La méthylation de l'adénine en position 58 des ARNt (m1A58) est présente dans les trois domaines de vie et joue un rôle crucial chez plusieurs organismes. Sa formation est catalysée par la méthyltransférase SAM-dépendante TrmI. Alors que chez les eucaryotes et les bactéries, TrmI est site-spécifique pour l'adénine en position 58, chez l'archée Pyrococcus abyssi, TrmI est région-spécifique puisqu'elle catalyse également la méthylation de l'adénine en position 57. Nous nous sommes intéressés à cette enzyme, PabTrmI, pour comprendre cette différence de spécificité par rapport à ses homologues eucaryotes et bactériens.La structure cristallographique de l'enzyme, en complexe avec son cofacteur SAM ainsi qu'avec le produit de la réaction, la SAH, nous a conduit à construire différents mutants de la protéine et de son substrat ARNt. Nous avons ainsi montré que His78, située à l'entrée du site actif, est mobile et est importante pour l'efficacité catalytique de PabTrmI. L'analyse des positions de méthylation par spectrométrie de masse, simple et en tandem, montre qu'une partie de la région-spécificité de l'enzyme pour certains ARNt de P. abyssi, est liée à la présence de trois adénines consécutives, PabTrmI ne méthylant que la première adénine d'une séquence AA.En vue d'étudier les cinétiques rapides du mécanisme de retournement de la base de l'ARNt par l'enzyme région-spécifique PabTrmI et l'enzyme bactérienne site-spécifique TthTrmI de T. thermophilus, nous avons vérifié dans un premier temps, par spectrométrie de masse, qu'un mini-ARNt, constitué de la tige acceptrice et de la tige-boucle T, est substrat de TrmI.

Au cours des dernières décennies, nous avons progressivement vu augmenter un certain nombre d'anomalies de la fonction de reproduction masculine dans les pays industrialisés. Ces constatations ont fait émerger l'hypothèse selon laquelle certains polluants de notre environnement pourraient altérer le développement du testicule fœtal et ainsi être responsables de ces anomalies. Parmi les composants incriminés se trouvent les phtalates, largement répandus dans l'environnement. Ces composés ont été décrits comme reprotoxiques, ils altèrent le développement de la lignée germinale dans différentes espèces et entraînent une diminution de la production de testostérone chez le rat. Toutefois, très peu de données sont disponibles quant à leurs effets chez l'Homme. Dans cette étude, nous avons analysé les effets d'un phtalate, le MEHP, sur le développement du testicule fœtal humain au premier trimestre de la grossesse, dans un modèle de culture organotypique qui permet le maintien des différentes structures de l'organe. Nous avons tout d'abord démontré que le MEHP (10-4M) n'altère pas la production de testostérone du testicule fœtal humain, contrairement aux résultats décrits chez le rat. En revanche, nous avons montré que l'exposition au MEHP entraîne une rapide diminution du nombre de cellules germinales par apoptose. A la suite de ces résultats, nous avons testé l'effet de doses plus faibles de MEHP afin de se placer à des concentrations de phtalates ayant été mesurées dans les liquides biologiques. Nous avons ainsi démontré que les cellules germinales du testicule fœtal humain sont altérées suite à l'exposition à des doses de MEHP de 10-5M. Enfin, dans la 3ème partie de ce travail, nous nous sommes intéressés aux mécanismes d'action des phtalates. Différentes études, notamment dans le foie, démontrent l'implication des récepteurs nucléaires dans les effets de ces composés. Il nous a donc semblé important de rechercher leur implication dans les effets des phtalates sur le testicule fœtal. Nous avons démontré que LXRα est très certainement impliqué ces effets puisque l'expression des ARNm de ce récepteur est augmentée. Par ailleurs, ce récepteur nucléaire contrôle deux voies métaboliques, la synthèse de cholestérol et la synthèse des acides gras qui semblent toutes deux modulées par les phtalates dans le testicule fœtal humain. Enfin, nous avons montré que l'implication de ces voies métaboliques est commune entre la gonade mâle et la gonade femelle, sans pour autant que l'effet sur les cellules germinales mâles ai pu être mis en évidence dans l'ovaire fœtal. En conclusion, cette étude a contribué à caractériser les effets des phtalates sur la mise en place des fonctions de reproduction chez le fœtus humain. Nous avons également pu mettre en évidence un nouveau mécanisme de ces composés, impliquant la superfamille des récepteurs nucléaires ainsi que la synthèse du cholestérol et des acides gras.

Peu d'études ont étudié l'impact du traitement antirétroviral sur l'activation et l'inflammation chez les patients infectés par le VIH. Ces études ont inclus des personnes ayant un contrôle virologique variable, ce qui explique leurs résultats discordants. Les objectifs de ce travail étaient d'évaluer l'évolution des marqueurs d'activation et d'inflammation chez les patients initiant un traitement antirétroviral avec un succès virologique rapide et persistante au cours de 2 ans, et d'identifier les facteurs associés à la persistance des niveaux élevés des marqueurs post-traitement. De plus, comparer l'impact des différents traitements antirétroviraux sur l'évolution des marqueurs.Mon travail a permis de montrer qu'avant l'initiation de traitement, les niveaux d'IL-6, IP-10, MIG et sCD14 étaient plus élevés chez les patients que chez les témoins VIH-séronégatifs. Après deux ans, les niveaux d'IL-6, IP-10 et MIG ont diminué significativement alors qu'aucun changement de CRP-us et de sCD14 n'a été observé. Les niveaux élevés d'IP-10 et MIG ont été associées à l'âge. La seule différence observée entre les traitements était une moindre diminution d'IP-10 et MIG avec l'ATV/r qu'avec l'EFV.Ces résultats suggèrent que le contrôle virologique rapide et persistant sous traitement antirétrovirale est nécessaire mais pas suffisant pour atténuer l'activation immunitaire et l'inflammation. L'initiation de traitement antirétroviral avec un meilleur impact sur l'activation immunitaire pourrait être considérée en particulier chez les patients âgés. La mesure des marqueurs d'activation immunitaire pourrait être un critère utile lors de l'évaluation de nouvelles molécules antirétrovirales.

De nombreux modèles ont été proposés pour expliquer les mécanismes de développement et de progression tumorale, néanmoins certains aspects comme la nature et la hiérarchie des altérations primaires et secondaires sont encore discutés. Pour répondre à ces questions, nous nous sommes intéressés à la progression tumorale des tumeurs hypophysaires à prolactine humaines. Ces tumeurs d'origine monoclonale sont souvent bénignes mais certaines présentent un phénotype agressif voire malin. Afin d'identifier les mécanismes impliqués dans la progression vers le phénotype agressif nous avons utilisé des techniques de génomique intégrative (puces à ADN, séquençage haut débit) couplant l'étude du transcriptome, du génome (variation du nombre de copie chromosomique, polymorphismes) et du miRNome à partir des mêmes échantillons tumoraux. Par cette stratégie nous avons identifié et hierarchisé des altérations spécifiques des tumeurs agressives et / ou malignes dans un modèle expliquant la progression tumorale des tumeurs hypophysaires à prolactine humaines. Nous avons montré que la sous-expression des microARNs miR-183, miR-744 et miR-98 stimule la prolifération via la surexpression de leurs cibles KIAA0101, TGFB1 et E2F2 spécifiquement dans les tumeurs agressives. Ceci entraine l'acquisition d'altérations chromosomiques (perte du chromosome 11 et le gain du chromosome 1q) permettant l'activation de la dissémination métastatique. Enfin, ce travail montre que l'approche de génomique intégrative multidimensionnelle permet d'apporter de nouveaux éléments pour la caractérisation des phénotypes tumoraux, le diagnostic des tumeurs agressives et la prédiction du comportement tumoral

It has only recently been acknowledged to what large extent the internal dynamics of neural networks could play a role in their function. In this respect, synaptic "noise" -- that is, the influence of the cortical network on single neurons exerted through the massive recurrent circuity that is the hallmark of neocortex -- has recently been shown to have a profound effect on neuronal integrative properties, changing the responses of single neurons across brain states, sometimes within the matter of a few seconds. These internally generated activity states, shaped by and continually shaping the plastic synaptic recurrent connections, then combine with the external inputs to produce a rich repertoire of responses to sensory stimuli in primary cortical regions. In this thesis, we have focused on the {\it spatial} aspect of these internal dynamics, specifically the spatial structure of cortical oscillations, spontaneous and stimulus-evoked. Along the way, we have made an extensive review of the literature concerning propagating waves in thalamus and cortex, and studied network models to investigate how waves depend on network state. We have also introduced new tools for the characterization of spatiotemporal activity patterns in noisy multichannel data. The culmination of this work is a demonstration, using voltage-sensitive dye imaging data taken from the awake monkey, that the population response to a small visual stimulus propagates like a wave across a large extent of primary visual cortex during the awake state, a result contradicting a range of previous studies which seemed to suggest that propagating waves disappear in this case. Moving forward, we have begun to investigate the spatiotemporal structure of local field potential and spiking activity in multielectrode recordings taken from the human and monkey in various states of arousal, to address questions prompted by our initial voltage-sensitive dye imaging study in the monkey. In parallel, we have initiated an analysis of the extent to which neural connectivity can be characterized by the "small-world" effect, the main result of which is that neural graphs may in fact reside outside the small-world regime. The results from these PhD studies thus span the spectrum of scales in neuroscience, from macroscopic activity patterns to microscopic connectivity profiles. It is my sincere hope to expound in these pages a unified theme for these results, and a foundation for further work in neuroscience -- a search for structure within the internal architecture of the system under study.

L'objectif de ce travail était d'étudier les conséquences immunologiques du paludisme gestationnel chez la femme enceinte et le nouveau-né. Ce travail de recherche fait partie du projet STOPPAM, un suivi de cohorte de femmes enceinte et de leurs enfants, réalisés dans deux pays d'Afrique : le Bénin et la Tanzanie. Les objectifs de STOPPAM étaient d'élucider les mécanismes et le déroulement de la pathologie du paludisme associé à la grossesse (PAG) et de quantifier les conséquences du PAG sur la santé de la mère et du jeune enfant. Nous avons, dans un premier temps, caractérisé les cellules immunocompétentes chez des femmes infectées et non-infectées au cours de la grossesse. Deux études ont été ainsi réalisées sur deux sous-groupes de femmes prélevées au début de la grossesse et à l'accouchement. Sur une vingtaine de données appariées entre le début de la grossesse et l'accouchement, nous avons mis en évidence une diminution de fréquence des lymphocytes T indépendamment de l'infection palustre. Au cours du PAG, nous avons déterminé sur deux sous-populations de femmes enceintes, au début de la grossesse et à l'accouchement : i) les fréquences et le niveau d'activation des cellules médiatrices de l'immunité et ii) les concentrations de cytokines et de chimiokines plasmatiques. Nos résultats ont permis de montrer, d'une part que le paludisme gestationnel induit des changements qualitatifs et quantitatifs sur le profil cellulaire et cytokinique, en fonction de l'âge gestationnel et en fonction de la date de l'infection. L'originalité de ces études réside dans l'identification au début de la grossesse, de marqueurs cellulaires et cytokiniques, tels que les lymphocytes B et les Treg d'une part, l'IL-10, l'IP-10 et le MIG d'autre part, qui pourraient être un facteur de risque d'infection placentaire à l'accouchement. Ces observations suggèrent la nécessité de la prise en charge des infections au début de la grossesse dans le contrôle du paludisme gestationnel. La deuxième partie de notre travail s'est intéressée aux conséquences du PAG sur les réponses innées du jeune enfant. Dans une première étude, nous avons caractérisé les cellules présentatrices d'antigènes dans le sang du cordon en fonction du paludisme placentaire ou de l'inflammation du placenta. Nos résultats montrent une altération partielle des cellules présentatrices d'antigènes du nouveau-né, induite par la présence de pigment malarique dans le placenta. Nos résultats soulignent l'importance de l'âge de la mère au moment de la grossesse et de la parité, sur les cellules présentatrices d'antigène du nouveau-né. Ces résultats suggèrent une modulation des réponses cellulaires néonatales par le PAG. La dernière partie de ce travail a considéré les réponses cytokiniques dans le sang de cordon et le sang périphérique du jeune enfant, à des ligands de TLR sur une cohorte de 134 enfants. Les observations issues de cette étude démontrent que l'activation du système immunitaire inné du jeune enfant peut être modifiée par une l'infection survenue à l'accouchement chez la mère. Nos résultats montrent que la susceptibilité au paludisme au cours de la première année de vie dépend de la période de stimulation des récepteurs TLR du système immunitaire néonatal. L'ensemble des travaux réalisés au cours de cette thèse permet de comprendre des mécanismes cellulaires et inflammatoires impliqués dans le paludisme gestationnel chez la femme enceinte et chez l'enfant. Nos résultats ont permis d'identifier des bio-marqueurs liés au PAG.

The World health Organization reports infertility as a disease and a failure of reproductive tract to achieve pregnancy after 12 months or more of regular unprotected sexual intercourse. Nowadays, infertility has become a common life phenomenon affecting 1 out of 5 couples at reproductive age. Idiopathic cause is mostly associated with active immune system which may produce high levels of anti-seminal and/or anti-sperm antibodies. Auto-immunization as well as iso-immunization has a significant role in up to 30% of reported cases of infertility. Semen that is defined as a complex fluid containing sperm, cellular vesicles and other cells and components, could immunize the female genital tract. This thesis is related to female immune infertility, in particular to female iso-immunization. The better understanding of this pathophysiological event consists of (1) the determination of antibody isotype playing a significant role in this disease, then (2) the characterization and identification of semen antibody-binding proteins, seminal and/or sperm, (3) the proposal of potential diagnostic markers to adapt specific therapy and, in addition, the design of miniaturized diagnostic tool based on the selected markers, (4) the suggestion of potential immuno-intervention. Based on the distribution of seminal/sperm-specific antibody isotypes, we suggest that immunoglobulins E, M, A1,2, G3 are not involved in the primary pathophysiological female sensitization. IgG4 appears to be the major subclass interacting with sperm proteins. On a contrary, IgG1 seems to be the one mainly involved in the reactivity towards seminal proteins. We have also extended the existing group of IgG-binding sperm proteins, among which heat shock protein 70 1A/1B, heat shock cognate protein 71 kDa and alpha-enolase have been shown, for the first time, to be related to female iso-immunization. We have put the emphasis on the role of seminal proteins in iso-immunization and not only in the IgE-mediated semen hypersensitivity as known so far. In particular, prostate-specific antigen, prostatic acid phosphatase and zinc finger protein 778 have been determined as immunodominant among IgG-binding seminal proteins. The determination of female serum seminal/sperm-specific IgG subclasses could make the patient diagnoses more comprehensive. Anti-seminal/sperm IgG1,4 might be of interest for immunotherapy. Furthermore, the herein described proteins could be useful biomarkers of such pathology. The miniaturized chip could be a lateral flow immunoassay-based device acting on the immunochemical detection of specific antibodies. The intended immuno-intervention could consist of the effect of intravenous immunoglobulins.

Les sciences du vivant ont connu des développements technologiques importants dans les dernières décennies. Dans les années 90 et 2000 le monde a assisté à l'apparition de plusieurs technologies a priori prometteuses telles que le clonage de mammifères, la transgénèse animale et végétale ou encore les traitements thérapeutiques par des cellules souches. La littérature spécialisée dans le domaine est riche en publications sur les aspects technico-expérimentaux de ces technologies et, malgré la difficulté technique encore apparente dans les publications, les auteurs sont optimistes quant à la réalisation de ces technologies de façon commerciale. Ces avancées technologiques se sont accompagnées de l'émergence d'une nouvelle industrie du vivant. Les entreprises de ce nouvel environnement sont rapidement reconnaissables par leur besoin intensif de connaissance, leur haut niveau de spécialisation et des compétences hautement spécialisées. Mais, malgré ce caractère innovant, et le développement d'un nouveau marché à haute valeur ajoutée, les entreprises qui se lancent sur ces activités sont fréquemment affrontées à des difficultés économiques. Nous avons souhaité analyser cette nouvelle industrie du point de vue gestionnaire afin de comprendre les difficultés de gestion rencontrées par les acteurs. La littérature académique et empirique traite peu les questions managériales de ces technologies. Généralement, chaque technologie y est traitée de façon très individualisée de façon à ce que chaque technologie soit reconnue comme une entité particulière, presque unique. Ce contexte engendre l'impossibilité d'avoir une vision unifiée et générique de ces industries. Nous avons alors proposé de concevoir un modèle générique permettant de discuter les caractéristiques managériales génériques de cette industrie. Cet effort de conceptualisation est utile dans un premier temps pour comprendre les difficultés de gestion rencontrées par les entreprises dédiées aux technologies récentes du domaine du vivant. Par la suite, le concept peut être utile pour la proposition d'améliorations managériales. La Théorie C-K a été mobilisée pour faciliter l'organisation des informations disponibles et les structurer de façon à en faire des connaissances mobilisables pour la conception du modèle générique souhaité. La collecte des informations a été réalisée à l'aide d'une étude de cas, telle que décrite par Eisenhardt (1989). Comme il existe une grande variété de technologies dans cette industrie, nous avons décidé de développer le concept à partir du cas d'une technologie spécialement touchée par les difficultés entrepreneuriales : celle du clonage équin. [...] Suite et fin du résumé dans la thèse.

Les dinoflagellés forment un groupe complexe de protistes avec une grande diversité de morphologies, physiologies, et cycles de vies qui leur confèrent une forte capacité d'adaptation à l'ensemble des milieux (marins et dulçaquicoles) et habitats (pélagiques et benthiques) aquatiques rendant difficile l¿étude de leur diversité et de leur écologie. L'objectif de cette thèse a été la recherche de patrons globaux de biodiversité et de structuration des communautés de dinoflagellés pélagiques marins à l'échelle planétaire. Un protocole d'échantillonnage morphogénétique, couvrant la totalité de leur spectre de taille et une partie importante de leurs variabilités spatio-temporelles, a été développé (Tara-Oceans). Divers outils d'acquisition automatique à haut débit des données ont été testés. La diversité, l'abondance relative et la distribution géographique des espèces du genre Neoceratium ont été évaluées en mer Méditerranée par FlowCAM. Une étude de la structuration de la biodiversité a été réalisée par metabarcoding de l¿ADNr 18S (fragment V9). La construction d'une base de séquences ADNr de référence (DinR2) a permis l¿assignation taxonomique des metabarcodes environnementaux. L¿approche par metabarcode révèle une diversité remarquable et insoupçonnée des pico-dinoflagellés (<5µm) et que, indépendamment de l'écosystème étudié et de la période d'échantillonnage, l¿abondance des différents ordres dépend essentiellement de la taille (pico-, nano-, micro-, et meso-plancton). La structuration des communautés de dinoflagellés de différentes fractions de tailles de la zone photique a été confrontée à certains facteurs environnementaux ouvrant des pistes de recherche prometteuses

The timing of sensory events is a crucial perceptual feature, which affects both explicit judgments of time (e.g. duration, temporal order) and implicit temporal perception (e.g. movement, speech). Yet, while the relative external timing between events is commonly evaluated with a clock in physics, the brain does not have access to this external reference. In this dissertation, we tested the hypothesis that the brain should recover the temporal information of the environment from its own dynamics. Using magnetoencephalography (MEG) combined with psychophysics, the experimental work suggests the involvement of cortical oscillations in the encoding of timing for perception. In the first part of this dissertation, we established that the phase of low-frequency cortical oscillations could encode the explicit timing of events in the context of entrainment, i.e. if neural activity follows the temporal regularities of the stimulation. The implications of brain oscillations for the encoding of timing in the absence of external temporal regularities were investigated in a second experiment. Results from a third experiment suggest that entrainment does only influence audiovisual temporal processing when bound to low-frequency dynamics in the delta range (1-2 Hz). In the last part of the dissertation, we tested whether oscillations in sensory cortex could also 'tag' the timing of acoustical features for speech perception. Overall, this thesis provides evidence that the brain is able to tune its timing to match the temporal structure of the environment, and that such tuning may be crucial to build up internal temporal reference frames for explicit and implicit timing perception.