the genotype-phenotype relationship integrating neurodevelopmental and synaptic plasticity defects for intellectual disability and other clinical traits associated to the PAK3 gene mutations.

L’étude de la variation du génotype et du phénotype fut réalisée sur deux espèces de parasites intestinaux (Cryptosporidium parvum et C. muris) via une infection expérimentale de 10 passages successifs chez le veau (Bos taurus). L’infection avec C. parvum a bien fonctionné alors qu’aucun signe clinique n’a été observé dans le cadre de cette étude avec C. muris. Pour le génotype, deux gènes (HSP70 et GP60) ont été amplifiés par double PCR puis séquencés. Les résultats ont indiqué que ces gènes n’étaient pas modifiés après 10 passages chez des veaux. Cela montre une faible évolution génétique du parasite lorsqu’il passe dans un animal hôte, facilitant ainsi les études épidémiologiques lors d’épisode de cryptosporidiose. Il faut cependant noter que les parasites utilisés ne provenaient pas de l’environnement mais d’une compagnie spécialisée en parasitologie (WaterBorne®). L’étude de la variation du phénotype a été tentée, sans succès, à l’aide d’un immuno-buvardage en point utilisant le sérum des veaux infectés. Des problèmes liés à la concentration des ookystes de C. parvum placés sur la membrane de l’immuno-buvardage en point furent suspectés. / The study of the variation of the genotype and phenotype has been done with 2 species of intestinal parasites (Cryptosporidium parvum and C. muris) by using an experimental infection with 10 successives passages on calves (Bos taurus). Infection with C. parvum worked well but failed for C. muris. The genotype has been studied with two genes (HSP70 and GP60), amplified with a double PCR and sequenced. Results showed that these genes are not changing after 10 passages on calves. It indicates that the genetic evolution of the parasite is very slow even when passing to a susceptible host. That particularity might be useful for epidemiologic studies when an episode of cryptosporidiosis occurs. It’s important to consider that the parasites used were not taken from the environment but from a company specialised in parasitology (WaterBorne®). A Dot Blot using serum from infected calves has been tried without success. Problems related to oocysts concentration were suspected.