Les phénotypes de l’asthme sont affectés par l’exposition à de multiples facteurs durant la grossesse. Pour évaluer cette hypothèse, deux études ont été menées : l’une en France, l’autre au Liban. Dans l'étude française, l'objectif était de décrire les phénotypes respiratoires de sifflement chez l’enfant entre l’âge de deux mois et d’un an, et d'évaluer les facteurs de risque associés à ces phénotypes de sifflement dans une grande cohorte de naissance. Dans l'étude libanaise, les objectifs étaient d'évaluer les associations entre l'utilisation de médicaments, d'alcool, de cigarettes et/ou de narguileh, et l'exposition aux pesticides/détergents pendant la grossesse avec l'asthme infantile au Liban et de valider la version arabe du test de contrôle de l'asthme (ACT) chez ces enfants et d’identifier les facteurs de risque qui pourraient affecter le contrôle de l'asthme.Méthodes: Nous avons étudié 18 041 nourrissons de la cohorte de naissance ELFE (Étude Longitudinale Française depuis l'Enfance). Les parents ont signalé une respiration sifflante et des symptômes respiratoires à deux et 12 mois, et ont répondu à un questionnaire complet (exposition pendant la grossesse, allergie parentale). Le plan d'étude du projet libanais consistait en une étude cas-témoins, menée entre Décembre 2015 et Avril 2016, recrutant 1503 enfants, âgés de 3 à 17 ans. Le questionnaire administré évaluait les caractéristiques sociodémographiques (âge, sexe, niveau d'éducation des deux parents), les antécédents familiaux d'asthme et d'autres facteurs de risque connus de l'asthme (système de chauffage à domicile, antécédents d'otites récidivantes, humidité dans la maison, enfant allant à une garderie, fumer et boire de l'alcool pendant la grossesse, exposition aux pesticides et aux détergents).Résultats: Les enfants sans symptômes (témoins) représentaient 77,2%, 2,1% avaient une respiration sifflante à deux mois mais pas de respiration sifflante à un an (sifflement intermittent), 2,4% avaient une respiration sifflante persistante et 18,3% avaient une respiration sifflante à un an. En comparant les sifflements persistants aux contrôles, on a observé qu’avoir un frère ou une sœur (ORa = 2,19) ou deux frères et sœurs (ORa = 2,23) contre aucun, une toux nocturne (OR = 5,2), une détresse respiratoire (OR = 4,1) et un excès de sécrétions bronchiques (OR = 3,47 ) à deux mois, un reflux chez l'enfant à 2 mois (OR = 1,55), des antécédents d'asthme maternel (OR = 1,46) et le tabagisme maternel pendant la grossesse (OR = 1,57) étaient significativement associés à une respiration sifflante persistante. Ces mêmes facteurs, avec en sus une éruption cutanée chez l'enfant à 2 mois (OR = 1,13) et des antécédents paternels d'asthme (OR = 1,32) étaient significativement associés à une augmentation de la probabilité d'une respiration sifflante. Avoir un frère (ORa = 1,9) en comparaison à ne pas en avoir, une toux nocturne à 2 mois (OR = 1,76) et un excès de sécrétions bronchiques à 2 mois (OR = 1,65) étaient significativement associés à une respiration sifflante persistante par rapport à une respiration sifflante intermittente.... / Asthma in childhood seems affected by exposure to various factors in early life. To assess this hypothesis, we conducted 2 studies: one in France, and the other in Lebanon. In the French study, we aimed at describing wheezing phenotypes between the ages of two months and one year, and assess risk factors associated with these wheezing phenotypes in a large birth cohort. In the Lebanese study, the aims were to evaluate the associations between caregiver-reported use of medications, alcohol, cigarette and/or waterpipe (WP), and exposure to pesticides/detergents during pregnancy with childhood-onset asthma in Lebanon and to validate the Arabic version of the Asthma Control Test (ACT) among these children and identify risk factors that might affect asthma control.Methods: We studied 18,041 infants from the ELFE (French Longitudinal Study of Children) birth cohort. Parents reported wheezing and respiratory symptoms at two and 12 months, and answered a complete questionnaire (exposure during pregnancy, parental allergy).The study design of the Lebanese project consisted of a case-control study, conducted between December 2015 and April 2016, recruited 1503 children, aged between 3-16 years old. A questionnaire assessed the sociodemographic characteristics (age, gender, education level of both parents), the family history of asthma, and other known risk factors of asthma (heating system at home, child history of recurrent otitis, humidity in the house, child went to a daycare, smoking and drinking alcohol during pregnancy, exposure to pesticides and detergents).Results: Children with no symptoms (controls) accounted for 77.2%, 2.1% had had wheezing at two months but no wheezing at one year (intermittent wheezing), 2.4% had persistent wheezing, while 18.3% had incident wheezing at one year. Comparing persistent wheezing to controls showed that having one sibling (ORa=2.19) or 2 siblings (ORa=2.23) compared to none, nocturnal cough (OR=5.2), respiratory distress (OR=4.1) and excess bronchial secretions (OR=3.47) at two months, reflux in the child at 2 months (OR=1.55), maternal history of asthma (OR=1.46) and maternal smoking during pregnancy (OR=1.57) were significantly associated with persistent wheezing. These same factors, along with cutaneous rash in the child at 2 months (OR=1.13) and paternal history of asthma (OR=1.32) were significantly associated with increased odds of incident wheezing. Having one sibling (ORa=1.9) compared to none, nocturnal cough at 2 months (OR=1.76) and excess bronchial secretions at 2 months (OR=1.65) were significantly associated with persistent compared to intermittent wheezing.In the Lebanese study, the multivariate analysis showed that children living in North and South Lebanon and the children living in areas where pesticides are frequently used had an increased risk of asthma (ORa=1.625; ORa=13.65; ORa=3.307) respectively. Smoking WP during pregnancy and cigarette during lactation would increase the risk of asthma in children (ORa=6.11; ORa=3.44 respectively). A high Cronbach’s alpha was found for the full scale (0.959). As for the asthma control scale (ACT), the correlation factors between each item of the ACT scale and the whole scale ranged between 0.710 and 0.775 (p<0.001 for all items). Mother’s low educational level as well as the history of asthma in the mother and the father would significantly increase the risk of uncontrolled asthma (Beta= 1.862; Beta= 3.534; and Beta= 1.885 respectively). Cigarette smoking during breastfeeding and waterpipe smoking by the mother during pregnancy were both significantly associated with uncontrolled asthma (Beta= 2.105; Beta=2.325 respectively). Mother’s high educational level was significantly associated with more asthma control (Beta= -0.715).

Comprendre comment est générée la diversité biologique est un enjeu majeur de la biologie évolutive. Chaque espèce vit dans un environnement écologique qui lui est propre et dans lequel elle s’est adaptée au cours de l’évolution par les moyens de la sélection naturelle. Chaque espèce est également soumise à la sélection sexuelle contribuant au dimorphisme entre les sexes. Les traits phénotypiques associés au succès évolutif sont formés lors du développement par l’action de gènes qui sont transmis de génération en génération. Ces traits et ces gènes varient d’une espèce à une autre et contribuent directement à la diversité morphologique. La compréhension des interactions entre les mécanismes développementaux et les pressions écologiques permettent de mieux comprendre les processus qui influent sur la diversité morphologique et l’évolution des espèces. Obtenir une vision intégrative est un réel défi et demande de combiner diverses approches. Au cours de ma thèse, j’ai utilisé les insectes semi-aquatiques (Gerromorphes) qui sont un modèle permettant de lier évolution, écologie et développement. En utilisant différentes approches j’ai pu mettre en évidence des gènes impliqués dans le développement de divers traits adaptatifs, l’importance de ces traits dans un contexte écologique et leur impact sur l’évolution du groupe des Gerromorphes. L’ensemble des résultats obtenus améliore notre compréhension de comment sélection naturelle et sélection sexuelle, en agissant sur les mécanismes génétiques, génèrent de la diversité morphologique. / Understand how biodiversity is generated is a major goal in evolutionary biology. Every species live in a specific ecological habitat where they adapted during evolution by the mean of natural selection. Every species is also under sexual selection that generates dimorphism between the sexes. Adaptive traits contributing to evolutionary success are shaped during development by the action of genes that are transmitted through generations. These traits and genes vary across species and directly contribute to generate morphological diversity. The study of the interactions between developmental genetic mechanisms and selective ecological pressures allow a better understanding of the processes generating morphological diversity and driving the evolution of species. Obtain an integrative view is a challenge and required the combination of different approaches. During my PhD, I used the semiaquatic bugs (Gerromorpha) that are model systems allowing to link evolution, ecology and development. By using various approaches I could highlight genes involved in the development of different adaptive traits, the relevance of these traits in an ecological context and their impact on the evolution of the group of Gerromorpha. Altogether these results improve our understanding of how natural and sexual selection, by acting on genetic mechanisms, generate morphological diversity.

Cette étude visait à caractériser la connectivité des tourbières du Québec méridional en analysant la variabilité phénotypique et génétique des populations de l’orchidée Platanthera blephariglottis. Quinze traits phénotypiques furent mesurés sur 24 individus dans 20 populations et des tests de germination ont été réalisés. Les analyses génétiques ont été effectuées suivant un protocole de « Genotyping-By-Sequencing ». L’isolement des populations fut évalué via la distance à la population la plus proche et le nombre de populations présentes dans différents rayons autour des sites. Des différences entre les populations ont été trouvées pour tous les traits phénotypiques étudiés et pour les taux de germination. La variation de plusieurs traits phénotypiques et une baisse des taux de germination étaient corrélées à l’isolement. La structure génétique des populations présentait un patron d’isolement par distance, signifiant la présence d’échanges entre populations rapprochées. Les tourbières constituent ainsi un réseau dynamique d’écosystèmes interconnectés pour P. blephariglottis. / The aim of this study was to characterize the connectivity of peatlands in southern Quebec using phenotypic and genetic variability among populations of the orchid Platanthera blephariglottis. Fifteen phenotypic traits were measured on 24 individuals in 20 populations and germination trials were conducted. Genetic analyses were realised through a Genotyping-By-Sequencing protocol. Isolation of populations was evaluated by the distance to the nearest population and by the number of populations occurring within different buffers around studied sites. Differences were found between populations for all phenotypic traits and several of these differences were correlated with isolation. A diminished germination was also correlated to increased isolation. The genetic structure of populations followed a pattern of Isolation-By-Distance (IBD), meaning that exchanges of propagules occur between close populations. We can thus consider peatlands as a dynamic network of interconnected patches for P. blephariglottis.

L'endocardite infectieuse (EI) est une complication rare mais gravissime de la bactériémie à Staphylococcus aureus. Bien que certains facteurs de risque liés à l'hôte aient été décrits, l'implication de facteurs bactériens dans la survenue de l'EI est encore inconnue. Ces travaux de thèse ont visé à chercher tout élément bactérien associé à l'EI. Les facteurs phénotypiques décrits ou supposés comme potentiellement impliqués dans l'EI ont été testés. En parallèle, les profils génotypiques des souches obtenus par puces ADN ont été analysés par différents outils statistiques. L'analyse statistique univariée n'a montré aucune différence significative entre souches d'EI et souches de bactériémie, suggérant un processus complexe et multifactoriel. En effet, l'analyse discriminante en composante principale appliquée sur les données de puces ADN a permis de mettre en évidence une distinction entre les deux groupes de souches, confirmée sur une collection indépendante de souches. De plus, une fonction linéaire simplifiée, basée sur seulement 8 marqueurs génétiques, a permis d'obtenir des performances similaires, sur la collection de souches initiale ainsi que la collection indépendante de validation. En dernier lieu, les souches d'EI et de bactériémie ont été comparées à partir de séquences du génome complet (n = 40 (20 EI, 20 bactériémies)). L'analyse statistique par analyse discriminante en composante principale réalisée sur ces données génomiques confirme une distinction possible entre les deux groupes de souches. Au total, ces travaux de thèse apportent la preuve de concept que les facteurs bactériens sont impliqués dans la survenue de l'EI au cours de bactériémie à S. aureus / Infective endocarditis (IE) is a severe condition complicating 10-25% of Staphylococcus aureus bacteremia. Although host-related IE risk factors have been identified, the involvement of bacterial features in IE complication is still unclear. This PhD work aimed to characterize strictly defined IE and bacteremia isolates and searched for discriminant features. Phenotypic traits previously reported or hypothesized to be involved in staphylococcal IE pathogenesis were tested. In parallel, the genotypic profiles of all isolates, obtained by microarray, were analyzed. No significant difference was observed between IE and bacteremia strains, regarding either phenotypic or genotypic univariate analyses, suggesting a multifactorial process. However, the discriminant analysis of principal components (DAPC), applied on microarray data, segregated IE and bacteremia isolates. The performance of this model was confirmed with an independent collection of IE and bacteremia isolates. Finally, a simple linear discriminant function based on a subset of 8 genetic markers retained valuable performance both in study collection and in the independent validation collection. At last, IE and bacteremia isolates were compared based on whole genome sequence data from a subset of 40 isolates. When applied to this dataset, DAPC confirmed a possible segregation between the two groups of isolates. All in all, this PhD work provides the proof of concept that bacterial characteristics may contribute to the occurrence of IE in patients with S. aureus bacteremia

La déficience intellectuelle (DI) est définie par un QI < 70. La DI, répartie en formes non syndromiques et en formes syndromiques, est observée dans 3 % de la population. Des anomalies chromosomiques sont identifiées dans 15 % des DI syndromiques. Les translocations chromosomiques réciproques (TR) apparemment équilibrées sont observées chez 1 individu sur 1000 et seul 6 % des patients avec une TR de novo apparemment équilibrée ont une DI. Plusieurs mécanismes chromosomiques peuvent expliquer la DI syndromique associée à une TR : (i) un microremaniement déséquilibré identifié par l'utilisation de techniques plus résolutives, (ii) la formation d'un gène de fusion, (iii) un effetde position, (iv) la modification d’une région soumise à une empreinte parentale, (v) une interruption d'un gène au niveau d'un ou des deux points de cassure, (vi) une mutation génique sans rapport avec la TR, (vii) ou encore une cause acquise ou multifactorielle. Nous rapportons l'étude de 12 patients avec DI et porteurs d'une TR de novo apparemment équilibrée. L'analyse systématique par puces à ADN de ces individus a été réalisée avec une résolution de 25 kb. Un déséquilibre infracytogénétique au niveau des points de cassure ou ailleurs dans le génome a été observé chez 3/12 patients. Chez les 9 patients sans anomalies sur puces à ADN, nous avons étudié les points de cassure des remaniements de novo apparemment équilibrés. En dehors de la technique de marche sur le chromosome par FISH, deux autres approches ont été mises en oeuvre : (i) l'Array-Painting qui correspond à l'hybridation sur puces à ADN de chacun des dérivés chromosomiques préalablement séparés par Cytométrie en Flux, (ii) et le séquençage haut débit (WGS - Whole Genome Sequencing). Grâce à l'Array-Painting, nous avons identifié (i) chez 2 patients, des interruptions de gènes pouvant expliquer leur phénotype, à savoir les gènes : KIF1A, AUTS2 et EPHA6 ; (ii) et chez 1 patiente, un point de cassure entraînant une dérégulation de la transcription du gène MEF2C. L'étude par WGS a permis (i) chez 1 patiente, de diagnostiquer un déséquilibre plus complexe que celui observé par puce à ADN ; (ii) chez 2 patients, de mettre en évidence unchromothripsis, qui pourrait avoir un impact dans les pathologies constitutionnelles par interruption de gènes et/ou par effet de position ; (iii) et chez 2 autres patients, de caractériser précisément les points de cassure. Ainsi, grâce aux résultats obtenus par ces différentes techniques, plusieurs mécanismes physiopathologiques responsables de DI sont mis en évidence permettant un conseil génétique adéquat. Cependant, aucun mécanisme chromosomique commun ne peut être identifié hormis le chromothripsis observé chez patients. Finalement, ce travail nous permet principalement de comparer les techniques mises en oeuvre qui se sont avérées complémentaires. En conclusion, nous proposons une démarche diagnostique pour explorer un remaniement chromosomique apparemment équilibré chez des patients à phénotype anormal / Intellectual disability (ID) is defined by an IQ <70. ID, observed in 3% of the population, and displays heterogeneous origins, including acquired etiology (toxicologic, pathologic, traumatic) or genetic disorders with non-syndromic and syndromic forms. Numerical or structural chromosomal abnormalities are observed in 15% of patients with ID. Reciprocal balanced chromosomal translocations (RT) are observed in one individual in 1000. However, only 6% of patients carrying a de novo apparently balanced RT present ID. The relation between these balanced rearrangements and ID could be explained by different mechanisms namely (i) subtle rearrangement, (ii) gene fusion, (iii) position effect, (iv) disturbance of parental imprinting, (v) gene disruption at the breakpoints, (vi) mutation in gene unrelated to the translocation, (vii) or acquired or multifactorial cause. We report a chromosomal study of 12 patients with DI and carrying a de novo apparently balanced reciprocal translocation. A systematic analysis by microarrays was performed in all individuals (using a resolution of 25 kb). For three patients, a microdeletion was observed at the breakpoints or elsewhere in the genome. For the 9 remaining cases, we hypothesize that the phenotype is due to a disruption of gene(s) located at the breakpoint(s). In this context, we studied the breakpoints of the apparently balanced de novo rearrangements in these patients. Outside FISH walking, two approaches have been implemented namely Array-Painting, which combines flow chromosome sorting in an attempt to isolate derivative chromosomes from each other and DNA microarrays as well as Whole Genome Sequencing (WGS). Using Array-Painting, we identified (i) in 2 patients, a gene disruptions: in the KIF1A, AUTS2 and EphA6 genes; (ii) and in 1 patient, a breakpoint resulting in deregulation of transcription of the gene MEF2C. The WGS technology has permitted (i) in 1 patient, to diagnose more complex imbalance than that observed by micro-array; (ii) in 2 patients, to show a chromothripsis, (iii) and 2 other patients, to characterize precisely breakpoints. In conclusion, taking together, these results highlight different physiopathological mechanisms responsible for DI allowing adequate genetic counseling. However, no common chromosomal mechanism can be identified except for chromothripsis observed in 2 patients. In addition, this work allows us especially to compare the used techniques which seem to be complementary. Finally, we propose a pipeline to elucidate the etiology of the abnormal phenotype in patients carrying an apparently balanced rearrangement

L'évolution répétée et indépendante de la différenciation phénotypique entre espèces divergentes, suggérant des pressions sélectives similaires, constitue un contexte propice à l'étude de l'architecture génomique de la spéciation parallèle. L'objectif principal de cette thèse est d'apporter des éléments de réponses concernant les bases génomiques impliquées dans la différenciation phénotypique, et leur influence sur l’évolution de la divergence entre deux complexes d'espèces apparentés, le Grand Corégone (Coregonus clupeaformis) et le Corégone Lavaret (C. lavaretus). Plus précisément, il était nécessaire d'élucider l'origine du polymorphisme de chacune des populations, le rôle de cette variation génétique, son maintient durant la divergence et la différenciation phénotypique entre paires d'espèces. Une analyse génomique a permis de réaliser des inférences démographiques historiques, mettant en évidence la contribution simultanée de processus démographiques et sélectifs qui ont façonné les paysages génomiques de différenciation entre paires d'espèces. Ensuite, une analyse transcriptomique a permis d'identifier des bases polygéniques partagées impliquées dans la différenciation phénotypique parallèle entre paires d'espèces. De plus, ces bases polygéniques indiquent une forte rétention du polymorphisme ancestral sous l’action de la sélection divergente. Finalement, un parallélisme de régions d’ADN différentiellement méthylées entre espèces a été identifié. Bien que cette méthylation repose sur des bases génomiques, ces régions différentiellement méthylées sont associées à une différenciation transcriptionnelle entre espèces des complexes d'espèces du Corégone Lavaret et du Grand Corégone. Ces travaux montrent que la sélection naturelle est contrainte par certains génotypes permettant d'acquérir un parallélisme phénotypique de façon indépendante, et agir sur du polymorphisme ancestral, notamment dans un contexte de spéciation parallèle. Enfin, cette thèse permet de lever le voile et de contribuer à la compréhension des mécanismes génomiques associés à la divergence adaptative pouvant mener à la spéciation écologique, notamment en utilisant une approche intégrative. / Repeated evolution of phenotypic differentiation between diverging species pairs provides an ideal context for the study of the genomic architecture of parallel speciation. The main objective of this thesis is to provide evidence concerning the genomic bases involved in phenotypic differentiation, and their influence on the evolutionary potential of species complexes belonging to two related lineages, the Lake Whitefish (Coregonus clupeaformis) and European Whitefish (C. lavaretus). Specificaly, it is necessary to elucidate the origin of the genetic polymorphism of each population from both whitefish lineages, and to which extend this polymorphism was involved in the genetic divergence and phenotypic differentiation between species pairs. A genome-wide analysis allowed to infer the divergence history combining the effects of historical demograhy and selective pressure that collectively shape the genomic landscape of differentiation between species pairs. Then, transcriptomic analyses revealed parallel polygenic bases involved in the phenotypic differentiation of species pairs, and such genes were enriched in shared ancestral polymorphism. Finaly, a parallel differential methylation level has been identified between species. Although this methylation is genomicaly based, these differentially methylated regions are associated with a transcriptional differentiation between the limnetic and benthic species. This work shows that selection is constrained by some genotypes which could lead to an independent parallel phenotypic aquisition, but also act on the maintainance of ancestral genetic polymorphism, particularly in a context of parallel speciation. This thesis allows to highlight and to contribute to the understanding of the genomic mechanisms generating biodiversity, notably by using an integrative approach.

Résumé: But : Les objectifs étaient de 1) décrire les profils de force musculaires aux membres inférieurs (MIs) et les capacités aux déplacements des personnes présentant les phénotypes adulte classique (DM1-AC) et adulte tardif (DM1-AT) de la dystrophie myotonique de type 1 (DM1), et 2) d’explorer l’influence de la faiblesse des MIs sur les capacités aux déplacements dans cette population. Méthode : Cette étude consiste en une analyse secondaire de données issues d’une plus large recherche qui visait à identifier les déterminants de la participation sociale et de la qualité de vie de personnes atteintes de DM1 (n = 158 DM1-AC et n = 42 DM1-AT). La force de quatre groupes musculaires des MIs a été mesurée à l’aide du bilan musculaire manuel (BMM) et du bilan musculaire quantitatif (BMQ) par dynamométrie manuelle. Les capacités aux déplacements ont été évaluées à l’aide de tests standardisés (échelle d’équilibre de Berg, vitesse de marche et Timed Up & Go). Résultats : Le phénotype DM1-AT présente moins de faiblesse et d’incapacités que le phénotype DM1-AC (p < 0,001 – 0,020). Le BMM ne détecte pas de faiblesse chez le phénotype DM1-AT mais des pertes de force au BMQ de 12 % à 20 % ont été identifiées chez ce phénotype, excepté pour les fléchisseurs du genou, entrainant des limitations aux déplacements chez 22 % à 48 % de ces individus. Dans le phénotype DM1-AC, l’atteinte musculaire était légèrement plus importante en distal qu’en proximal. Selon ces résultats, les phénotypes DM1-AC et DM1-AT présentent des portraits distincts et les données relatives à chacun devraient être analysées séparément. Une progression générale de la faiblesse au BMQ et des scores aux tests fonctionnels a été observée en fonction des cotes de l’échelle Muscular Impairment Rating Scale (MIRS). Un déficit de force au BMQ (excepté pour les fléchisseurs du genou) et des incapacités fonctionnelles ont aussi été observés dès les premières cotes de la MIRS. Finalement, les dorsifléchisseurs de la cheville et les extenseurs du genou semblent être de bons indicateurs de la fonction des membres inférieurs en DM1. Conclusion : Cette étude a permis de dresser un portrait des atteintes de la force musculaire aux MIs et des capacités fonctionnelles liées aux déplacements pour chacun des phénotypes DM1-AC et DM1-AT de la DM1, ainsi que d’explorer la contribution de la faiblesse des groupes musculaires évaluées sur les capacités aux déplacements dans cette population. Ces résultats contribueront à mieux déterminer les cibles d’évaluation et d’interventions en réadaptation et à mieux définir le processus d’évaluation dans le contexte des essais thérapeutiques à venir. / Abstract: Purpose: The purposes of this study were 1) to describe lower limbs muscle strength and mobility capacities, and 2) to explore the respective contribution of lower limb muscle weaknesses on mobility in the adult and late-onset phenotypes of myotonic dystrophy type 1 (DM1). Methods: This study is a secondary analysis of part of the results of a larger study, whose purpose was to identify social participation and quality-of-life determinants in 200 DM1 patients (158 adult and 42 late-onset). The strength of four lower limb muscle groups was assessed using manual muscle testing (MMT) and handheld dynamometry quantitative muscle testing (QMT). Mobility capacities were assessed using standardized tests (Berg balance scale, 10 Meter Walk Test and Timed Up & Go). Results: Although the late-onset phenotype showed less weaknesses and mobility limitations than the adult phenotype (p <0.001-0.020), and although MMT showed no weakness in the late-onset phenotype, quantitative strength losses of 12-20% were measured in this phenotype, with the exception of the knee flexors. These weaknesses led to mobility limitations in 22-48% of participants with the late-onset phenotype. In the adult phenotype, muscle strength impairment was slightly more important distally than proximally (2-2.5/10 and 5.8-8.2% for MMT and QMT, respectively) (p <0.001-0.002). According to those results, the adult and late-onset phenotypes show different profiles of lower limb impairment, and should not be pooled for data analysis. A general progression of quantitative muscle weakness and of mobility scores was observed according to the Muscular Impairment Rating Scale (MIRS) classification. Quantitative weaknesses, with the exception of the knee flexors, and mobility limitations were observed from the first MIRS grades. QMT is therefore definitely a more effective tool for measuring weakness in DM1. Finally, ankle dorsiflexors and knee extensors seem to be good indicators of lower limb function in DM1. Conclusion: This study allowed a better characterization of lower limb weaknesses and mobility limitations in the adult and late-onset phenotypes of DM1, and explored the contribution of lower limb weaknesses on mobility capacities in this population. These results will be useful for developing more specific rehabilitation programs and for optimizing the evaluation of these impairments in the context of the upcoming therapeutic trials. Keywords: Myotonic dystrophy type 1, phenotypes, muscle strength, mobility capacities, lower limbs, explanatory variables, physiotherapy.

Une question centrale de la génétique moderne est de mieux comprendre comment la variation génétique présente au sein d’individus d’une même espèce influence la diversité phénotypique et l’évolution. La levure modèle Saccharomyces cerevisiae offre une occasion unique d’apporter des éléments de réponse à cette question à travers la dissection de l’architecture génétique de la variation de tolérance à des stress environnementaux à l’échelle d’une population. Mon étude révèle un niveau supplémentaire de complexité de la relation génotype-phénotype où finalement les caractères supposés les plus simples, dits Mendéliens (déterminisme strictement monogénique) peuvent se révéler être complexes (déterminisme multigénique) selon le fond génétique en raison de l’action de gènes modificateurs, d’interactions épistatiques et/ou de suppresseurs. Toutefois, les processus évolutifs peuvent être bien différents en fonction des espèces. Afin de mieux les décrypter, je me suis également intéressée à Lachancea kluyveri, une levure phylogénétiquement distante de S. cerevisiae. Cette espèce présente une diversité génétique plus élevée et constitue une ressource encore peu exploitée. L’exploration de la diversité phénotypique et la détermination de leurs origines génétiques initiées dans cette étude sont extrêmement prometteuses et apportent de solides fondations pour l’étude à la fois de l’architecture génétique des caractères et de l’évolution de la relation génotype-phénotype au sein de diverses espèces de levures. / A central issue of modern genetics is to better understand how genetic variations between individuals within a species influence the phenotypic diversity and the evolution. The budding yeast Saccharomyces cerevisiae as a model organism offers a unique opportunity to address this issue through the dissection of the genetic architecture of stress tolerance across a population. My study reveals an additional level of complexity of the genotype-phenotype relationship. Indeed, simple Mendelian traits (monogenic determinism) may become more complex (multigenic determinism) depending on genetic background due to the action of modifier genes, epistatic interactions and / or suppressors. However, evolutionary processes can be very different depending on the species. That is why a non-conventional yeast species namely Lachancea kluyveri (formerly S. kluyveri) was also studied. This species distantly related to S. cerevisiae has a higher genetic diversity and remains a relatively unexplored resource. The exploration of the phenotypic diversity and the determination of the genetic origins initiated in this study lay foundations for the analysis of the genetic architecture of traits and the evolution of the genotype-phenotype relationship within diverse yeast species.

La thèse s’inscrit dans un projet de recherche global visant à caractériser les tumeurs thyroïdiennes sur le plan moléculaire, afin de mieux comprendre leur physiopathologie et afin d’identifier des biomarqueurs (signatures moléculaires) qui pourront être utilisés pour le diagnostic, le pronostic et leur traitement. Parmi celles-ci, nous distinguons les adénomes autonomes (AA) et folliculaires (FTA) tumeurs bénignes encapsulées, et les carcinomes, tumeurs malignes. Ceux-ci sont eux-mêmes subdivisés en carcinomes différenciés, folliculaires (FTC) ou papillaires (PTC), et peuvent évoluer en carcinomes anaplasiques (ATC), totalement dédifférenciés. Un autre type de tumeurs bénignes différenciées, très rares, existe: l’hyperthyroïdie non auto-immune familiale (FNAH). Ces tumeurs sont causées pour la plupart par des mutations qui activent de manière constitutive des cascades de signalisation, essentiellement la cascade de l’AMPc et la cascade des MAPK. Le but de notre thèse était de valider un système expérimental in vitro des PTC, d’étudier les profils d’expression génique des FNAH et de les comparer avec ceux des AA, et de définir les profils ARNm et miRNA des ATC pour les comparer à ceux des PTC pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. Pour réaliser ces objectifs, nous avons utilisé la technologie des microarrays qui permet d’analyser simultanément l’expression de milliers de gènes dans différentes conditions. Nous avons donc utilisé une approche multidisciplinaire alliant une partie expérimentale et une partie bioinformatique.<p><p>La première partie du travail a consisté à réaliser un modèle d’étude in vitro pour caractériser les PTC au niveau moléculaire. A cet effet, des cultures primaires de thyrocytes ont été traitées avec de l’EGF et du sérum pendant différents temps (1,5h, 3h, 16h, 24h et 48h) ce qui stimule la cascade des MAPK, activée constitutivement dans les PTC. Nous avons hybridé sur des lames microarrays maison les différents échantillons et nous avons montré que les cultures primaires stimulées pendant des temps longs (24h et 48h) ont des profils d’expression génique qui ressemblent à ceux des PTC et constituent donc un bon modèle d’étude de cette tumeur. <p><p>La seconde partie a pour objectif de définir les phénotypes moléculaires et fonctionnels des FNAH et de les comparer aux AA. Ces deux pathologies résultent d’une mutation dans le récepteur de la TSH (TSHR) activant de manière constitutive la cascade de l’AMPc. Dans le cas des FNAH, la mutation est héréditaire et toute la glande est affectée contrairement aux AA où la mutation survient plus tard, généralement à l’âge adulte, et où seule une partie de la glande est affectée. Nous avons comparé le profil d’expression génique des FNAH avec celui des AA, par hybridation sur des lames microarrays HEEBO. L’intégration de ces différentes données montre que les AA et les FNAH sont deux sous-types différents de la même maladie: l’hyperthyroïdie génétique. Les caractéristiques de chacun de ces sous-types dépendent de l’intensité de la mutation, du nombre de cellules initialement affectées et du stade de développement au moment duquel la mutation survient.<p><p>Dans la dernière partie de ce travail, nous avons caractérisé les ATC au niveau du profil d’expression des ARNm et des miRNA par hybridation respectivement sur lames Affymetrix ou sur lames miRNA maison et au niveau de leur état mutationnel du gène p53. Le profil d’expression génique des ATC a été comparé avec celui des PTC afin de mettre en évidence des gènes différentiellement exprimés entre les 2 types de cancers, que nous avons ensuite tenté d’invalider par siRNA, dans un modèle in vitro de lignée cellulaire thyroïdienne dérivée d’un ATC (8505C). Les résultats obtenus jusqu’ici ne sont malheureusement pas prometteurs. Le profil d’expression des miRNA nous a permis d’identifier une signature de 34 miRNA caractéristique des ATC.<p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished

La Tomographie par Emission de Positons (TEP) au 18Fluoro-désoxyglucose (18F-FDG) est l’imagerie de référence pour la quantification in vivo du métabolisme glucidique des cellules tumorales. Elle permet, entre autre, de suivre les modifications du métabolisme tumoral en cours de chimiothérapie. Le cancer du sein regroupe différentes entités génomiques dont les comportements clinico-biologiques et la prise en charge thérapeutique divergent. L’objectif de cette thèse était d’étudier le lien entre ces diverses entités biologiques du cancer du sein et le comportement métabolique tumoral en cours de chimiothérapie néoadjuvante. Nous avons également extrait, parmi les différents paramètres métaboliques tumoraux des images TEP, les critères les plus robustes pour prédire dès la fin dès la première cure de chimiothérapie néoadjuvante la réponse histologique finale et la survie des patientes. Nous avons également appliqué un modèle de mesure de la perfusion tumorale, dérivée d’une acquisition dynamique du premier passage artériel et tumoral du 18F-FDG.Le premier article de cette thèse souligne l’impact majeur du phénotype tumoral sur le comportement métabolique en cours de chimiothérapie de la tumeur primitive mammaire. Les trois articles suivants montrent que, pour les tumeurs triple-négatives et HER2 positives, les modifications métaboliques tumorales observées par la TEP au 18F-FDG prédisent la réponse histologique complète à l’issue du traitement. Concernant le phénotype tumoral luminal/HER2 négatif, la réponse métabolique apporte surtout une information pronostique. L’imagerie TEP au 18F-FDG pourrait permettre dans un avenir proche de guider les choix thérapeutiques du clinicien, en proposant une alternative thérapeutique aux patientes non-répondeuses identifiées dès la première cure de chimiothérapie néoadjuvante. / Positron Emission Tomography (PET) with 18Fluoro-deoxyglucose (18F-FDG) is the reference imaging examination for in-vivo quantification of the glucidic metabolism of tumour cells. It allows for the monitoring of tumour metabolic changes during chemotherapy. Breast cancer comprises several distinct genomic entities with different biological characteristics and clinical behaviours, leading to different tailored treatments. The aim of this doctoral thesis was to evaluate the relationship between the different biological entities of breast cancer and the tumour metabolic behaviour during neoadjuvant chemotherapy. We have also retrieved, among the various metabolic parameters on PET images, the most reliable ones to predict, as early as after the first neoadjuvant cycle, the final tumour histologic response and patient’s outcome. We have also evaluated early changes in tumour blood flow, using a tumour first-pass model derived from an dynamic 18F-FDG-PET acquisition.The first article presented in this thesis has underlined the strong correlation between breast cancer subtypes, and the tumour metabolic behaviour during chemotherapy. The following three articles have demonstrated that tumour metabolic changes after the first neoadjuvant cycle can predict the final histologic complete response at the end of the treatment, both in triple-negative and HER2 positive tumours. Concerning the luminal/HER2 subtype, the early metabolic response mainly predicts patient’s outcome.These results should lead, in the near future, to PET-guided neoadjuvant strategies, in order to adapt the neoadjuvant treatment in poor-responding women. Such a strategy should lead to enhanced personalized medicine.