La mer Méditerranée Nord occidentale est une des rares régions dans le monde où le phénomène de convection profonde se produit au large. La circulation cyclonique locale amène des eaux faiblement stratifiées à la surface et peut, sous certaines conditions atmosphériques hivernales spécifiques à la région (vents froids venant du nord et induisant des pertes de chaleur intenses à la surface de l'océan), mener à un mélange vertical diapycnal. Le phénomène de convection est à l'origine des eaux qui se forment en hiver: la WIW (Winter Intermediate Water) et les nWMDW (new Western Mediterranean Deep Waters). Quand les forçages atmosphériques diminuent en intensité, la restratification de la zone mélangée commence par l'advection d'eaux légères environnantes. Des structures de mésoéchelle et de submésoéchelle jouent un rôle important pendant ces évènements à la fois par l'approfondissement de la couche de mélange et l'export des eaux nouvellement formées. Le modèle SYMPHONIE a été implémenté avec une résolution de 1km sur le bassin nord occidental et les évènements de convection des hivers récents ont été simulés. Le premier objectif a été de vérifier la capacité du modèle à haute résolution à reproduire la réponse océanique aux forçages atmosphériques en terme de formation de masses d'eau et de représentation des structures de submésoéchelle. Cette validation a été réalisée par comparaisons avec un jeu de données disponibles et issues de l'observation. L'activité des petites échelles et le rôle qu'elles jouent dans un contexte d'approfondissement de la couche de mélange en hiver ont été soulignés. La dynamique agéostrophique qu'elles développent par la submésoéchelle contribue à une augmentation des vitesses verticales et de la diffusion latérale des propriétés de l'océan induisant une plus forte densification globale de la couche de mélange. Comme conséquences, la formation d'eaux denses ainsi que la ventilation des eaux profondes du bassin est favorisée. Pour la première fois, la formation de SCVs (Submesoscale Coherent Vortices) suite à un évènement de convection profonde a été modélisée en Méditérranée Nord-Occidentale en utilisant un modèle numérique à haute résolution dans un contexte réaliste. Des structures tourbillonnaires cycloniques et anticycloniques se forment à la frontière de la zone de mélange et présentent des temps de vie parfois supérieurs à une année reflètant de très lents processus de diffusion entre leur coeur et les eaux environnantes. Ces tourbillons sont typiques des SCVs observés jusqu'à présent dans les zones de convection profonde, participent dans une proportion importante (30%) à l'export des eaux nouvellement formées et jouent un rôle considérable dans la ventilation des eaux profondes du bassin. / The North Western Mediterranean Sea is one of the few regions in the world where open-ocean deep convection occurs. The local cyclonic circulation brings weakly stratified waters close to the surface, that can, under special atmospheric conditions (winter strong cold winds and high heat loss rates), lead to vertical diapycnal mixing. This convection phenomenon is the origin of newly formed winter waters: Winter Intermediate Water (WIW) and new Western Mediterranean Deep Waters (nWMDW). When the strong forcing stops, the restratification of the mixed patch occurs by lateral advection of surrounding lighter waters. Mesoscale and submesoscale structures play an important role during these events, both by the sinking and the spreading of the new water formed. The SYMPHONIE model was implemented at 1km resolution over the north-western Mediterranean where recent convective years were simulated. The first objective was to review the capabilities of the high resolution model to reproduce the oceanic response to strong atmospheric cooling in terms of water formation and to resolve the submesoscale structures. To do so, comparisons were performed with the available data set. The activity of the small scale structures and the role they played were highlighted in a context of winter mixed layer deepening. The ageostrophic dynamic developed by submesoscale contributes to the enhancement of vertical velocities and lateral dispersion of properties leading to a global increase of surface layer density. As a consequence, the dense water formation and the ventilation of the deep basin is favored. For the first time, the formation of Submesoscale Coherent Vortices (SCVs) during deep convection events was documented in a realistic high resolution numerical simulation of the oceanic circulation in the north-western Mediterranean Sea. Anticyclonic and cyclonic eddies were formed presenting lifetimes exceeding one year and reflecting very slow diffusive processes between their core and their surroundings. These eddies were typical of SCVs observed in deep convection areas so far, which were found to participate in the spreading of a significant proportion (30%) of the newly formed waters and were of much importance for the ventilation of the deep basin.

<p>Controlling bacterial infections with antibiotics is central to modern health care. However, increasing bacterial resistance to antibiotics threatens effective therapy. This thesis concerns the use of the antibiotic fusidic acid, and novel analogues of fusidic acid, to treat topical infections caused by the bacterial pathogen <i>Staphylococcu aureus</i>. It also addresses genetic mechanisms by which <i>S. aureus</i> develops resistance to fusidic acid.</p><p>Pre-clinical microbiological tests were made on two structurally different groups of fusidic acid analogues developed by Leo Pharma. These drugs were tested against <i>S. aureus</i> and <i>Streptococcus pyogenes</i> strains, measuring MIC, <i>in vitro</i> concentration-dependent bacteriocidal or bacteriostatic effects, and <i>in vivo</i> efficacy in clearing topical infections. We developed a new superficial skin infection animal model (the ‘tape-stripping model’) designed for testing topical antibiotics, including the novel fusidic acid analogues, against <i>S. aureus</i> and <i>S. pyogenes</i>. Some new compounds giving promising results will be further tested and developed by Leo Pharma. </p><p>Fusidic acid inhibits protein synthesis by binding to elongation factor EF-G on the ribosome. Previously described resistance mechanisms are mutations in the gene coding for EF-G (<i>fusA</i>), or, in some strains, the presence of a gene (<i>fusB, fusC</i> or <i>fusD</i>) coding for a protein that protects EF-G from fusidic acid.</p><p>We discovered two novel classes of spontaneous FusR mutants in <i>S. aureus</i> with the small colony variant (SCV) phenotype which is associated with persistent infections. The FusR SCV’s are very frequent, slow growing, cross-resistant to aminoglycosides, and auxotrophic for hemin or menadione. Some of the FusR SCV mutations are in structural domain V of EF-G (classic <i>fusA</i> mutations map overwhelmingly in domain III). The remaining FusR SCV’s are unmapped but their additive effect on MIC together with the <i>fusB</i> plasmid suggests the possibility that their mechanism of resistance is also associated with the translation machinery. </p>

Controlling bacterial infections with antibiotics is central to modern health care. However, increasing bacterial resistance to antibiotics threatens effective therapy. This thesis concerns the use of the antibiotic fusidic acid, and novel analogues of fusidic acid, to treat topical infections caused by the bacterial pathogen Staphylococcu aureus. It also addresses genetic mechanisms by which S. aureus develops resistance to fusidic acid. Pre-clinical microbiological tests were made on two structurally different groups of fusidic acid analogues developed by Leo Pharma. These drugs were tested against S. aureus and Streptococcus pyogenes strains, measuring MIC, in vitro concentration-dependent bacteriocidal or bacteriostatic effects, and in vivo efficacy in clearing topical infections. We developed a new superficial skin infection animal model (the ‘tape-stripping model’) designed for testing topical antibiotics, including the novel fusidic acid analogues, against S. aureus and S. pyogenes. Some new compounds giving promising results will be further tested and developed by Leo Pharma. Fusidic acid inhibits protein synthesis by binding to elongation factor EF-G on the ribosome. Previously described resistance mechanisms are mutations in the gene coding for EF-G (fusA), or, in some strains, the presence of a gene (fusB, fusC or fusD) coding for a protein that protects EF-G from fusidic acid. We discovered two novel classes of spontaneous FusR mutants in S. aureus with the small colony variant (SCV) phenotype which is associated with persistent infections. The FusR SCV’s are very frequent, slow growing, cross-resistant to aminoglycosides, and auxotrophic for hemin or menadione. Some of the FusR SCV mutations are in structural domain V of EF-G (classic fusA mutations map overwhelmingly in domain III). The remaining FusR SCV’s are unmapped but their additive effect on MIC together with the fusB plasmid suggests the possibility that their mechanism of resistance is also associated with the translation machinery.

Kännedom om effekten av temperaturvariationer på det perifera nervsystemet ger en djupare förståelse för de fysiologiska mekanismerna som ligger till grund för funktionen av neuromuskulär påverka vid patologiskt och friskt tillstånd. Syftet med den här studien är att redogöra för hur den sensoriska nervledningshastigheten, distal latens och amplitud en i nervus medianus påverkas vid temperaturförändringar på handryggen från 26 till 33 °C. Studien omfattade 19 deltagare mellan 20–40 år. Mätningarna utfördes vid tre temperaturintervaller; kall (26–27° C), ljummen (28–29° C) och varm (32–33° C) för varje deltagare.   I denna studie observerades sensorisk nervledningshastigheten och distal latens visade ett signifikant samband med p-värde&lt;0.001. Temperaturökningen leder till ökad nervledningshastighet med 1,61 m/s/° C och distal latensen reduceras med 0,1 ms/° C. Däremot sågs inget samband mellan amplitud med p-värde=0.87 och temperaturökningen. Temperaturförändringen har en påverkan på perifera nerver, detta bör uppmärksammas vid elektroneurografisk undersökning.  Det är viktig att uppnå den standardtemperaturen (31–34°C) vid en elektroneurografisk undersökning för att ställa rätt diagnos. Vid svårigheter med att upp nå den standardtemperaturen kan en korrektionsfaktor användas. / Understanding the effect of temperature on the peripheral nervous system helps to have a better knowledge of the physiological mechanisms and functionality of the neuromuscular system. This study aimed to analyze the effect of temperature change, from 26 to 33°C at the dorsal side of the hand, on the sensory conduction velocity, distal latency, and amplitude of the median nerve. The study consists of 19 individuals between 20–40 years. The measurement was carried out at three temperature ranges: cold (26–27°C), intermediate (28–29°C), and warm (32–33°C).   Sensory conduction velocity and distal latency were significantly correlated to temperature with a p-value &lt;0.001.  Sensory nerve conduction velocity and distal latency changes by 1,61 m/s and 0.1 ms with a temperature change of 1°C, respectively. In this study, the author did not observe a significant correlation (p-value of 0.82) between temperature and amplitude due to the large variability of amplitude in the temperature range used in this study. It is important to perform electroneurographic diagnosis at a temperature of over 31-34°C, otherwise, a correction factor must be used for a reliable diagnosis.

Salmonellen spp. sind invasive, intrazelluläre Pathogene, die in einem membranumhüllten Kompartiment innerhalb der infizierten Wirtszelle überleben. Wie auch andere intrazelluläre Pathogene repliziert Salmonella in dieser intrazellulären Nische, obwohl es anscheinend von sowohl extra- als auch intrazellulären Nährstoffquellen isoliert ist. Wir zeigen hier, dass intrazelluläre Salmonella den Proteinabbau des Wirts ausnutzen, um Aminosäuren in Form von Peptiden zu erhalten. Dieser spezielle, auch als Chaperon-vermittelte Autophagie bekannte, Abbauweg spielt eine Rolle im Transport zytosolischer Proteine zum Abbau im Lysosom. Ein Salmonellenmutant, der nur in Anwesenheit von Peptiden im Medium als Aminosäurenquelle wächst, wies intrazellulär eine Wachstumsrate auf, die der des Wildtyps ähnlich war. Dies deutet darauf hin, dass Peptide intrazellulär für Salmonella zugänglich sind. Wir fanden heraus, dass die Salmonella-enthaltende Vakuole (SCV, Salmonella containing vacuole) die Wirtproteine LAMP-2A und Hsc73, Kernkomponenten von CMA, anzieht, jedoch nicht lysosomale Proteine wie LAMP-2B und LIMP-2. Im Gegensatz zum Salmonellawildtyp zeigte der peptidabhängige Mutantentstamm stark verringertes Wachstum, wenn die Wirtszellen mit CMA-Inhibitoren behandelt wurde. Diese Ergebnisse zeigen einen neuen Mechanismus auf, durch den ein intrazelluläres Pathogen vom membranumhüllten Kompartiment aus Zugriff auf Cytosol der Wirtzelle zur Beschaffung von Nährstoffen hat. Wir schlagen vor, dass diese Ergebnisse eine Erklärung für die Rückfälle von persistenten Salmonellainfektionen liefern können. Des Weitern schlagen wir diesen Mechanismus als moegliches Ziel antibakterieller Therapeutika zur Bekämpfung intrazellulärer Pathogene vor. / Salmonella spp. are invasive, intracellular pathogens which survive and proliferate within a membrane-bound compartment inside infected host cells. Like other intracellular pathogens, Salmonella replicates within this intracellular niche, despite its apparent isolation from both extra- and intracellular sources of nutrients. Here, we show that intracellular Salmonella acquire amino acids in the form of peptides by co-opting the host protein degradation pathway known as chaperone-mediated autophagy (CMA) involved in the transport of cytosolic proteins to the lysosome for degradation. A mutant of Salmonella strictly dependent upon peptides in growth media as a source of amino acids, showed intracellular growth similar to the wild-type strain in host cells, indicating intracellular access to peptides. We found that the Salmonella-containing vacuole (SCV) acquires the host cell proteins LAMP-2A and Hsc73, key components of CMA, but excludes lysosomal proteins such as LAMP-2B and LIMP-2. In contrast to wild-type Salmonella, the peptide-dependent mutant strain showed a severe reduction in growth when host cells were treated with inhibitors of CMA.. These results reveal a novel means whereby an intracellular pathogen can access the host cell cytosol to acquire nutrients from within its membrane-bound compartment. We suggest these results may provide an explanation for relapse infections resulting from persistent Salmonella infections, and suggest a possible means of targeting antibacterials against intracellular pathogens.

Le besoin d'une intensification accrue des systèmes agricoles rend nécessaire l'identification des contextes et options permettant à des modes de mise en valeur intensifs et durables de se développer. Cette question est cruciale dans des contextes de petite agriculture familiale et de pression élevée sur les ressources naturelles, dont les zones tropicales humides d'Asie constituent un exemple typique. Dans cette région, l'agriculture de conservation (AC) est considérée comme un moyen de parvenir à cet objectif. Dans ce contexte, notre travail avait pour objectif d'évaluer dans quelle mesure l'AC peut constituer une réponse efficace et adaptée aux contraintes et besoins de petits producteurs familiaux dans une région montagneuse caractérisée par une forte pression sur les ressources naturelles et un taux de pauvreté élevé. Nous avons d'abord effectué un diagnostic des facteurs critiques de durabilité associés à la diversité régionale des systèmes agricoles conventionnels incorporant une production de maïs sur pente. Nous avons développé une approche originale combinant différentes méthodes d'analyse multivariée et de classification. Cette approche nous a permis d'identifier des types de systèmes agricoles aux performances contrastées en termes d'atteinte d'objectifs de durabilité. Les caractéristiques territoriales à différentes échelles, de l'écorégion au village, ont été identifiées comme prévalant sur les caractéristiques biophysiques des parcelles et l'accès aux moyens de production à l'échelle de l'exploitation pour expliquer la diversité des systèmes de culture sur pentes. Nous avons ensuite exploré dans quelle mesure des données collectées sur des sites de démonstration en AC pouvaient être utilisées pour évaluer les performances de prototypes de systèmes de culture en AC. L'AC pratiquée à un niveau de fertilisation suffisant n'a pas eu d'impact négatif sur les rendements la première année après conversion. Elle a significativement amélioré productivité et efficacité agronomique la seconde année après conversion. Toutefois, cette amélioration des performances agronomiques n'était pas suffisante, aux conditions économiques actuelles, pour assurer une meilleure rentabilité économique que l'agriculture conventionnelle sur un horizon de deux ans, du fait de l'augmentation des coûts de production associée au passage à l'AC. Les perspectives scientifiques issues de ce travail comprennent (i) l'utilisation des données issues de dispositifs de démonstration dans une perspective de modélisation pour prendre en compte, dans l'évaluation des systèmes de culture, les processus à l'origine de leur performances en fonction des variations de contexte biophysique et économique et (ii) l'évaluation de la capacité de l'agriculture de conservation à tamponner la variabilité des performances des systèmes de culture. La principale implication pratique pour l'intensification durable de l'agriculture dans le contexte du Nord Vietnam est la prise en compte de la diversité des systèmes agricoles dans le prototypage et la diffusion de systèmes de culture innovants. Une nouvelle hypothèse est qu'il est nécessaire d'envisager la valorisation au moins partielle des plantes de couverture, une conversion par étapes et/ou des incitations permettant de compenser l'augmentation de coûts générée par le passage à l'agriculture de conservation pour que celle-ci devienne économiquement attractive pour de petits producteurs familiaux dans un horizon de deux années. / The global need for further agricultural intensification makes necessary to identify contexts and options for sustainable intensive land uses to develop. This question is crucial under contexts of smallholder farming and high pressure on natural resources, such as in Asian humid tropics. In this region conservation agriculture (CA) is considered a leeway towards sustainable intensification. Within this context, our work aimed at preliminary assess to which extent CA fits the needs and constraints of smallholder farmers in a mountainous region where the high level of pressure on natural resources adds-up to a high poverty rate.We implemented a diagnosis of sustainability gaps associated with the regional diversity of maize based agricultural systems on sloping land. We applied an original methodological approach combining diverse classification tools. We identified contrasted types of farming and cropping systems for management practices, performances and sustainability issues. The local diversity in maize cropping systems resulted from multi-scale interactions between territory-related factors, farm/farmer characteristics and field biophysical conditions. Territory-related factors were of prevailing importance over plot biophysical conditions and farm/farmer related characteristics to drive diversity of cropping systems.We subsequently investigated to which extent data collected at CA-demonstration sites can be used to assess performances of CA-based cropping system prototypes over a 2-year period. Within the context of our study, CA associated with sufficient fertilization levels did not depress yields the first year after conversion. The second year, CA significantly increased maize productivity and agronomic efficiency. Such improvement of agronomic performances was not sufficient to ensure better economic performances than conventional agriculture over two years, due to the increase in production costs associated with transition to CA.Main scientific perspectives from our work include (i) coupling CA-demonstrations with modeling to account in cropping system evaluation for processes driving their performances across variations in biophysical and economic conditions (ii) assessment of CA capacity to buffer variability in cropping system performances. Main implication for CA-based sustainable intensification in tropical humid highlands of Vietnam is the need to tailor technical proposals to the identified diversity of agricultural systems. To make conversion to CA worth for farmers within a period of two years, a major assumption is the requirement for cover plant valorisation, implementation of stepwise transition to CA, and/or tailoring incentives to support smallholder farmers in overcoming costs associated with conversion to CA.

Pour faire face aux transitions démographiques et alimentaires en cours, une intensification des systèmes agricoles est nécessaire. Ceci génère des questions quant à la nature des systèmes à concevoir et sur les conditions de leur acceptabilité économique et sociale. Ces questions sont plus particulièrement cruciales dans des contextes de petite agriculture familiale et de pression élevée sur les ressources naturelles, dont les zones tropicales humides d'Asie constituent un exemple typique. Dans cette région, l'agriculture de conservation est considérée par différents acteurs de la recherche agronomique et du développement rural comme un moyen de parvenir à une intensification durable de l'agriculture. Dans ce contexte, notre travail avait pour objectif général d'évaluer dans quelle mesure l'agriculture de conservation peut constituer une réponse efficace au plan agronomique et adaptée aux contraintes et besoins de petits producteurs familiaux dans une région montagneuse caractérisée par une forte pression sur les ressources naturelles et un taux de pauvreté élevé. Nous avons d'abord effectué un diagnostic des facteurs critiques de durabilité associés à la diversité des systèmes agricoles conventionnels sur pente. Pour ce faire, nous avons développé une approche originale combinant différentes méthodes d'analyse multivariée et de classification. Cette approche appliquée au cas de la production de maïs sur pentes nous a permis d'identifier 5 types de systèmes de production et 7 types de systèmes de cultures aux performances contrastées en termes d'atteinte d'objectifs de durabilité. Les caractéristiques territoriales à différentes échelles, de l'écorégion au village, ont été identifiées comme prévalant sur les caractéristiques biophysiques des parcelles et l'accès aux moyens de production à l'échelle de l'exploitation pour expliquer la diversité des systèmes de culture sur pentes. Améliorer simultanément la productivité agricole et la rentabilité économique des systèmes de cultures semble réalisable. Nous avons toutefois identifié la nécessité de compromis entre rentabilité économique et pression sur l'environnement. Nous avons ensuite exploré dans quelle mesure des données collectées sur des sites de démonstration (matrices de création-formation-diffusion) pouvaient être utilisées pour déterminer la capacité de l'agriculture de conservation à être plus productive et plus rentable que l'agriculture conventionnelle dans un horizon de deux années. Dans le contexte spécifique des séquences site-climat considérées, l'agriculture de conservation pratiquée à un niveau de fertilisation suffisant n'a pas eu d'impact négatif sur les rendements la première année après conversion. L'agriculture de conservation a significativement amélioré productivité et efficacité agronomique la seconde année après conversion. Toutefois, cette amélioration des performances agronomiques n'était pas suffisante, aux conditions économiques actuelles, pour assurer une meilleure rentabilité économique que l'agriculture conventionnelle sur un horizon de deux ans, du fait de l'augmentation des coûts de production associée au passage à l'agriculture de conservation. Au-delà de ces résultats, notre travail questionne la façon dont des dispositifs de création-diffusion en agriculture de conservation, actuellement sous-exploités au plan scientifique, peuvent être mis à profit pour contribuer (i) d'une part à l'analyse des processus à l'origine des performances agronomiques et économiques des systèmes de culture, (ii) et d'autre part à l'analyse de la variabilité des performances agro-économiques des systèmes de culture dans différents contextes biophysiques et économiques. Les contraintes opérationnelles et les objectifs de démonstration sous-jacents à ce type de dispositif limitent les possibilités d'amélioration de leur organisation pour en faire des dispositifs d'expérimentation agronomique parfaitement valides au plan statistique. Utiliser les données issues de tels dispositifs dans une perspective de modélisation constitue en revanche une option privilégiée pour améliorer leur contribution à la connaissance scientifique. Dans ce cadre, le développement de modèles bioéconomiques de fermes intégrant divers horizons de décision stratégique associés aux différentiels de dynamiques de performances entre systèmes conventionnels et en agriculture de conservation constitue une voie prometteuse pour réaliser une évaluation ex-ante de l'attractivité économique de l'agriculture de conservation pour de petits producteurs familiaux. Les autres perspectives scientifiques issues de ce travail de thèse incluent une évaluation de la variabilité interannuelle des performances des systèmes de culture intégrant certains impacts environnementaux, ainsi que l'évaluation de la capacité de l'agriculture de conservation à tamponner cette variabilité. Enfin, ce travail scientifique a diverses implications pratiques pour une intensification agricole durable dans les zones de montagnes du Nord Vietnam. Les typologies de systèmes agricoles et l'analyse comparative des performances de l'agriculture conventionnelle et de l'agriculture de conservation à l'échelle du champ cultivé permettent d'élaborer de nouvelles hypothèses sur les contraintes à intégrer dans le prototypage de systèmes de culture innovants, la nature des exploitations à cibler prioritairement pour la diffusion de tels systèmes et les stratégies à mettre en œuvre pour en faciliter la diffusion. Dans ce contexte, une hypothèse majeure est qu'il est nécessaire d'envisager la valorisation au moins partielle des plantes de couverture, une conversion par étapes et/ou des incitations permettant de compenser l'augmentation de coûts générée par le passage à l'agriculture de conservation pour que celle-ci devienne économiquement attractive pour de petits producteurs familiaux dans un horizon de deux années.

Cystic fibrosis (CF) is the most common autosomal recessive genetic disorder in Caucasians. Lower respiratory tract of CF patients is colonized by specific bacteria, often leading to chronic infection and lung tissue damage. In this thesis we characterized 338 isolates of S. aureus from 92 Czech CF patients isolated in 2011-2013. Using spa typing and PFGE we detected high clonal heterogenity of this collection with the exception of MRSA strains (resistant to oxacillin; 5% prevalence) which were clonally related. The prevalence of S. aureus MLSB resistance in our collection was high (69 %), which is a serious problem due to common usage of these antimicrobials in clinical practice. A half of the MLSB resistant strains lacked any known determinant of this resistance (ermA, ermC, ermT, msrA). Sequencing of the ribosomal genes revealed a high number of S. aureus strains carrying target site mutations resulting in MLSB resistance (37 %). This is new important information about the staphylococcal strains associated with chronic infections in Czech Republic. Focusing on mutability of analysed strains, we also detected several strains with point mutations or deletions in their mutator genes mutS a mutL. Hypermutability could be responsible for the high rate of ribosomal mutations and for the presence of...

Des systèmes de culture innovants doivent être proposés pour répondre aux nouveaux objectifs de l'agriculture qui devront allier productivité, respect de l'environnement et rentabilité économique. Les systèmes de culture en semis direct sous couvert végétal (SCV) avec cultures associées permettraient d'atteindre ces objectifs. Si ces systèmes ont en effet montré des intérêts en climat tropical, ils sont presque inexistants en climat tempéré.<br />Cette thèse se propose d'accroître les connaissances scientifiques sur ces systèmes particuliers pour faciliter leur conception et leur évaluation en climat tempéré. Le travail repose sur un dispositif expérimental mis en place à Grignon (Yvelines, France) en 2002 pour trois campagnes culturales. Du blé tendre d'hiver (Triticum aestivum L.) est semé (i) dans un sol labouré, (ii) directement dans les résidus de la culture précédente et, (iii) directement dans six plantes de couverture différentes. En combinant sur ce dispositif une double approche, systémique et analytique, les objectifs de la thèse sont de comprendre, selon l'espèce de couverture, (i) l'impact des différents SCV avec cultures associées sur le rendement de la culture de vente en mettant en évidence les phases de sensibilité aux stress de cette culture, (ii) les relations de compétition et/ou de facilitation pour l'azote et la lumière entre les espèces associées et, (iii) l'évolution, à court terme, de la structure du sol et de ses propriétés hydriques.<br />Ce travail montre que la présence d'une plante de couverture peut réduire, parfois fortement, le rendement de la culture de vente, différemment selon l'espèce de couverture, sa conduite technique et les conditions climatiques ; les phases d'élaboration du rendement qui sont perturbées dans ces situations culturales dépendent aussi de ces trois facteurs. De plus, l'étude met en évidence que la compétition pour le rayonnement lumineux entre les espèces associées est le processus le plus défavorable au rendement du blé.<br />A court terme, il n'apparaît pas de différences marquées entre la structure d'un sol non travaillé sans plante de couverture et celle d'un sol non travaillé avec une plante de couverture. Toutefois, l'étude révèle que les propriétés hydriques peuvent être modifiées selon l'absence ou la présence d'une plante de couverture sur un sol non travaillé sans démontrer de variations importantes de ces propriétés selon l'espèce de couverture.<br />La thèse fournit des informations scientifiques et techniques sur le fonctionnement, en climat tempéré, de peuplements associant sur un sol non travaillé, une culture de vente à différentes plantes de couverture. Elle montre la faisabilité mais aussi les risques des SCV avec cultures associées ; elle permet d'identifier des axes de recherche pour compléter les connaissances et fournir des références pour réduire ces risques.

The genus Salmonella includes facultative intracellular pathogens. Salmonella enterica serovar Typhi (S. Typhi) causes typhoid fever in humans killing about 2,00,000 people globally every year. Salmonella enterica serovars Typhimurium (S. Typhimurium) and Enteritidis (S. Enteritidis) cause food poisoning in humans. Salmonellae also cause disease in animals of economic importance like poultry and cattle. Treatment of diseases caused by these notorious pathogens is becoming more and more difficult because of the emergence of drug resistant strains. Thus, it is vital to understand the virulence mechanisms of Salmonella which can lead us to potential drug targets and also help us design effective vaccines. Salmonella has evolved many strategies to enter the host, to evade intracellular and extracellular antimicrobial activities of the host and to extract nutrition in the stringent and hostile environment of the host. These strategies have enabled Salmonella to survive and multiply in the host making it a successful pathogen. Present study deals with four such survival strategies of Salmonella. S. Typhimurium causes a systemic disease in mice that is similar to typhoid fever caused by serovar Typhi in humans. This serves as a good model system to study and understand the pathogenesis of Salmonellae. This model system has been used throughout this study. In the present thesis attempts have been made to identify some novel survival strategies of Salmonella. The thesis is divided into five chapters. Chapter 1 gives an introduction into the basic biology of these notorious pathogens. The diseases caused by Salmonellae are introduced in this chapter. Typhoid fever is discussed in detail covering its epidemiology, clinical features, diagnosis, treatment and prevention. Next section covers the virulence determinants of Salmonella. In this section, Salmonella pathogenicity islands are discussed in detail. This chapter concludes with an overview of molecular pathogenesis of Salmonella covering its invasion strategy and its dangerous life inside the host cell. Salmonella stays and multiplies inside a specialized endosomal compartment of the host cell known as Salmonella-containing vacuole (SCV). It is believed that Salmonella multiplies inside SCV resulting in single big vacuole containing multiple bacteria. The results of Chapter 2 challenge this notion. Using transmission electron microscopy and confocal laser scanning microscopy we show that SCV also divides along with the division of Salmonella resulting in multiple SCVs containing single bacterium per vacuole. We also show that this division is mediated by the molecular motor dynein. This chapter concludes with a discussion on the advantages of SCV division with respect to Salmonella. Successful intracellular pathogens must have some strategy either to avoid lysosomal fusion or to endure the toxic molecules of lysosomes. In case of Salmonella, it is well accepted that SCV-lysosome fusion is blocked. However, the exact mechanism of this process is still unclear. The results of Chapter 3 enhance our understanding of this issue. This chapter explores an interesting possibility of Salmonella reducing the lysosomal number and thereby reducing the chances of SCV-lysosome fusion. Using flowcytometry and confocal laser scanning microscopy, we show that Salmonella decreases the number of acidic lysosomes in murine macrophages. Thus, our results suggest that there is an imbalance in the ratio of vacuoles to acidic lysosomes which decreases the probability of SCV-lysosome fusion thereby helping Salmonella avoid lysosomes. Multicellular organisms use various defense strategies to protect themselves from microbial infections; production of antimicrobial peptides (AMPs) is one of them. Being cationic in nature, AMPs interact and cause pores in the bacterial membrane eventually killing the bacteria. Pathogenic micro-organisms like Salmonella have evolved many strategies to counteract the AMPs they encounter upon their entry into the host systems. S Typhimurium genome has a gene cluster consisting of yejA, yejB, yejE and yejF genes which encode a putative ABC transporter. Chapter 4 deals with the detailed characterization of these genes. Our study shows that these genes constitute an operon. We have deleted the yejF gene which encodes the ATPase component of this putative ABC transporter. The ΔyejF strain showed increased sensitivity to AMPs like protamine, melittin, polymyxin B and human defensins and was compromised to proliferate inside activated macrophages and epithelial cells. In murine typhoid model, the ΔyejF strain displayed decreased virulence when infected intragastrically. These findings suggest that the putative transporter encoded by the yejABEF operon is involved in counteracting AMPs and contributes to the virulence of Salmonella. An important biochemical property of Salmonella that distinguishes it from the closely related E. coli is its inability to ferment lactose. In E. coli, lactose fermentation is carried out by the products of lac operon which is regulated by a repressor encoded by lacI. Salmonella does not have the lac operon and lacI. It has been proposed that S.enterica has lost lac region (lacI and lacZYA) during its evolution. Chapter 5 deals with the evolutionary and physiological significance behind the loss of lac region by S.enterica. We show that expression of LacI in S. enterica suppresses its virulence by interfering with the expression of SPI-2 virulence genes. We also observed that the genome of S. bongori which does not have the virulence genes of SPI-2 has a homologue of LacI. Our results suggest that presence of lacI has probably hindered the acquisition of virulence genes of SPI-2 in S. bongori, whereas absence of lacI has facilitated the same in S. enterica making it a successful systemic pathogen. Thus, lacI has played a remarkable role in the evolution of Salmonella virulence. Brief summary of four studies that are not directly related to survival strategies of Salmonella are included in Appendix. First two studies analyze molecular evolution of SPIs to understand the mechanism of host specificity in Salmonella and the last two studies explore the signaling of lipopolysaccharide (LPS) derived from Salmonella.