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Ce travail de thèse est une étude in silico des structures tridimensionnelles des protéines, qui a fait l’objet de 5 publications scientifiques.D’une manière plus précise, les travaux s’articulent autour de trois thématiques originales et complémentaires dans le domaine de la bioinformatique structurale : la caractérisation d’un nouvel échelon de description de la structure des protéines (les unités protéiques), intermédiaire entre les structures secondaires et les domaines.Le deuxième axe de cette thèse porte sur le développement d’une nouvelle méthode de prédiction des structures protéiques, appelée ORION.Cette méthode permet une détection accrue d’homologues lointains grâce à la prise en compte de l’information structurale sous forme d’un alphabet structural (les blocs protéiques).Une seconde version améliorée a été rendue accessible à la communauté scientifique par le biais d’une interface web : http://www.dsimb.inserm.fr/ORION/.Le dernier axe de cette thèse, s’oriente autour du développement d’outils, pour la prédiction de l’orientation et l’évaluation de la membrane dans les structures de protéines membranaires effectué dans le cadre de plusieurs collaborations.Les outils développés (ANVIL et MAIDEN) ont été mise à la disposition de la communauté scientifique par le biais d’une interface web appelée OREMPRO et accessible à l’adresse suivante : http://www.dsimb.inserm.fr/OREMPRO/. / This thesis deals with three complementary themes in the field of structural bioinformatics : the characterization of a new level of description of the protein structure (Protein Units) which is an intermediate level between the secondary structures and protein domains. The second part focus on the development of a new method for predicting protein structures,called ORION. It boosts the detection of remote protein homologs by taking into account thestructural information in the form of a structural alphabet (Protein Blocks). A second improved version was made available to the scientific community through a web interface : http://www.dsimb.inserm.fr/ORION/. The last part of this thesis describes the collaborative development of new tools for predicting and assessing the orientation of proteins in the membrane. The two methods developed (ANVIL and MAIDEN) were made available to the scientific community through a webinterface called OREMPRO: http: / /www.dsimb.inserm.fr/OREMPRO.