La cuisson est un procédé universel de transformation de la matière première carnée en aliment. Le chauffage de la matrice musculaire conditionne diverses qualités organoleptiques, technologiques, sanitaires et nutritionnelles des viandes cuites. La cuisson étant appliquée de plus en plus fréquemment en conditions industrielles standardisées, il est pertinent de modéliser certains mécanismes clés dans le déterminisme de ces qualités afin d'optimiser le procédé. Pour cela, une démarche expérimentale originale a été mise en place fondée sur une analyse quantitative, locale, dynamique et in situ de la viande pendant la cuisson. Cette démarche ne fait pas d'hypothèse réductionniste en étudiant un échantillon intact à l'échelle de l'aliment consommé, ni d'hypothèse simplificatrice en prenant en compte les variations spatiales de la température dans l'échantillon. Elle s'appuie sur des développements originaux en imagerie par résonance magnétique nucléaire à haut champ et en traitement d'images pour cartographier la déformation et la quantité d'eau. Des modèles robustes liant température, déformation et quantité d'eau ont été obtenus pour des muscles de teneur variable en tissu conjonctif. Les résultats montrent principalement une augmentation de la déformation avec la température en plusieurs phases dont les caractéristiques dépendent de la composition du muscle, et une diminution de la quantité d'eau avec la température. Tous ces résultats sont discutés et interprétés au regard du comportement à la température des différents composants du muscle. Ce travail montre d'abord que l'imagerie dynamique, quantitative et multiparamétrique permet de décrypter des mécanismes intervenant lors de la cuisson des viandes sans établir des hypothèses réductrices lors de l'interprétation de ces phénomènes. Elle a conduit de plus, à des développements méthodologiques applicables à d'autres champs et ouvre la voie à d'autres investigations dans le domaine de l'optimisation qualitative des produits carnés transformés.

Les microARNs sont une classe de petits ARNs non codants qui régulent l'expression des gènes via un mecanisme d'interference par ARN. Les microARNs humains sont produits par une série de réactions enzymatiques. En particulier, dans le cytoplasme le precurseur de miRNA (pre-miRNA) est reconnu et clivé par un complexe contenant l'enzyme RNAse III Dicer et plusieurs cofacteurs protéiques. La proteine TRBP (HIV TAR RNA binding protein) est l'un de ces cofacteurs et augmente la stabilité du complexe, influe sur la cinétique, la position du clivage et a role potentiel dans la reconnaissance du substrat et dans le transfet du produit vers le complexe RISC (RNA-induced silencing complex) effecteur de l'interference par ARN. TRBP est composé de 3 domaines de liaison aux ARN doubles brin (dsRBDs). La région d'interaction de TRBP avec les ARNs est composé des deux premiers dsRBDs liés par une région interdomaine non charactérizée. La présente étude rapporte la caractérisation biophysique in vitro de la région d'interaction avec les ARNs de TRBP dans l'état apo de TRBP ou dans l'état lié avec les deux precurseurs cytoplasmique successifs du microARN oncogène miR-155 comprenant la tige boucle pre-miR-155 et le duplex miR-155/miR-155* résultat du clivage de pre-miR-155 par Dicer. L'étude montre que la région d'intéraction de TRBP avec les ARNs est monomerique, est composée de deux dsRBDs independants en solution et que la région interdomaine de 60 résidus est flexible. Le premier dsRBD, non caractérisé précédement en solution est le siège d'un equilibre plié/déplié integral dans une grande gamme de conditions physico-chimiques. Les deux premiers dsRBDs de TRBP peuvent interagir avec un même precurseur de microARN et deux régions d'interaction de TRBP avec les ARNs peuvent interagir avec un même precuseur. La région d'interaction de TRBP avec les ARNs interagit avec pre-miR-155 et le duplex miR-155/miR-155* avec des affinités très similaires. Dans le complexe avec une région d'interaction de TRBP avec les ARN liée à pre-miR-155 ou au duplexe miR-155/miR-155*, aucune indice de contact entre les deux dsRBDs n'a été detecté et la protéine interagit avec les deux precurseurs par la même surface d'interaction. Les informations récoltées suggèrent que TRBP peut jouer un rôle avant et après le clivage des pre-miARN par Dicer, notamment dans le complexe de chargement de RISC.

Nous présentons une étude par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) de l'azurite, Cu3(CO3)2(OH)2, un système de spins quantiques. Ce composé peut être modélisé comme une chaine quasi-unidimensionnelle, frustrée, 'de type diamant', de spins électroniques S=1/2 portés par les ions de cuivre Cu2+. Il présente dans sa courbe de l'aimantation en fonction du champ magnétique, entre 11 et 30 T et à très basse température, un plateau à 1/3 de l'aimantation à saturation. Nous avons effectué des mesures RMN du cuivre dans l'azurite à T=1.5 K afin de déterminer sa structure magnétique microscopique. Les résultats obtenus dans le plateau démontrent que le 'dimère' des deux spins qui sont plus fortement couplés est approximativement dans l'état singulet, tandis que le troisième spin (le 'monomère') est presque complètement polarisé. Cela confirme que la configuration électronique du plateau à 1/3 est un nouvel état quantique qui n'a pas d'équivalent classique [F. Aimo et al., Phys. Rev. Lett. 102 127205, (2009)]. Par RMN du proton à très haut champ magnétique, entre 31 et 34 T à T=0.6 K, nous avons aussi étudié le passage depuis le plateau à 1/3 vers la polarisation complète du système, afin de confirmer ou infirmer l'existence éventuelle d'un plateau à 2/3. Ce plateau est attendu dans le cas exceptionnel où les corrélations longitudinales de spins sont dominantes et stabilisent un ordre incommensurable longitudinal. L'analyse détaillée du dédoublement très symétrique des spectres RMN nous amène à conclure que c'est un ordre antiferromagnétique transverse et non longitudinal qui est établi, ce qui est incompatible avec l'existence du plateau à 2/3.

As-p18 es una de las proteínas más abundantes del fluido que baña a la larva infectiva, L3, dentro de los huevos, particularmente resistentes, del parásito Ascaris suum. Es una proteína que une lípidos, perteneciente al grupo de las FABPs, aunque por presentar características únicas, exclusivas para nematodos, se las asocia a un nuevo subcluster, las nemFABPs. Dentro de las peculiaridades de las nemFABPs se destacan: poseer señal de secreción, estar bajo una estricta regulación de síntesis y poseer una estructura con ciertas características no presentes en otros miembros de la superfamilia. Tomando como base estas diferencias, se ha propuesto que las nemFABPs presentarían funciones específicas, de relevancia en la supervivencia de estos organismos, tal vez involucrando la captación, la distribución y/o el almacenamiento de lípidos. Con la finalidad de contribuir al entendimiento de la estructura y función de este singular grupo de proteínas, se abordaron estudios estructurales y de dinámica, empleando la técnica de Resonancia Magnética Nuclear (RMN). Por otra parte, se determinaron las propiedades de unión a lípidos, haciendo uso de variadas técnicas biofísicas y bioquímicas. Por último se analizó la capacidad de As-p18 para transferir ácidos grasos a membranas modelo y se realizaron ensayos preliminares para caracterizar la interacción con las mismas. El plegamiento tridimensional determinado en solución, mostró que As-p18 presenta componentes estructurales que caracterizan a la familia de FABPs. Dentro de los mismos se encuentran: el barril β, formado por 10 hebras β antiparalelas cubierto por el motivo hélice-vuelta-hélice; la hendidura o gap entre las hebras βD y βE; una cavidad interna que incluye al sitio de unión al ligando y que involucra residuos de aminoácidos polares e hidrofóbicos; y una región portal postulada como lugar de entrada del ligando, delimitada por los loops entre βC-βD y βE-βF, y la α-hélice II. Sin embargo, a pesar de presentar un plegamiento FABP canónico, As-p18 mostró características que la diferencian de cualquier estructura de FABP descrita hasta el presente. Los loops entre las hebras βB y βC, y βG y βH, son notablemente más largos que los presentes en cualquier otra FABP, llegando al doble de longitud para el primer caso. En cuanto a los residuos que estabilizan la unión del ligando, se comprobó la participación de la Arginina 43, que dada su ubicación relativa en la proteína, representa un elemento atípico respecto a lo observado para otras FABPs. Aminoácidos hidrofóbicos protruyentes, que flanquean la región portal, estarían potencialmente involucrados en interacciones proteína-proteína o proteína-membrana. Los estudios de unión a lípidos mediante TLC y cromatografía gaseosa mostraron que la proteína recombinante une de manera exclusiva ácidos grasos (AGs) dentro de un entorno lipídico celular como el provisto por E. coli. Entre los AGs seleccionados del medio por la proteína, se comprobó un enriquecimiento relativo de ácido oleico (18:1). La particular afinidad por este lípido se corroboró mediante experimentos de fluorescencia involucrando el desplazamiento competitivo de una sonda fluorescente. Asimismo, estudios por Calorimetría de Titulación Isotérmica (ITC) y RMN, permitieron establecer un único sitio de unión, de alta afinidad, donde la contribución entálpica fue preponderante. En cuanto a la habilidad de As-p18 para ceder AGs a vesículas o membranas modelo, se ha propuesto que la transferencia de ligandos ocurre mediante interacciones proteína-membrana. En este sentido, se analizaron de forma preliminar qué factores modulan dicha interacción. En resumen, los resultados obtenidos en este trabajo de Tesis contribuirían a la comprensión del rol de As-p18 en los huevos infectivos de A. suum. De manera más general, constituyen el paso inicial para el mejor entendimiento del nuevo subcluster, nemFABP, dentro de la familia de las FABPs.

Ce travail traite du problème du bouchage des pipelines par des particules d'hydrates de gaz dans la production de pétrole. Les hydrates de gaz sont des composés cristallins qui se forment à partir de l'association d'eau et de molécules de gaz à haute pression et basse température. De telles conditions thermodynamiques sont rencontrées pendant la production et le transport de pétrole, particulièrement en offshore profond ou dans des zones froides. A cause de ce processus d'agglomération, l'apparition d'hydrate peut mener à la formation de bouchons.<br /><br />Cette étude à pour but d'améliorer la compréhension de ce mécanisme d'agglomération, dans le cas d'une émulsion eau dans huile. Par conséquent, l'agglomération des particules de glace et d'hydrate est comparée. L'agglomération des particules de glace et d'hydrate de trichlorofluoromethane ou fréon (CCl3F) dispersées dans le xylène avec des asphaltènes comme tensioactif est choisie comme système modèle. Comme les hydrates de trichlorofluoromethane (CCl3F) sont stables à pression atmosphérique, ils permettent d'utiliser des techniques d'analyses sans être limité par les conditions de pression. La technique de Résonance Magnétique Nucléaire RMN est utilisée. La grande différence entre le temps de relaxation des solides et des liquides est utilisée afin de contrôler in situ le rapport entre la quantité d'entités (hydrogène ou fluor) solides et total en fonction du temps et des conditions contrôlées de cisaillement. Ainsi, une étude cinétique est réalisée, ce qui permet de connaître la quantité de glace ou d'hydrate formée ; La viscosité apparente du système, pendant la cristallisation et le bouchage, est également suivie grâce à des mesures rhéologiques afin de caractériser l'agglomération des particules. Pour compléter cette étude, des observations en microscopie optique avec une cellule thermostatée est utilisée afin d'obtenir des observations directes de l'agglomération. Cette approche expérimentale nous permet de discuter des différents mécanismes d'agglomération de la glace et de l'hydrate dans une phase hydrocarbure et de les modéliser.

Nuclear Magnetic Resonance has experienced an increasing interest in the drug discovery field that has led to its wide use on nearly every stage of drug development. For this reason, during the present thesis we propose to use some of the tools offered by NMR to target various systems related with cancer.Initially we intended to get acquainted with the NMR most outstanding methodologies for the detection and characterization of binding events; and for this goal various proteins involved in cellular apoptosis (XIAP and Bcl-XL) were used to set up both ligand and receptor based NMR experiments. First we developed two novel labeling methodologies for the selective NMR observation of Trp, which coupled to the use of receptor-based experiments provided insight in the characterization of XIAP-ligand complexes, as well as significant advantages for HTS. Later, ligand based experiments such as STD, WaterLOGSY and iLOE were applied to the screening of weak binders for Bcl-XL, and the resulting information applied to the reconstruction of dual binders in a fragment-based drug discovery approach. In a second stage the same NMR tools were applied to the development of protein-protein interaction inhibitors, in particular for the pro-angiogenic protein VEGF; and to this end two different strategies were proposed. First, a small diverse library of D-oligopeptides was screened for weak ligands using the former fragment-based strategy. A second approach consisted on the identification of active compounds in complex plant extract mixtures using a combination of methionine selective labeling schemes and receptor-based experiments. In the latter case various flavonoids were identified as VEGF binders and the information harvested from NMR experiments allowed us to propose a binding mode for this type of molecules.Lastly, in a much more classic context, we decided to attempt the characterization of a medium sized oligopeptide by NMR. In particular we focused on Kahalalide F a marine origin depsipeptide with very promising anticancer activity; and although a SAR profile would be very useful from a medicinal chemistry perspective such molecules still pose a challenge to their structural characterization particularly stemming from its intrinsic flexibility. Several media were explored including H2O, DMSO, and membrane mimics (SDS micelles); in the latter the peptide seems to adopt a preferred structure allowing us to propose a model for the monomeric insertion of Kahalalide F within membrane-like environments. Such a model supports that part of the peptide's cytotoxic activity occurs at a membrane level and that this activity is linked to the formation of a turn within its N-terminus section. / La resonancia magnética nuclear se utiliza en la actualidad en prácticamente todas las etapas del proceso de descubrimiento y caracterización de fármacos. Durante la presente tesis nos propusimos explorar estas facetas de la RMN tomando como modelo diferentes sistemas relacionados con cáncer.En primer lugar utilizamos proteínas involucradas en apoptosis (XIAP y Bcl-XL) para implementar varias metodologías de RMN para la caracterización de fenómenos de interacción intermolecular. Se pusieron a punto esquemas de marcaje selectivo de triptófano y se evaluó su aplicabilidad en procesos de cribado de compuestos. Otros experimentos de cribado masivo (STD, WaterLOGSY) se emplearon para identificar nuevos ligandos de Bcl-XL; posteriormente, estrategias de reconstrucción de fragmentos nos permitieron diseñar ligandos duales.Las mismas herramientas se utilizaron para el diseño y desarrollo de moléculas antiangiogénicas, inhibidoras de la interacción entre VEGF y sus receptores. Para este fin, se plantearon dos estrategias diferentes en la identificación de inhibidores: en primer lugar se pretendía diseñar un ligando peptídico de afinidad elevada partiendo de dipéptidos de menor afinidad y utilizando estrategias de reconstrucción de fragmentos. Una segunda estrategia consistía en la identificación de compuestos activos presentes en extractos de plantas utilizando esquemas de marcaje selectivo para VEGF, en concreto marcaje selectivo de metioninas. En este último caso se consiguieron identificar varios compuestos flavonoides capaces de interaccionar con VEGF y su modo de unión se caracterizó utilizando información derivada de experimentos de RMN.Por último se llevo a cabo la caracterización estructural de Kahalalido F mediante RMN. Este depsipéptido de origen marino se encuentra en la actualidad en fases clínicas de desarrollo contra varios tipos de cáncer, y su caracterización estructural presenta enorme interés en la comprensión de su modo de acción. Se exploraron las preferencias conformacionales del péptido en varios medios incluyendo: H2O, DMSO, y medios miméticos de membrana (micelas SDS). El péptido adopta una estructura preferente en presencia de micelas de SDS, lo que nos permiten proponer un modelo estructural para la inserción monomérica de Kahalalido F en entornos de membrana lipídica; esto sugiere que parte de su actividad citotóxica ocurre a nivel de membrana para lo cual la formación de un giro &#61538; en la sección N-terminal del péptido también parece relevante.

Els àcids nucleics poden existir a la natura en una varietat de formes estructurals potencialment rellevants per al funcionament i la regulació dels gens. Aquesta tesi doctoral versa sobre una estructura no canònica del DNA: l'estructura quàdruplex anomenada bi-loop. Es tracta d'un motiu que implica la interacció de dues cadenes que es disposen antiparal·lelament i es mantenen unides per quatre parells de bases intermoleculars. Els parells s'enfronten pel solc menor formant dues tètrades no planes. Aquest motiu havia estat observat en l'estructura cristal·logràfica d'un heptàmer lineal i en les estructures en solució de diversos octàmers cíclics.Un dels objectius d'aquesta tesi doctoral era aprofundir en l'estudi del bi-loop per tal de determinar-ne els requeriments seqüencials i intentar observar-lo per primera vegada en solució amb oligonucleòtids lineals.Inicialment s'estudià el motiu bi-loop heterolineal, format per un oligonucleòtid cíclic i un altre lineal, partint de l'heterodímer d<pCAGTCCCT>+d<pCCTTCGGT>. Mitjançant RMN, s'observà que la formació del complex heterolineal és més favorable quan l'oligonucleòtid lineal es troba tallat entre els nucleòtids aparellats. Tot i així, el seu extrem 3' és flexible i un dels parells de bases només es troba parcialment format. En tenir un oligonucleòtid lineal tallat pel llaç, sembla que també s'estructura en forma de bi-loop en presència del motlle cíclic, però aquesta estructuració es perd en allargar-ne els extrems. Per altra banda, s'ha vist que el bi-loop pot estar estabilitzat per parells no canònics, com els GT. Les dades de RMN permeten afirmar que l'octàmer cíclic d<pCCTTCGGT> s'estructura en forma de bi-loop estabilitzat per una tètrada GTGT directa i una GCGC desplaçada. Un altre octàmer cíclic, d<pTCGTATGT>, pot autoassociar-se de dues formes diferents donant lloc a dos dímers: un estabilitzat per dues tètrades mixtes GCGT desplaçades i el segon estabilitzat per una tètrada GTGT desplaçada i una GCGC desplaçada. L'observació del motiu en fragments lineals en solució seria de gran importància com a pas previ per a establir-ne la rellevància biològica. Amb aquest objectiu es dissenyaren cinc seqüències lineals derivades d'octàmers cíclics que formen bi-loops força estables però que no poden formar estructures monomèriques. D'aquestes, només dues d'elles s'estructuren en solució en forma de bi-loop: d(TGCTTCGT) i d(TCGTTGCT). La seva estructura es va determinar mitjançant dinàmica molecular restringida i s'assembla molt a totes les estructures de la mateixa família. Aquests dímers, però, són molt menys estables que el seu anàleg cíclic degut al cost entròpic de doblegar les cadenes. El segon objectiu d'aquesta tesi era emprar el motiu bi-loop com a motlle per a la ciclació assistida. Inicialment es va assajar la ciclació d'oligonucleòtids lineals fosforilats en un dels seus extrems en presència d'un motlle cíclic que afavorís la formació d'un motiu heterolineal, sense èxit. S'observà la massa del producte de ciclació, però aquest no es va poder aïllar, de manera que es conclou que el motiu no és prou estable o és massa flexible. Posteriorment es va assajar la ciclació d'oligonucleòtids lineals fosforilats en 3' que s'autoestructuren en forma de bi-loop. Usant EDC o bromur de cianogen es va poder observar la formació del motiu tant per espectrometria de masses com per electroforesi en gel de poliacrilamida.Per últim, s'ha intentat aplicar la ciclació assistida per motlle a la fase sòlida, per superar les limitacions de mida del cicle i aprofitar els avantatges de treball i purificació de la fase sòlida, especialment el desancoratge selectiu de les cadenes. No s'ha pogut assolir l'objectiu desitjat degut a la dificultat d'activar un fosfat diester en un medi aquós. / Non-canonical forms of DNA may play important roles in gene function and regulation. This thesis is focused on a type of non-canonical quadruplex called bi-loop. The bi-loop results from interaction of two chains and it is stabilized by four intermolecular base pairs. The base pairs face each other through their minor groove sides giving rise to two non-planar tetrads. This motif has been observed in the crystal structure of a lineal heptamer and in the solution structures of several cyclic octamers.In this thesis we wished to further define the sequence requirements for the bi-loop formation, and to observe it in solution with linear oligonucleotides for the first time. The study started with the so-called heterolineal complexes, formed by a cyclic octamer and a linear one. Using NMR, we observed that the formation of the bi-loop is favoured when the nick is between the base pairs, although the 3'-end is flexible. We also observed that the bi-loop can be stabilized by non-canonical base-pairs, such as GT. The cyclic octamers d<pCCTTCGGT> and d<pTCGTATGT> form bi-loops stabilized by GT and GC pairs, giving rise to three new types of tetrads (direct GTGT, slipped GTGT and slipped GCGT).Observation of the motif in solution with linear oligonucleotides would be very important to reinforce its potential biological relevance. For this purpose, five linear sequences that cannot form hairpins were designed. Two of these sequences were found to form a bi-loop motif in solution: d(TGCTTCGT) and d(TCGTTGCT). Their structures were solved by RMD and proved to be very similar to those formed by cyclic molecules, though less stable due to the entropic cost.Secondly, we wanted to use the bi-loop motif as a template for assisted cyclization. We started with the heterolineal complexes and we were not lucky in achieving the ligation. In contrast, we succeeded in the cyclization of linear phosphorylated oligonucleotides that formed bi-loop homodimers. Finally, the solid-phase template-directed cyclization of oligonucleotides was also assayed. We were not successful because of the difficulty in activating a phosphate diester moiety in an aqueous medium.

Les chaperonines sont des chaperonnes moléculaires indispensables pour le repliement de certaines protéines dans les cellules. La taille et la complexité de ces machineries biologiques rendent complexes l'étude de leurs propriétés structurales et fonctionnelles. La spectroscopie RMN permet de suivre des changements structuraux et dynamiques en temps réel avec une résolution atomique. Cependant, l'étude par RMN de protéines ou de complexes de haut poids moléculaires a été un challenge pendant de nombreuses années. Dans la première partie de cette thèse, il a été montré que la combinaison de marquage spécifique des groupements méthyles, d'expériences RMN optimisées et de microscopie électronique peut être utilisée pour suivre différents états du cycle fonctionnel d'une chaperonine de 1 MDa. Pour étudier ce mécanisme, la chaperonine native a été reconstituée avec un marquage des groupements méthyles des méthionines et valines. Les résidus méthionines ont pu être utilisés comme des sondes pour identifier les spectres RMN correspondant aux états intermédiaires et aux espèces actives du cycle fonctionnel. Grâce à ces sondes il a été possible de suivre en temps réel les réarrangements structuraux correspondant aux différentes conformations de la chaperonine durant son cycle fonctionnel. La seconde partie traite de la caractérisation de l'interaction de la chaperonine avec une protéine cliente dépliée. L'observation de la stabilisation de l'état déplié de la protéine par la chaperonine a permis de mettre en évidence une activité de "holdase" de la chaperonine. En utilisant une combinaison astucieuse de différents marquages de groupements méthyles et d'expériences RMN optimisés pour des assemblages de haut poids moléculaire, il a été possible d'observer le repliement de cette protéine par la chaperonine et les effets de la présence d'une protéine dépliée sur le cycle fonctionnel de la chaperonine en action. / Chaperonins are essential molecular chaperons for the refolding of proteins in the cells. Size and complexity of these biological machineries make complex the study of their structural and functional properties. NMR spectroscopy offers an unique ability to monitor structural and dynamic changes in real-time and at atomic resolution. However, the NMR studies of large proteins and complexes has been a real challenge for a long time. In the first part of this thesis, it has been shown that the combination of methyl specific labeling, optimized NMR spectroscopy for large assemblies and electron microscopy can be used to monitor the different states of the functional cycle of a 1 MDa chaperonin. To study this mechanism, the native chaperonin was reconstituted with a labeling of the methionines and valines methyl groups. Methionines residues have been used as probes to identify the NMR spectra corresponding to intermediates states and active species of the functional cycle. Thanks to theses probes, it has been possible to follow in real time the structural rearrangements corresponding to the different conformations of the chaperonin during its functional cycle. The second part deals with the characterization of the interaction between the chaperonin and an unfolded protein. Observation of the stabilization of the unfolded protein by the chaperonin allowed to identify the holdase activity of the chaperonin. Using a clever combination of a differential methyl labeling and optimized NMR spectroscopy for large assemblies, it has been possible to follow the refolding of the unfolded protein by the chaperonin and the effects of the unfolded protein on the functional cycle of the chaperonin in action.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la thématique du laboratoire de Pharmacognosie de l’UFR Pharmacie, au sein de l’Université de Bourgogne. Elle vise essentiellement la recherche de molécules d’origine végétale issue de la biodiversité tropicale dotées d’une activité antitumorale, dont principalement les saponines. Ce sont des glycosides triterpéniques ou stéroïdiques connus pour leurs nombreuses propriétés pharmacologiques. L’étude de 6 espèces végétales appartenant à 3 familles à savoir Acanthophyllum elatius, A. lilacinum, A. sordidum et Arenaria montana (Caryophyllaceae), Securidaca welwitschii (Polygalaceae) et Allium schoenoprasum (Alliaceae) a conduit à l’isolement et à la caractérisation de 24 glycosides naturels. Il s’agit de 13 saponines triterpéniques parmi lesquelles 10 sont de structure nouvelle ainsi que 11 saponines stéroïdiques dont 7 nouvelles. Les structures ont été élucidées principalement par l’utilisation de la RMN 2D ainsi que la spectrométrie de masse. 10 des 24 molécules isolées ont été testées en vue d’évaluer leurs activités cytotoxiques sur deux lignées cellulaires cancéreuses coliques (HT-29 et HCT 116). Nos résultats montrent que 9 d’entre elles possèdent une activité cytotoxique significative. Des relations structure/activité ont été ainsi proposées. / This thesis was realized in the laboratory of Pharmacognosy, in the Pharmacy section of the Bourgogne University. The main theme of this laboratory is the research of natural saponins from the tropical biodiversity, with antitumoral activities. These molecules are triterpenic or steroidic glycosides, well known for their various pharmacological activities. The study of 6 species belonging to 3 different families : Acanthophyllum elatius, A. lilacinum, A. sordidum and Arenaria montana (Caryophyllaceae), Securidaca welwitschii (Polygalaceae) and Allium schoenoprasum (Alliaceae), led to the isolation and characterization of 24 natural glycosides. Among them, 13 were triterpenic saponins with 10 new structures and 11 were steroidic saponins with 7 new structures. The spectral analysis was achieved using mainly 2D NMR and mass spectrometry. The cytotoxic activities of 10 isolated compounds were evaluated on 2 strains of human colon cancer cells (HT-29 et HCT 116) and 9 were active ones. Structure/activity relationships were also proposed.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre de la thématique du Laboratoire de Pharmacognosie de l’UFR Pharmacie, au sein de l’Université de Bourgogne. Elle vise essentiellement la recherche de molécules d’origine végétale principalement des saponines biologiquement actives issues de la biodiversité tropicale. Dans ce contexte l’étude de plantes malgaches, Polycarpaea corymbosa Lamk. (CARYOPHYLLACEAE), Pittosporum verticillatum Bojer subsp. verticillatum (PITTOSPORACEAE), Solanum incanum L. et S. heteracanthum Dunal. (SOLANACEAE) a conduit à l’isolement de quinze glycosides naturels par les techniques de chromatographie solide-liquide, de chromatographie liquide à moyenne pression, de flash chromatographie, et de chromatographie liquide sous vide. Les structures ont été élucidées principalement par les techniques spectroscopiques de RMN-1D et -2D, et de spectrométrie de masse. Il s’agit de neuf saponines triterpéniques de type oléanane, parmi lesquelles sept sont des nouveaux composés naturels, ainsi que cinq saponines stéroïdiques de type spirostane et furostane, dont une nouvelle, et un glycoalcaloïde stéroïdique connu. Treize molécules isolées ont été testées en vue d’évaluer leurs activités cytotoxiques sur six lignées cellulaires cancéreuses humaine et animale. Nos résultats montrent que quatre d’entre elles possèdent une cytotoxicité significative sur les lignées HT-29, HCT 116, SW480, DU145, EMT6, et H9c2. / This thesis was carried out in the Laboratory of Pharmacognosy, in the Pharmacy section of the University of Burgundy. The principal theme of this laboratory is the research of natural compounds from tropical biodiversity, mainly saponins. In this context, the study of Malagasy plants, Polycarpaea corymbosa Lamk. (CARYOPHYLLACEAE), Pittosporum verticillatum Bojer subsp. verticillatum (PITTOSPORACEAE), Solanum incanum L. and S. heteracanthum Dunal. (SOLANACEAE) led to the isolation of fifteen natural glycosides by column chromatography, medium pressure liquid chromatography, flash chromatography, and vacuum liquid chromatography. The structures were elucidated mainly by the use of spectroscopic techniques, NMR-1D and -2D, and mass spectrometry. The compounds were characterized as nine triterpene saponins of the oleanane type, among them seven are new natural compounds, five steroid saponins of the spirostane or furostane type, among them one new, and one known steroid glycoalkaloid. Thirteen of compounds were tested for cytotoxicity against six human and animal cancer cell lines. Our results show that four of them have significant cytotoxicity on cell lines HT-29, HCT 116, SW480, DU145, EMT6, and H9c2.