Grâce à ses excellentes propriétés de résistance et de conductivité thermique ainsi qu'à sa stabilité mécanique et chimique à température ambiante et à haute température, le carbure de silicium (SiC) est un matériau de choix pour le gainage du combustible nucléaire ou les supports de catalyseurs. Cependant, une grande surface spécifique est souvent requise pour ce type d'applications. Cette étude propose deux approches de synthèse :(1) L'approche « Soft Templating ». La porosité et la structure des matériaux finaux sont définies par l'auto-assemblage supramoléculaire d'un agent de structure (SDA) dans un précurseur moléculaire de SiC. Des organogélateurs à faible masse moléculaire et un copolymère tri-bloc commercial sont considérés pour la synthèse de SiC méso-poreux.(2) L'approche « Hard Templating ». Des céramiques SiC sont synthétisées par nanomoulage de silices méso-poreuses par des polymères précéramiques. Ce procédé conserve la nanostructure du template solide et conduit à des SiC méso-poreux à forte surface spécifique.L'approche hard templating permet une bonne réplication du template solide mais la difficulté de cette méthode provient de l'étape d'élimination de ce même template. L'approche soft templating ne présente pas ce désavantage et peut, suivant le SDA utilisé, mener à des céramiques poreuses possédant des structures beaucoup plus variées. La complexité de cette approche réside dans l'étape de réplication du template. / Due to its excellent thermal resistance, mechanical and chemical stability both at room and elevated temperature, silicon carbide (SiC) is an attractive material for nuclear fuel cladding or catalyst substrates. Pore size control and high porosity are the key factors for such applications. Two approaches are studied during this PhD thesis:(1) The Soft Templating Approach. The porosity and the structure of the final materials are defined by the supramolecular self-assembly of a structure directing agent (SDA) into a molecular SiC precursor. Low molecular-mass organic gelators and a commercial tri-block copolymer are considered as SDA for the synthesis of mesoporous SiC materials.(2) The Hard Templating Approach. SiC materials are synthesized by preceramic polymer nanocasting into mesoporous silica. This process preserves the nanoscale structure of the solid template and leads to mesostructured SiC materials with a high specific surface area.The hard templating approach allows a good replication of the solid template but the difficulty of this method lies in the elimination step of this template. Meanwhile, soft templating approach does not have this drawback and may lead to porous ceramics with more varied structures depending on the SDA used. The complexity of this approach is the template replication step.

De nouveaux précurseurs borates-triéthoxysilanes comprenant le closo-decahydrodecaborate ont été préparés et immobilisés dans la silice. L'introduction des groupements trialkoxysilyles sur les clusters (NH4)2B10H10, a été réalisée par condensations électrophiles faisant appel à des réactifs nucléophiles dans des conditions douces, tout en épargnant l'utilisation d'électrophiles ou de catalyseurs coûteux. Les borates-trialkoxysilanes obtenus ont été caractérisés par RMN 1H, 13C, 11B, 29Si, 31P, IRTF, analyse élémentaire et spectroscopie de masse. Comme preuve de concept, ces précurseurs ont été incorporés de manière covalente dans les pores d'une silice mésoporeuse, SBA-15. Tous les matériaux hybrides mésoporeux et modifiés avec du borate-triéthoxysilane ont été caractérisés par RMN solide 11B et 29Si, DRX, MET, les analyses élémentaires et étude de l'adsorption d'azote (méthode BET). Les précurseurs silylés-borate ont été combinés avec des nanoparticules de silice pour une utilisation éventuelle dans BNCT, où des NPs d'environ 100 nm ont été synthétisées comprenant deux types de centres luminescents différents. FITC silylé (isothiocyanate de fluorescéine) et complexe Eu (III) silylé ont été respectivement immobilisés dans des nanoparticules de silice par le procédé sol-gel. Les deux types de nanoparticules luminescentes ont été fonctionnalisés par les groupes silylés-borates et caractérisés par RMN du solide 11B, 31P et 29Si, DLS, MET, analyses élémentaires, d'adsorption d'azote et spectrophotométrie. / New borate-triethoxysilane precursors comprising the closo-decahydrodecaborate cluster were prepared and immobolized into hybrid silica materials. The synthesis of silylated clusters starting from (NH4)2B10H10 and silane precursors R-Si(OEt)3 through Electrophilic Induced Nucleophilic Reactions was performed under mild conditions, the silylated clusters were analyzed by 1H, 13C, 11B, 29Si, 31P NMR, IR, elemental analyses and mass spectroscopy ES-ESI. As a proof of concept, the borate-triethoxysilane precursors were covalently incorporated into the pores of mesoporous silica, SBA-15 type. All mesoporous materials modified with borate-triethoxysilane were characterized by 11B and 29Si solid state NMR, XRD, TEM, elemental analyses and Nitrogen sorption studies. The silylated-borate precursors were combined with dye-doped silica nanoparticles for possible future use in BNCT technique, where ~100 nm nanoparticles were synthesized comprising two different types of luminescent centers. Silylated FITC (fluorescein isothiocyanate) and silylated Eu(III) complexes were embedded into silica nanoparticles through sol-gel process. Both types of luminescent nanoparticles were functionalized with the silylated-borate clusters and characterized by 11B, 31P and 29Si solid state NMR, DLS, TEM, elemental analyses, Nitrogen sorption studies and spectrophotometer.

La déficience intellectuelle (DI) et les troubles du spectre autistique (ASD) sont deux troubles neurodéveloppementaux (NDD) présentant de nombreux chevauchements génétiques et phénotypiques ainsi qu’un biais de sexe important, avec plus de garçons atteints (1,4x plus pour la DI et 4x plus pour l'ASD). Au sein de notre laboratoire, le taux de diagnostic des patients souffrant de DI et/ou d’ASD est significativement plus élevé chez les filles que chez les garçons. De façon surprenante, nous n’avons pas observé de différence significative entre filles et garçons au niveau de la proportion de mutations pathogènes sur le chromosome X (5,3% versus 7,6%), confirmant ainsi que les mutations causales totalement pénétrantes sur ce chromosome ne peuvent pas expliquer la totalité de l’excès de garçons atteints de DI ou d'ASD. Nous avons donc choisi d’étudier une autre des hypothèses, plus environnementale, qui pourrait rendre le cerveau masculin plus susceptible au développement de NDD : le rôle des androgènes au cours du développement du cerveau. J'ai étudié l’effet de ces hormones masculines dans des précurseurs neuronaux humains (hNSCs) et observé que les androgènes augmentent la prolifération des hNSCs et les protègent contre la mort cellulaire en conditions stressantes. J'ai également mis en évidence que les androgènes, via leur récepteur (le récepteur aux androgènes), régulent une centaine de gènes dans les hNSCs avec, parmi eux, un enrichissement en gènes connus pour être différentiellement exprimés chez les individus avec ASD (dont NRCAM et FAM107A). La régulation de ces gènes par les androgènes pendant le développement du cerveau pourrait ainsi participer à la sensibilité accrue du cerveau masculin, exposé à d'autres facteurs génétiques et environnementaux, à développer une NDD. / Intellectual disability (ID) and autism spectrum disorders (ASD) are two common neurodevelopmental disorders (NDD) with many genetic and phenotypic overlaps. Another common feature is the existence of a gender bias, very strong for ASD (4 males for 1 female) and notable for ID (1.4:1). In our team, the diagnostic yield of patients affected by ID with or wihout ASD is significantly higher in girls than in boys. Surprisingly, we did not observe a significant difference between girls and boys in the proportion of pathogenic mutations on the X chromosome (5.3% versus 7.6%), confirming that rare and fully penetrant mutations on this chromosome can not explain the totality this male bias observed in ID and ASD. We have therefore chosen to study another hypothesis, more environmental, which could make the male brain more susceptible to develop NDD: the role of androgens during brain development. I studied the effect of these male hormones in human neuronal precursors (hNSCs) and observed that androgens increase the proliferation of hNSCs and protect them against cell death under stressful conditions. I also showed that androgens, via their receptor (the androgen receptor), regulate a hundred genes in hNSCs with, among them, an enrichment of genes known to be differentially expressed in individuals with ASD (e.g NRCAM and FAM107A). The regulation of these genes by androgens during brain development could thus contribute to the increased sensitivity of the male brain, exposed to other genetic and environmental factors, to develop an NDD.

La production de polyéthylène par la polymérisation de l'éthylène est un procédé industriel de grande importance. L'éthylène, issue de la pétrochimie contient des impuretés d'acétylène (1%), ce qui empoisonne le catalyseur de polymérisation, et donc le besoin d'un catalyseur qui soit sélectif pour hydrogéner l'acétylène en éthylène. Le composé intermétallique Al13Fe4 a été développé par Armbuster et al. en 2012 comme un catalyseur actif et sélectif pour la semi-hydrogénation de l'acétylène pour la production de polyéthylène. Il présente une structure cristalline avec des distances interatomiques Fe-Fe élevées et un faible nombre de coordination des atomes de fer, qui tombe sous le concept de "site isolation principle". Ce composé est également intéressant en raison de son faible coût (sans métaux nobles par rapport à Pd /Al2O3 catalyseurs industriels) et une faible toxicité. Cependant, il a été produit sous la forme de poudre non supportée par la méthode Czochralski ce qui limite son utilisation dans le domaine du génie catalytique. Dans ce contexte, supporter le catalyseur présente de nombreux avantages comme la facilité de séparation du catalyseur hétérogène à partir du mélange réactionnel obtenue par une variété de procédés telle que la filtration par exemple. Un autre avantage des catalyseurs supportés est la plus grande surface exposée du catalyseur ou dispersion. Etant donné que la catalyse est une réaction de surface, maximiser la surface d'un catalyseur, en le dispersant sur le support améliorera / optimisera l'activité catalytique. Les procédés de "chimie douce" dénommés Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) et Metal Organic Deposition (MOD) sont réputés pour être efficaces et économiquement compétitifs pour déposer des nanoparticules ou des films minces, à partir de précurseurs moléculaires appropriés. Notre travail vise donc à développer Al13Fe4 sous forme de films ou de nanoparticules supportées par MOCVD. La première étape pour atteindre cet objectif est le développement des précurseurs moléculaires d'aluminium métallique et de fer, dans des conditions compatibles suivies par codépôt ou dépôt séquentiel des deux précurseurs de Fe et Al pour former le composé intermétallique dans la bonne stœchiométrie. Parmi les nombreux précurseurs d'Al, le diméthyl ethylaminealane (DMEAA, [AlH3(NMe2Et)]) est utilisé en raison de sa pression de vapeur importante et des températures de dépôt faibles. En outre, l'absence de liaisons Al-O et Al-C conduit à la production de films sans impuretés carbone et oxygène. Cependant, des précurseurs moléculaires de fer pour le dépôt pour MOCVD de films de fer purs sont rares et moins développés. En dehors du pentacarbonyle de fer qui produit des films de fer pur, amidinates et guanidinates sont utilisés comme précurseurs de fer. Cependant, l'oxygène et des carbures sont présents dans des pourcentages élevés. Ainsi, l'objectif principal de ce travail de thèse est de concevoir et de synthétiser de nouveaux complexes moléculaires de fer qui servent de précurseurs pour la MOCVD. Dans ce travail, des nanoparticules de composé intermétallique Al13Fe4 sont préparées par réduction en solution et des films par dépôt séquentiel MOCVD en utilisant DMEAA et Fe(CO)5 en tant que précurseurs moléculaires. Les propriétés catalytiques ont été étudiées et ont montré d'une activité très peu active dans la réaction d'hydrogénation de l'acétylène: moins de 1% avant de se désactiver rapidement. La régénération sous hydrogène ou sous oxygène n'a qu'une faible restauration de l'activité. Les tests catalytiques ont été encore étendus à Al13Fe4 poudre préparée par réduction en solution ainsi que Al13Fe4 en poudre commerciale et a constaté que Al13Fe4 était non catalytiquement actif sous toutes ses formes (dans nos conditions de réaction) / Polyethylene production from the polymerization of ethylene is an industrial process of great importance. Ethylene stream for the polymerization of polyethylene is produced by the steam cracking of a wide range of hydrocarbon feedstock and usually contains acetylene impurities (1%) which poison the polymerization catalyst. The ethylene steam has to be purified by the selective semi-hydrogenation of acetylene which requires a catalyst with high selectivity to hydrogenate acetylene to ethylene. The intermetallic compound Al13Fe4 was introduced in 2012 by Armbuster et al. as an active and selective catalyst for the semi-hydrogenation of acetylene for polyethylene production. It has a crystal structure with high average inter-atomic distances Fe-Fe and a low coordination number of iron atoms, which falls under the concept of "site isolation principle". This compound is also attractive because of its low cost (without any noble metals compared to Pd/Al2O3 industrial catalysts) and low toxicity. However, it has been produced in the form of unsupported powder by the Czochralski method which limits its use in catalytic engineering. In this context, supporting the catalyst presents many advantages as the ease of separation of the heterogeneous catalyst from the reaction mixture. In contrast to homogeneous catalysts in which separation is often costly and difficult, separating the supported heterogeneous catalyst can be achieved by a variety of methods such as filtration for example. Another advantage of supported catalysts is the higher surface area of the catalyst. Since catalysis is a surface reaction, consequently, maximizing the surface area of a catalyst by distributing it over the support will enhance/optimize the catalytic activity.Chemical synthetic routes such as Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) and Metal Organic Deposition (MOD) referred as “Chimie douce” process are reputed to be flexible and economically competitive methods to prepare nanoparticles or thin films. Our work is thus aimed at developing Al13Fe4 as supported films or nanoparticles by MOCVD and/or MOD. The first step to meet our objective is the development of compatible molecular precursors of metallic aluminum and iron followed by MOCVD or MOD of those precursors to form the intermetallic compound in the good stoichiometry. Among the numerous aluminum MOCVD precursors used in the literature, dimethyl ethylamine alane (DMEAA, [AlH3(NMe2Et)]) is used due to its properties such as high vapor pressure and low deposition temperatures. Moreover, the absence of Al-O and Al-C bonds leads to the production of carbon and oxygen free films. However, iron molecular precursors for the MOCVD of pure iron films are scarce and less developed. Apart from iron pentacarbonyl that produces pure iron films, amidinates and guanidinates are used as iron precursors. However, oxygen and carbides impurities are present in high percentages. Thus the main objective of this Ph-D work is to design and synthesize novel and original iron molecular complexes that serve as precursors for the low temperature MOCVD of iron films. In this Ph-D work, nanoparticles of the intermetallic complex were prepared via solution reduction of novel Fe triazenide precursors and Al metal. Supported films were also prepared via sequential MOCVD by using DMEAA and Fe(CO)5 as molecular precursors. Its catalytic properties have been explored and showed that it is very little active in the hydrogenation reaction of acetylene. Regeneration under hydrogen or oxygen was not very successful and only some activity restored. The catalytic tests have been further extended to Al13Fe4 powder prepared by solution reduction as well as to commercial Al13Fe4 and found that Al13Fe4 was inactive catalytically in all forms (in our conditions of reactions)

Les travaux de thèse concernent la synthèse et la vectorisation d'analogues de la combrétastatine A-4, une molécule naturelle connue pour ses propriétés anti-vasculaires et cytotoxiques. Ces recherches se situent à l’interface de la chimie et de la biologie.D'une part, des études en méthodologie de synthèse, mettant en œuvre des réactions de couplages entre des composés diazo-précurseurs et des halogénoarènes ou des amines ont été réalisées dans le but de fournir des outils de synthèse nécessaires à la constitution de chimiothèques. Ces études ont conduit à la synthèse des 2-pyridilalkylamines à partir de pyridotriazole et d’amines, à la synthèse du motif 1,1-diaryléthyl via une réaction green ainsi qu'à l’accès au noyau benzofurane à travers une réaction « one-pot ».D’autre part, des analogues duaux de l'isocombrétastatine A-4, inhibiteurs de la tubuline et des histones désacétylases ont été développés. L'évaluation biologique de ces analogues a permis d’identifier deux molécules « lead » dont les activités antiprolifératives sur des lignées cellulaires cancéreuses sont de l'ordre du nanomolaire. D'excellents résultats d'inhibition de la polymérisation de la tubuline et de l’histone déacétylase 8 ont également été observés.Finalement, des essais de vectorisation de quelques analogues de l’isoCA-4 sous forme de liposomes ou d’ADC ont été réalisés. / The thesis reports the synthesis and vectorization of combretastatin A-4 analogues, a natural molecule known for its anti-vascular and cytotoxic properties. Our research work is at the chemistry-biology interface.On the first hand, synthetic methodology studies were performed, indeed coupling reactions between diazo-precursors and haloarenes or amines have been carried out providing new and interesting synthethic tools. These studies led to the synthesis of 2-pyridylalkylamines from pyridotriazole and amines, as well as to the synthesis of the 1,1-diarylethylene compounfs via a green reaction and finally to access to the benzofuran ring through a one-pot fashion reaction ".On the other hand, dual targeting analogs of isocombretastatin A-4 with tubulin and histone deacetylases inhibition properties have been developed. The biological evaluation of these analogs allowed us to identify two lead molecules whose antiproliferative activities on cancer cell lines are in the order of nanomolar. These molecules showed an excellent tubulin polymerization and histone deacetylase 8 inhibitions.Finally, vectorization assays of some isoCA-4 analogs using liposomes or ADCs were performed.

Les processus mitochondriaux tels que la réplication et la traduction sont effectués par des complexes multiprotéiques. Par contre, le métabolisme et la voie de maturation des ARN mitochondriaux (p. ex précurseurs des ARNt et des ARNr) sont habituellement traités comme une suite de réactions catalysées par des protéines séparées. L’exécution fidèle et optimale de ces processus mitochondriaux, exige un couplage étroit nécessaire pour la canalisation des intermédiaires métaboliques. Or, les évidences en faveur de l'interconnexion postulée de ces processus cellulaires sont peu nombreuses et proviennent en grande partie des interactions protéine-protéine. Contrairement à la perception classique, nos résultats révèlent l’organisation des fonctions cellulaires telles que la transcription, la traduction, le métabolisme et la régulation en supercomplexes multifonctionnels stables, dans les mitochondries des champignons (ex Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus nidulans et Neurospora crassa), des animaux (ex Bos taurus), des plantes (B. oleracea et Arabidopsis thaliana) et chez les bactéries (ex E. coli) à partir desquelles les mitochondries descendent. La composition de ces supercomplexes chez les champignons et les animaux est comparable à celle de levure, toutefois, chez les plantes et E. coli ils comportent des différences notables (ex, présence des enzymes spécifiques à la voie de biosynthèse des sucres et les léctines chez B. oleracea). Chez la levure, en accord avec les changements dûs à la répression catabolique du glucose, nos résultats révèlent que les supercomplexes sont dynamiques et que leur composition en protéines dépend des stimulis et de la régulation cellulaire. De plus, nous montrons que l’inactivation de la voie de biosynthèse des lipides de type II (FASII) perturbe l’assemblage et/ou la biogenèse du supercomplexe de la RNase P (responsable de la maturation en 5’ des précurseurs des ARNt), ce qui suggère que de multiples effets pléiotropiques peuvent être de nature structurale entre les protéines. Chez la levure et chez E. coli, nos études de la maturation in vitro des précurseurs des ARNt et de la protéomique révèlent l’association de la RNase P avec les enzymes de la maturation d’ARNt en 3’. En effet, la voie de maturation des pré-ARNt et des ARNr, et la dégradation des ARN mitochondriaux semblent êtres associées avec la machinerie de la traduction au sein d’un même supercomplexe multifonctionnel dans la mitochondrie de la levure. Chez E. coli, nous avons caractérisé un supercomplexe similaire qui inclut en plus de la RNase P: la PNPase, le complexe du RNA degradosome, l’ARN polymérase, quatre facteurs de transcription, neuf aminoacyl-tRNA synthétases, onze protéines ribosomiques, des chaperons et certaines protéines métaboliques. Ces résultats supposent l’association physique de la transcription, la voie de maturation et d’aminoacylation des ARNt, la dégradation des ARN. Le nombre de cas où les activités cellulaires sont fonctionnellement et structurellement associées est certainement à la hausse (ex, l’éditosome et le complexe de la glycolyse). En effet, l’organisation en supercomplexe multifonctionnel représente probablement l’unité fonctionnelle dans les cellules et les analyses de ces super-structures peuvent devenir la prochaine cible de la biologie structurale. / It is known that processes such as transcription, translation and intron splicing require a multitude of proteins (plus a few non-protein components) organized in large ‘molecular machines’. But, according to traditional views, processing of RNA precursors (e.g., tRNA and rRNA) and metabolic pathways are pools of individual enzymes (single proteins or small complexes), with sequential enzymatic reaction steps connected via diffusible metabolites. This perception is incompatible with the ‘molecular crowding’ in most cellular compartments (e.g., 60% in the mitochondrial matrix). It is also not in line with the cumulating indirect evidence from comprehensive studies of protein-protein interactions and affinity purification, showing that numerous protein complexes involving different metabolic and regulatory processes are interconnected. However, direct evidence of extensive cross-talk among diverse cellular processes remains to be clearly demonstrated. Here we show that in mitochondria of yeast and other fungi (Neurospora crassa and Rhizopus oryzae), animal (Bos taurus), plant (Brassica oleracea), and in E. coli (standing for the “bacterial ancestor” of mitochondria), metabolism is physically interlinked (in supercomplexes) with translation, replication, transcription and RNA processing. Further, the supercomplexes also contain a variety of helper proteins, in support of earlier reports that describe such proteins as important structural units assisting complex assembly. Whereas the composition of supercomplexes in fungi (e.g., Neurospora crassa), animals and yeast is relatively similar, plants and E. coli present substantial compositional differences (e.g., plant-specific enzymes involved in the biosynthesis of sugars and secondary metabolites). In yeast, the supercomplex pattern of glucose-repressed cells is completely different from that of cells grown on galactose/glycerol, and the protein composition perfectly correlates with known regulatory changes under glucose repression. The destabilization of the complex organization is also illustrated by the deletion of genes in the mitochondrial fatty acid type II biosynthetic pathway (mutant strain oar1Δ). Mutants have both, a defect in fatty acid synthesis and in 5’ processing of mitochondrial tRNA, and no longer have a supercomplex containing Oar1p and components of RNase P (5’ tRNA processing). The pleiotropic mutant phenotype is best explained by a structural (assembly) defect. Also in yeast mitochondria, we demonstrate that RNase P and tRNA Z activities are part of a large complex, which further includes the RNA degradosome complex, five additional RNA processing proteins, and several other mitochondrial pathways. 5’ and 3’ tRNA processing enzymes are also associated in a large, multifunctional supercomplex in E. coli that includes six out of the seven proteins of the RNA degradosome, nine aminoacyl-tRNA synthases, RNA polymerase plus four transcription factors, eleven ribosomal proteins plus four translation factors, several components of protein folding and maturation, and a small set of metabolic enzymes. Apparently, not only is RNA processing coordinated, but it is also structurally connected to aminoacylation, transcription and other cellular functions. The number of documented cases where functionally related activities are structurally integrated is definitely increasing (e.g., editosome, glycolysis complex, etc). Indeed, structural integration of related functions and pathways may turn out to be a principle and the analyses of such super-structures may become a next structural biology frontier.

La division cellulaire asymétrique (DCA) consiste en une division pendant laquelle des déterminants cellulaires sont distribués préférentiellement dans une des deux cellules filles. Par l’action de ces déterminants, la DCA générera donc deux cellules filles différentes. Ainsi, la DCA est importante pour générer la diversité cellulaire et pour maintenir l’homéostasie de certaines cellules souches. Pour induire une répartition asymétrique des déterminants cellulaires, le positionnement du fuseau mitotique doit être très bien contrôlé. Fréquemment ceci génère deux cellules filles de tailles différentes, car le fuseau mitotique n’est pas centré pendant la mitose, ce qui induit un positionnement asymétrique du sillon de clivage. Bien qu’un complexe impliquant des GTPases hétérotrimériques et des protéines liant les microtubules au cortex ait été impliqué directement dans le positionnement du fuseau mitotique, le mécanisme exact induisant le positionnement asymétrique du fuseau durant la DCA n'est pas encore compris. Des études récentes suggèrent qu’une régulation asymétrique du cytosquelette d’actine pourrait être responsable de ce positionnement asymétrique du faisceau mitotique. Donc, nous émettons l'hypothèse que des contractions asymétriques d’actine pendant la division cellulaire pourraient déplacer le fuseau mitotique et le sillon de clivage pour créer une asymétrie cellulaire. Nos résultats préliminaires ont démontré que le blebbing cortical, qui est une indication de tension corticale et de contraction, se produit préférentiellement dans la moitié antérieure de cellule précurseur d’organes sensoriels (SOP) pendant le stage de télophase. Nos données soutiennent l'idée que les petites GTPases de la famille Rho pourraient être impliqués dans la régulation du fuseau mitotique et ainsi contrôler la DCA des SOP. Les paramètres expérimentaux développés pour cette thèse, pour étudier la régulation de l’orientation et le positionnement du fuseau mitotique, ouvrirons de nouvelles avenues pour contrôler ce processus, ce qui pourrait être utile pour freiner la progression de cellules cancéreuses. Les résultats préliminaires de ce projet proposeront une manière dont les petites GTPases de la famille Rho peuvent être impliqués dans le contrôle de la division cellulaire asymétrique in vivo dans les SOP. Les modèles théoriques qui sont expliqués dans cette étude pourront servir à améliorer les méthodes quantitatives de biologie cellulaire de la DCA. / Asymmetric cell division (ACD) consists in a cellular division during which specific cell fate determinants are distributed preferentially in one daughter cell, which then differentiate from its sibling. Hence, ACD is important to generate cell diversity and is used to regulate stem cells homeostasis. For proper asymmetric distribution of cell fate determinants, the positioning of the mitotic spindle has to be tightly controlled. Frequently, this induces a cell size asymmetry, since the spindle is then not centered during mitosis, leading to an asymmetric positioning of the cleavage furrow. Although small small GTPases have been shown to act directly on the spindle, the exact mechanism controlling spindle positioning during ACD is not understood. Recent studies suggest that an independent, yet uncharacterized pathway is involved in spindle positioning, which is likely to involve an asymmetric regulation of the actin cytoskeleton. Indeed, actin enables spindle anchoring to the cortex. Hence we hypothesize that asymmetric actin contractions during cytokinesis might displace the mitotic spindle and the cleavage furrow, leading to cell size asymmetry. Interestingly, from our preliminary results we observed that cortical blebbing, which is a read-out of cortical tension/contraction, preferentially occurs on the anterior side of the dividing sensory organ precursor (SOP) cells at telophase. Our preliminary data support the idea that Rho small GTPases might be implicated in regulation of the mitotic spindle hence controlling asymmetric cell division of SOP cells. The experimental settings developed for this thesis, for studying regulation of the mitotic spindle orientation and positioning will serve as proof of concept of how geneticist and biochemist experts could design ways to control such process by different means in cancerous cells. The preliminary results from this project open novel insights on how the Rho small GTPases might be implicated in controlling asymmetric cell division hence their dynamics in vivo of such process during SOP development. Furthermore, the assays and the theoretical model developed in this study can be used as background that could serve to design improved quantitative experimental methods for cell biology synchronizing sub-networks of ACD mechanism.

La présence d’un métabolisme actif des bactéries lactiques dans le vin logé en fûts de chêne induit une augmentation de la concentration des composés volatils du bois. Ce phénomène a récemment été attribué à l'activité glycosidique des bactéries. Le glucoside précurseur d'un composé majeur de l’arôme boisé (whiskylactone) a déjà été identifié et quantifié dans le bois de chêne. Mais aucune donnée n'était disponible jusqu’à présent concernant l’identification formelle des précurseurs pour d’autres arômes du bois de chêne.Un premier travail a permis de montrer que les précurseurs monoglycosides n'existaient pas dans le bois de chêne, dans les spiritueux et dans le vin. L'étude a été réalisée à l’aide de la technique UPLC-FT/MS, en utilisant la vanilline-β-D-glucopyranoside, la vanilline-β-D-xylopyranoside, et la coniféraldéhyde-β-D-glucopyranoside, synthétisées par réaction par transfert de phase. Dans un deuxième temps, une purification des précurseurs glycosidiques complexes a été réalisée à l’aide de la Chromatographie de Partage Centrifuge (CPC) à partir d’un extrait de bois de chêne. Le choix du système de solvants a été basé sur une égale répartition dans les deux phases de la libération d’arômes par hydrolyse enzymatique. Cela a conduit à la détermination du nouveau concept de coefficient de partage d’activité Kca. Après purification et fractionnement, la vanilline galloylglucoside, le triméthoxyphénol-galloyl-glucoside et le macarangioside E ont été isolés du bois et identifiés par HPLC-ESI-MS et RMN. Ces précurseurs ont été quantifiés dans différentes espèces de chêne par HPLC-QqQ-MS. Ces trois composés sont les précurseurs respectivement de la vanilline, du 3,4,5-triméthoxyphénol et du 3-oxo-α-ionol. Par dégradation thermique, le macarangioside E peut conduire à la mégastigmatriénone et à la 4-oxo-isophorone, dont les notes aromatiques sont le tabac et l’encens. Ces composés complètent la connaissance que nous avons de l’arôme boisé du vin et contribuent ainsi à une meilleure compréhension de la genèse du bouquet tertiaire. / The presence of lactic acid bacteria (LAB) in oak barrels induces an increase in wood volatile compounds concentration. This phenomenon could be due to the glycosidic activity of LAB. The glucosidic precursor of a major woody aroma compound (oak lactone) was identified and quantified in oak wood but no data was available concerning the presence of other flavor precursors in oak wood. This study showed that monoglycosidic precursors did not exist in oak, in spirits and in wines. The study was performed by UPLC-FT/MS, using vanillin-β-D-glucopyranoside, vanillin-β-D-xylopyranoside, and coniferaldehyde-β-D-glucopyranoside as standards. These molecules were synthesized by phase transfer reaction. Purification of a vanillin glycoside precursor was done by centrifugal partition chromatography (CPC). The choice of the solvent system was based on an equal distribution in both phases of the aromas released by enzymatic hydrolysis. This led to the determination of the new concept, the activity partition coefficient Kca. After purification and fractionation, vanillin galloylglucoside, trimethoxyphenol-galloylglucoside and macarangioside E were isolated from wood and identified by HPLC-ESI-MS and NMR analysis. These precursors were quantified in different oak species by HPLC-QqQ-MS. These three compounds are precursors of vanillin, 3,4,5-trimethoxyphenol and 3-oxo-α-ionol respectively. The macarangioside E can lead by thermal degradation, to megastigmatrienone and 4-oxo-isophorone which have aromatic notes of tobacco and incense. These compounds are involved in the woody aroma of the wine and the genesis of the bouquet.

Cette thèse, consacrée aux myopathies inflammatoires, démontre le rôle dans les maladies auto-immunes des Toll-like récepteurs (TLRs), véritable passerelle entre immunité innée et adaptative, et plus spécifiquement dans le muscle, le rôle fondamental de la cellule musculaire elle-même. Après une présentation globale des myopathies inflammatoires et des différents aspects immunopathologiques, la réponse immunitaire adaptative est abordée en rapportant notamment dans le muscle des myopathies inflammatoires une accumulation de cellules dendritiques matures, et la présence des lymphocytes Th1 et Th17, avec un profil prépondérant Th1. L’implication de l’immunité innée est démontrée in vivo par l’expression musculaire des TLR3 et 7, et des C-type lectin récepteurs, spécifique des myopathies inflammatoires. In vitro, l’activation de la voie TLR3 induit la production par les cellules musculaires d’IL6, de la βchémokine CCL20, contribuant au recrutement et à la différentiation des cellules dendritiques et lymphocytes T, et de l’IFNβ qui participe à la surexpression des antigènes HLA de classe I. Les mécanismes de régulation impliquent une balance cytokinique Th1 et Th17. Finalement, l’importance des précurseurs musculaires immatures est soulignée. Contrairement au tissu musculaire normal, une surexpression des antigènes HLA de classe I, des TLRs, des auto-antigènes et de l’IFNβ, par les précurseurs musculaires immatures, est caractéristique des myopathies inflammatoires. Le rôle central de ces cellules musculaires immatures à potentiel de régénération pourrait expliquer un défaut de réparation associé au processus auto-immun de destruction musculaire. / This thesis, devoted to the inflammatory myopathies, is demonstrating the potential role in autoimmune disorders of Toll-like receptors (TLRs), gateway between innate and adaptive immune system, and more specifically in muscular diseases the fundamental role of muscle cell it-self. After the presentation of the general clinical features and the immunopathology of inflammatory myopathies, the adaptive immune response is the subject of the second part,demonstrating the abnormal accumulation of mature dendritic cells in myositis muscle, and the presence of Th1 and Th17 cells with a predominant Th1 profile. Innate immune system is next investigated, demonstrating the overexpression of TLR3 and 7 and of C-type lectin receptors characteristic of inflammatory myopathies. In vitro, stimulation of the TLR3 pathway in human myoblasts induces the production of IL6 and of the βchemokine CCL20, which in turn participate to the differentiation and the migration of T cells and dendritic cells, and of IFNβ which contributes to HLA class I up-regulation. The expression of TLR3 is differentially regulated by Th1 and Th17 cytokines. Finally, this work strongly implicates immature myoblast precursors in the pathogenesis of inflammatory myopathies. In contrast to normal muscle tissue, myositis tissue is characterized by the overexpression of HLA class I antigens, TLR3 and TLR7, myositis autoantigens, and IFNβ, all observed in immature myoblast precursors. By focusing damage onto those cells accomplishing repair, a feedforward loop of tissue damage is induced and could explain the defective repair in muscle in addition to the autoimmune attack.

La viticulture dépend des conditions climatiques. Dans le contexte de réchauffement climatique, les changements de la vigne et du raisin sous l’effet des températures élevées vraisemblables pour les prochaines décennies pourraient modifier l’aire de répartition des cépages et même menacer la durabilité de la viticulture des régions chaudes. L’objectif de cette étude était donc d’analyser les effets de l’élévation de température sur la composition du raisin, du transcriptome au métabolome. L’utilisation d’un système « open top » passif au vignoble a permis d’augmenter la température autour des grappes de 0.5-1.6 °C en moyenne, une valeur compatible avec le réchauffement climatique prévisible. Les expérimentations ont été conduites sur Cabernet Sauvignon (CS) et Sauvignon Blanc (SB), de la nouaison à la surmaturité, à Bordeaux (France) et en Barossa Valley (Australie). Les analyses ont ciblé essentiellement les métabolites primaires, les composés phénoliques et aromatiques (l’IBMP, arôme de poivron vert; les précurseurs de 3SH, arôme de pamplemousse et la ß-damascenone, arômes floraux). En complément, des analyses RNA-seq et q-PCR ont été réalisées pour explorer la réponse transcriptomique à cet échauffement modéré en conditions réalistes de vignoble.L’échauffement modéré a peu affecté les concentrations en sucres, acides et total en acides aminés, mais a modifié la distribution des différents acides aminés. La composition en acides aminés s’est principalement différenciée suivant la variété, le stade de développement et le site expérimental.Les concentrations finales en IBMP n’ont pas été affectées par l’échauffement. Cependant, à la fermeture de la grappe, les baies de CS échauffées avaient une moindre concentration en IBMP associée à une sous-expression de VviOMT3. La concentration en IBMP des baies de SB échauffées n’a pas montré de différenciation, bien que les niveaux d’expression de VviOMT3 et VviOMT4 soient diminués. Les effets limités et dépendant du génotype suggèrent qu’une augmentation modérée de la température ne serait pas suffisante pour modifier significativement l’IBMP.Glut-3SH-Al était bien plus concentrée que Glut-3SH et Cys-3SH. le traitement échauffé a fait diminuer la présence de Glut-3SH-Al et Cys-3SH dans les baies de SB, en association avec une sous-expression de VviGST4. Par ailleurs, VIT_08s0007g01420 (GSTU8) a été réprimé par le traitement, et pourrait donc être un gène candidat potentiel impliqué dans la biosynthèse de précurseurs de 3SH.Pour les baies de CS, les concentrations en caroténoïdes totaux et celles des deux caroténoïdes majeurs (la lutéine et le β-carotène) n’ont pas réagi à l’augmentation de température. La zéaxanthine a montré une tendance à la diminution sous l’effet de l’échauffement, jusqu’à une diminution significative. Cette concentration plus faible pourrait limiter la biosynthèse de β-damascenone et expliquer la plus faible teneur en β-damascenone observée dans les baies à sur-maturité en cas de température élevée.Un total de 357 gènes (DEGs) ont été différentiellement exprimés en réponse à l’augmentation de température pour les échantillons de 2015 à Bordeaux. D’après l’analyse d’enrichissement « Gene Ontology », le traitement a principalement régulé quatre catégories en relation avec les microtubules, la paroi cellulaire, l’espace extracellulaire et l’activité des facteurs de transcription. 6 DEGs liés à la biosynthèse des anthocyanes ont été régulés négativement, ce qui pourrait expliquer, au moins en partie, la concentration réduite en anthocyanes totaux observée dans les baies de CS échauffées. En revanche, les tanins n’ont pas été affectés par l’augmentation de la température. / Viticulture depends on climate conditions during the growing season. In the context of global warming, any changes in viticulture caused by the rising temperatures expected for the next decades may alter the geographical distribution of grape varieties and even threaten the sustainability of viticulture in hot areas. The objective of this research was to investigate the effects of moderately elevated temperature on grape composition, both at metabolic and transcriptomic levels. A passive open-top heating system was applied in Cabernet Sauvignon (CS) and Sauvignon Blanc (SB) vines grown with standard practice in Bordeaux, France and the Barossa Valley, Australia (CS only) to increase the bunch zone mean temperature by around 0.5-1.6 °C, which was commensurate with the projected global warming. This moderate heating was applied from fruit-set to two weeks after harvest. Metabolites related to technical, phenolic and aromatic maturities (IBMP, the green pepper aroma, precursors of 3SH, grapefruit aroma, and β-damascenone, floral aroma) were assessed, together with transcriptome analysis via RNA-seq and q-PCR, in order to obtain a comprehensive view of berry responses to this moderately elevated temperature in realistic vineyard conditions.The moderately elevated temperature hardly affected the concentrations of sugars, organic acids and total amino acids, but it altered free amino acid composition depending on varieties, vintages and locations.The final concentrations of IBMP were not affected by warming condition in mature berries. However, the elevated temperature significantly reduced IBMP content and expression level of VviOMT3 (a known key gene of IBMP) in CS berries at bunch closure stage, while it reduced the expression levels of VviOMT3 and VviOMT4 at bunch closure stage without affecting IBMP concentration in SB berries. This limited and genotype-dependent effect of elevated temperature suggests that a moderate temperature elevation may not be sufficient to significantly modify IBMP.Glut-3SH-Al was much more concentrated than Glut-3SH and Cys-3SH. Reduced Glut-3SH-Al and Cys-3SH concentrations were associated with a significantly lower expression level of VviGST4 in heated SB berries. Meanwhile, VIT_08s0007g01420 (GSTU8), was down-regulated by elevated temperature and might be a potential candidate gene involved in the biosynthesis of precursors of 3SH.The concentrations of total carotenoids and two predominant carotenoids (lutein and β-carotene) were not altered by elevated temperature in CS berries, but zeaxanthin was reduced by elevated temperature and was significantly less concentrated at harvest. This lower concentration may limit the biosynthesis of β-damascenone and explain the observed lower β-damascenone concentration in post-ripening berries under elevated temperature.A total of 357 genes were differentially expressed (DEGs) in response to the elevated temperature in Bordeaux samples in 2015. Enrichment analysis of Gene Ontology showed that temperature mainly regulated four GO categories, including microtubule, cell wall, extracellular region, and transcription factor activity. 6 DEGs related to anthocyanins synthesis were down-regulated and it could explain, at least in part, the observed lower total anthocyanins in warmed CS. Conversely, tannins were not affected by elevated temperature.The results provide a better understanding of potential global warming effects on metabolite changes during berry development, along with novel molecular insights into the response of grape berry to moderate heating in vineyard conditions.