Le glycogène et l’amidon sont les formes de polysaccharides de réserve les plus répandues. Ils sont tous deux constitués de résidus de glucose liés en α-1,4, et branchés en α-1,6. Bien qu’ils se distinguent fortement par leurs propriétés physico-chimiques, l’amidon a évolué à partir d’un métabolisme du glycogène préexistant. Il est apparu après l’endosymbiose primaire du plaste qui a eu lieu il y a plus d’un milliard d’années entre une cellule eucaryote et une cyanobactérie. Il a été proposé que l’endosymbiose primaire du plaste ait impliqué la manipulation du métabolisme des polysaccharides de réserve par une bactérie intracellulaire obligatoire pathogène qui appartient à l’ordre des Chlamydiales. Afin de comprendre l'histoire évolutive des gènes du métabolisme du glycogène, et enquêter sur l’implication d’une bactérie de l’ordre des Chlamydiales dans l’endosymbiose plastidiale, nous nous sommes intéressés à l’évolution des polysaccharides chez les cyanobactéries et les Chlamydiales. Nous avons donc disséqué le fonctionnement de ce métabolisme chez Cyanobacterium sp. CLg1, une cyanobactérie de l’ordre des Chroococcales qui accumule simultanément de l’amidon et du glycogène. D’autres part, nous avons étudié l’évolution du métabolisme des polysaccharides de réserve chez les Chlamydiales. La plupart des enzymes du métabolisme du glycogène des Chlamydiales ont été caractérisées. Les résultats de la caractérisation renforcent notre théorie de ménage à trois et l’implication des Chlamydiales dans l’établissement de l’endosymbiose primaire du plaste. L’impact du métabolisme du glycogène des Chlamydiales sur l’évolution de celui des plantes et des animaux est discuté. / Glycogen and starch are the most commonly found forms of storage polysaccharides. They both consist solely of glucose residues linked and branched respectively through α-1,4 and α-1,6 glycosidic bonds. Although they considerably differ in their physicochemical properties, starch evolved in only a few steps in eukaryotes from the pre-existing eukaryotic glycogen metabolism. It appeared, after primary plastidial endosymbiosis which took place over one billion years ago between an ancestral cyanobacterium and a heterotrophic eukaryotic host. This endosymbiosis has been recently proposed in the “Ménage à Trois Hypothesis” (MATH) to have been triggered and facilitated through manipulation of glycogen metabolism by obligate intracellular bacteria pathogens, belonging to the order Chlamydiales. In order to understand the evolutionary history of glycogen metabolism genes, and to investigate the possible nature of the Chlamydiales involvement in primary plastid endosymbiosis, we probed the evolution of storage polysaccharide metabolism in both extant Chroococcales and Chlamydiales. So we dissected the functioning of the metabolism in Cyanobacterium sp. CLg1, a cyanobacterium of order Chroococcales that simultaneously accumulate starch and glycogen. On the other hand, we investigated the evolution of storage polysaccharide metabolism in Chlamydiales. Several recombinant enzymes of glycogen metabolism were thus characterized. Our characterization strengthens the MATH and the implication of the Chlamydiales in the establishement of primary plastidial endosymbiosis. The importance of our findings with respect to the evolution of glycogen metabolism in animals and plants is discussed.

L'amidon et le glycogène définissent les deux polysaccharides de réserve les plus répandus dans le monde vivant. L'apparition de l'amidon chez les eucaryotes coïncide avec un événement d'endosymbiose unique qui s'est déroulé il y a 1,6 milliards d'années entre une cyanobactérie et un eucaryote primitif. De cet événement sont apparues trois lignées photosynthétiques : les Chloroplastida (plantes terrestres et algues vertes), les Rhodophyceae (algues rouges et organismes qui en sont dérivés par endosymbiose secondaire) et les Glaucophyta. La voie de biosynthèse de l'amidon chloroplastique chez les Chloroplastida est relativement bien caractérisée. Pour celle des Rhodophyceae (amidon cytoplasmique) des études ont déjà été entreprises mais les informations obtenues sont encore incomplètes et non représentatives de la lignée en général. Enfin pour les Glaucophyta, qui ont divergé de façon plus précoce après l'évènement d'endosymbiose aucune information sur le métabolisme de son amidon (cytoplasmique) n'était disponible. Afin d'appréhender la voie de biosynthèse utilisée par ces organismes nous avons entrepris la caractérisation de la voie métabolique de l'amidon de Cyanophora paradoxa (Glaucophyta) ainsi que celle de Chondrus crispus (Rhodophyceae). Ce manuscrit de thèse présente essentiellement des informations sur le métabolisme de l'amidon floridéen chez Cyanophora paradoxa, l'étude entreprise chez Chondrus crispus étant encore à l'état préliminaire. / Starch and glycogen both define the most wide-spread storage polysaccharide in the world. The starch appearance in the eukaryotic lineage coincides with a single endosymbiotic event occurring 1,6 billion years ago between a cyanobacteria and a primitive eukaryotic hosto From this event appeared three photosynthetic lines: Chloroplastida (land plants and green algae), Rhodophyceae (red algae and organisms which are diverted from the Rhodophyceae by secondary endosymbiosis) and Glaucophyta. The plastid starch biosynthesis pathway in Chloroplastida is relatively weIl characterized. For the Rhodophyceae (cytosolic starch) studies have already been initiated but the information obtained is still incomplete and not representative of the lineage. Finally for the Glaucophyta, which diverged in a more premature way after the event of endosymbiosis no information about this (cytosolic) starch metabolism was available. To discover the biosynthesis pathway used by these organisms, we decided to perform the complete characterization of the starch biosynthetic pathway for two differents organisms: The Glaucophyta named Cyanophora paradoxa and the Rhodophyceae named Chondrus crispus. This manuscript of PhD mainly presents information on the Floridian starch metabolism of Cyanophora paradoxa. The starch characterisation of Chondrus crispus is currently at the preliminary stage and will require further development.