L’ADN cellulaire qu’il soit nucléaire ou mitochondrial est constamment soumis à l’action de stress d’origine exogène ou même endogène à la base d’altérations plus ou moins profondes de sa structure. Ces modifications chimiques sont très variées et peuvent aller de l’oxydation d’une base aux cassures double-brins de la molécule d’ADN. Ces dernières sont considérées comme les dommages les plus agressifs pour la cellule car peuvent conduire à la perte d’information et donc à la mort cellulaire. Parmi les systèmes de surveillance de la stabilité du génome figure la Poly(ADP-ribosyl)ation (PARylation). Cette modification post-traductionnelle est assurée essentiellement par les protéines PARP et PARG et est caractérisée par l’incorporation des polymères d’ADP ribose (pADPr) sur des protéines cibles. La PARylation constitue un élément clé dans plusieurs voies de maintien de l’intégrité génomique (BER, NHEJ, HR). La PARylation est aussi décrite au niveau de la mitochondrie mais son rôle dans la gestion des DSBs de l’ADNmt n’est pas connu. Le travail, objet de cette thèse, consiste à étudier le rôle de la PARylation dans le cas des DSB au niveau général chez la drosophile et ensuite de comprendre les mécanismes de gestion des DSB mitochondriales et évaluer l’implication de la PARylation dans ce processus. Nos résultats montrent que : (1) le comportement de la PARylation ne varie pas au cours du processus de cassures et de réparation de l’ADN nucléaire, alors que l’expression des ARNm de PARP-I et PARP-II augmente durant la phase de réparation ; (2) les cassures de l’ADN mitochondrial, induites par la bléomycine, entraînent une augmentation du nombre de copies de l’ADNmt. Cette augmentation transitoire de la quantité de l’ADNmt est observée durant la phase des dommages et retourne à la valeur initiale durant la phase de la réparation. Ce comportement semble être régulé par PARP. L’ensemble de ces résultats suggère que la réparation des DSBs est indépendante de la PARylation au niveau nucléaire mais que la présence de PARP est importante. De plus, PARP semble avoir un rôle dans la régulation de la réplication de l’ADNmt en réponse à un stress génotoxique. / Both nuclear and mitochondrial DNA alterationsarise following exposure to environmental and endogenous stresses. These genomic alterations are various, ranging from base oxidation to DNA strand breaks, single- and double-strand breaks. These damages are highly detrimental to the cell because they can lead to loss of genetic information and thus to cell death. However, cells have developed various mechanisms to counteract this biological issue and to lead up to a complex DNA damage response (DDR). The Poly (ADP- ribosyl) ation (PARylation) is among these DDR systems. This post-translational modification is mainly carried out by PARP and PARG proteins and is characterized by the incorporation of polymers of ADP-ribose on target proteins. The majority of the PARylationfunctions are related to cellular stress response, particulary in response to genomic damages where it is implicated in many DNA integrity pathways such as Base Excision Repair, Non Homologous End Joining and Homologous Recombination. In contrast to the nucleus, PARylation is also described in the mitochondria but its role in mtDNA integrityis still a heavily debate issue, particularly in case of mtDNA DSBs.To understand it, we used Drosophila model wherePARP-B isoform (human PARP-1 ortholog) is the only enzymatically active form in Drosophila PARP family. The aim of this thesis is to study the role of PARylation in response to DSBs induction in nucleus and mitochondrial DNAand then to understand the mechanisms involved in mtDNA integrity and to evaluate the role of PARylation in this process. Our results show that PARylation level remains stable during DSBs induction and also during repair process,contrary to what is shown in Human cells.However, PARP-I and PARP-II mRNA expression increase during repair period. In mitochondria compartment,our data show an increase of mtDNA copy number in presence of mtDNA DSBs. This increased level returns to normal during repair period and seems to be dependent on PARP. All these results suggest that DSBs repair is PARylation independent at the nuclear level but that the presence of PARP is important. In addition, PARP appears to have a role in the regulation of mtDNA replication in response to genotoxic stress.