L'hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est une maladie grave caractérisée par une obstruction progressive des petites artères pulmonaires, conduisant à une augmentation progressive des résistances vasculaires pulmonaires (RVP) et à terme à une défaillance cardiaque droite et au décès du patient. La vasoconstriction, le remodelage vasculaire pulmonaire, la thrombose in situ et la dysfonction endothéliale sont autant de facteurs qui contribuent au développement et à la progression de la maladie. Ces travaux de doctorat ont visé à préciser et mieux comprendre le phénotype anormal de la cellule endothéliale (CE) pulmonaire de patients HTAP afin d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques adéquates pour corriger et restaurer la dysfonction endothéliale associée à l'hypertension pulmonaire. Plusieurs perturbations fonctionnelles liées à des anomalies moléculaires ont pu être identifiées. Les CE HTAPi sont caractérisées par une prolifération, une migration, une survie et une réponse excessive à différents facteurs de croissance : PDGF, EGF, et FGF2. Parmi les anomalies moléculaires à l'origine de ces perturbations fonctionnelles, nous avons retrouvé une production et une libération anormale de FGF2, de MMP2, de MIF, d'IL-6 et de MCP-1, mais aussi une activité constitutive de la MAPK, une surexpression des facteurs anti-apoptotiques BCL2 et BCL-xL, de FGFR2, de p130cas et de CD74. Cette meilleure compréhension de la CE-HTAPi a déjà permis d'identifier plusieurs cibles qui pourraient être évaluées et à aussi permis de soulever un certain nombre de questions qui requiert des études plus poussées.

Les fibres élastiques sont constituées d'élastine et de microfibrilles riches en fibrilline-1, dont les mutations génétiques respectives conduisent à des pathologies cardiovasculaires graves impliquant l'apparition de sténoses (syndrome de Williams-Beuren, WBS) ou d'anévrismes (syndrome de Marfan, MS) aortiques. Nous avons étudié et comparé les effets de l'élastine (kappa-élastine, kE et tropoélastine recombinante, rTE) et des microfibrilles (MF et le fragment PF14 de la fibrilline-1) sur la signalisation dans les cellules vasculaires. Sur les cellules endothéliales de la veine ombilicale humaine (HUVEC), la kE, la rTE et les MF activent le complexe récepteur de l'élastine (ECR) et les intégrines, la production de messagers intracellulaires et, avec une efficacité variable, des canaux calciques de la membrane cellulaire et du réticulum endoplasmique, mobilisant à la fois le calcium intra- et extra-cellulaire. Les microfilaments d'actine ne sont impliqués que dans le cas de la signalisation liée à l'élastine. Toutes les protéines étudiées augmentent aussi la prolifération et l'adhésion des HUVEC, ainsi que la production ou la dégradation -à travers l'activation de métalloprotéases matricielles (MMP)- de plusieurs composés de la matrice extracellulaire. La capacité de migration des HUVEC est augmentée par la kE, rTE et PF14 alors qu'elle est diminuée par les MF. Aussi, chez le rat, ces protéines induisent une synthèse de l'oxyde nitrique (NO) par les cellules endothéliales, résultant en une vasodilatation aortique. PF14 présente de plus un pouvoir vasocontractant en absence de l'endothélium indiquant qu'il stimule aussi particulièrement les cellules musculaires lisses vasculaires (CMLVs). Pour étudier ces interactions sur modèle cellulaire, un protocole de culture de CMLVs d'aorte de souris adultes, âgées, ou déficientes pour les gènes de l'élastine ou de la fibrilline-1, a été mis au point. Les protéines des fibres élastiques produisent dans ces cellules une montée du niveau de calcium intracellulaire dont les caractéristiques varient suivant la protéine, l'âge ou le génotype des animaux. Ces travaux confirment le rôle majeur de l'élastine et de la fibrilline-1 dans la régulation des fonctions des cellules vasculaires. Malgré quelques différences, les fragments d'élastine et de fibrilline-1 stimulent souvent de manière similaire les cellules vasculaires. Ceci suggère que les symptômes contradictoires observés dans les MS et WBS mettent aussi en cause des facteurs additionnels, probablement liés à d'autres signalisations, par exemple à la voie du TGF-β ou aux différences de mécanisme et de cinétique du dépôt de l'élastine et de la fibrilline-1 lors de l'assemblage des fibres élastiques.

La pathogénicité de P. aeruginosa (P. a) repose sur de nombreux facteurs de virulence dont le système de sécrétion de type III (SST3). Ce complexe multiprotéique est constitué d'une aiguille se terminant par un translocon composé des protéines PopB et PopD. En s'insérant dans les membranes plasmiques, le translocon permet le passage des exotoxines dans le cytoplasme de la cellule cible. L'induction de la synthèse et de la sécrétion des exotoxines est dépendante d'un contact entre P. a et la cellule cible. Dans ce travail, nous avons examiné l'influence de facteurs cellulaires sur l'efficacité de translocation des toxines. L'utilisation d'un système rapporteur fluorescent CCF2/β-lactamase a permis de visualiser l'injection de toxine. En parallèle, l'association des protéines du translocon avec la membrane de la cellule hôte a été évaluée par immunodétection de PopB/D après fractionnement des membranes sur gradient de sucrose. Les cellules promyelocytaires HL-60 et promonocytaires U937 sont résistantes à l'injection de toxine, bien que PopB et PopD soient associées à la membrane. Après différenciation en neutrophiles, or monocytes/macrophages, ces cellules deviennent sensibles à l'injection sans que l'on détecte de variation notable de la quantité de protéines du translocon insérées dans la membrane. Le traitement des cellules HL-60 sensibles avec un agent déplétant le cholestérol, entraine une diminution de l'injection de toxine. De plus, la protéine PopB est retrouvée dans la fraction membranaire, obtenue par purification sur gradient de sucrose, contenant le marqueur des radeaux lipidiques flotilline. Par une approche pharmacologique, nous apportons la preuve que, en plus de la composition de la membrane, des voies de signalisation intracellulaires impliquées dans la polymérisation de l'actine sont essentielles pour la formation d'un pore fonctionnel.

L'hormone anti-Müllerienne (AMH) est un membre de la famille TGF-β impliquée dans la différenciation du tractus reproductif mâle. Elle est aussi exprimée par les cellules de la granulosa de l'ovaire adulte. Cependant, son rôle physiologique chez la femelle n'a pas encore été entièrement établi. Mon projet de thèse a pour objectif d'élucider le(s) rôle(s) de l'AMH dans le tractus reproductif femelle. L'AMH transduit ses effets par l'intermédiaire de deux récepteurs transmembranaires sérine/thréonine kinase : un récepteur de type II qui lui est spécifique (AMHR-II) et un récepteur de type I (ActR-IA, BMPR-IA, BMPR-IB) qu'elle partage avec les BMPs. Après fixation de l'hormone sur le récepteur de type II, celui-ci recrute et phosphoryle le récepteur de type I. Ce dernier phosphoryle à son tour les Smads spécifiques (Smad1, 5 et 8) qui s'associent à la Smad commune, Smad4. L'ensemble transloque dans le noyau et en association avec des facteurs de transcription régule les gènes cibles de l'hormone. L'utilisation de souris KO conditionnelles pour les récepteurs Acvr1 et Bmpr1a et d'une technique de siRNA dirigés contre chacun des trois récepteurs de type I a permis de mettre en évidence que le récepteur BMPR-IA est un acteur essentiel de la voie de signalisation de l'AMH dans les cellules de la granulosa. Pour déterminer la ou les Smad(s) impliquées, une technique de gènes rapporteurs, Smad-Gal4/UAS-luciférase, a été utilisée. Nous avons pu montrer que les Smad1 et 5 sont importantes pour la transduction du signal de l'AMH dans les cellules de la granulosa. Récemment des corécepteurs aux BMPs, les Repulsive Guidance Molecule (RGMs), ont été mis en évidence. L'AMH partageant sa voie de signalisation avec les BMPs, nous avons cherché à déterminer si ces corécepteurs pouvaient également intervenir dans la voie de signalisation de l'AMH. Il existe 3 types de RGMs: RGMa, RGMb et RGMc. Nous avons montré en q-PCR que seul RGMb est exprimé dans les cellules de la granulosa alors que les 3 RGMs sont exprimés dans l'ovaire. L'utilisation de siRNA dirigés contre RGMb a permis de montrer que ce récepteur n'est pas nécessaire à la transduction du signal de l'AMH. Actuellement, seuls deux gènes cibles de l'AMH sont connus dans les cellules de la granulosa : l'aromatase et le récepteur LH. Nous avons réalisé des analyses de puces à ADN (ou micro-array) pour décrire de nouveaux gènes cibles de l'AMH. L'analyse des puces a permis de décrire de nouveaux gènes régulés par cette hormone tels qu'Ovgp1 ou Kcnj2. La dernière partie de mon projet visait à déterminer un rôle potentiel de l'AMH dans l'utérus. En effet, le récepteur de cette hormone est exprimé dans le myomètre utérin de souris permettant de supposer qu'elle peut agir sur cet organe. Nous avons pu mettre en évidence une expression faible du gène de l'Amh dans l'utérus. En revanche, l'expression et la localisation de la protéine restent encore à définir. Une expérience de PCR-array a permis de montrer que de nombreux gènes sont différentiellement exprimés entre l'utérus Wt et l'utérus KO Amh. Ceci indique que l'AMH jouerait un rôle sur la régulation de la fonction utérine qu'elle soit exprimée ou non dans cet organe.

Au cours de ce projet de thèse, j’ai étudié le lien fonctionnel entre la morphogénèse épithéliale et la signalisation Delta-Notch, dans le cadre de la formation du tube neural chez le poisson-zèbre. La signalisation Delta-Notch est primordiale pour le développement embryonnaire et le maintien de l’homéostasie des tissus adultes. De façon inattendue, j’ai observé suite à la perte-de-fonction de Mib une perte de la polarité apico-basale dans le neuro-épithélium de la moelle épinière embryonnaire. L’analyse plus poussée de ce phénotype m’a ensuite permis de montrer que l’activité de l’intégralité de la signalisation Notch est requise pour l’établissement de la polarité apico-basale dans le tube neural de poisson-zèbre. En effet, l’inhibition des ligands de Notch et des activateurs transcriptionnels situés en aval, Rbpja et Rbpjb, résulte en l’interruption de la polarité apico-basale. De plus, l’activation ectopique de Notch entraîne un sauvetage complet de la polarité apico-basale dans les embryons déplétés pour Mib. Finalement, le mutant Mib échoue à activer la transcription de protéines de polarité apicale Crumbs1 et Crumbs2a au cours de la formation du tube neural, ce qui suggèrerait que la signalisation Notch agit en amont des complexes de polarité. De façon surprenante, nous avons également montré que le composant de la signalisation Notch, Mib, affecte les mouvements de convergence-extension et la division cellulaire orientée, appelée C-divisions, durant la neurulation et la gastrulation à travers la signalisation PCP. Cet effet de Mib sur la PCP est indépendant de son rôle sur la signalisation Notch. Généralement, cette étude révèle un double-rôle de Mib. / In this Ph.D. project, I study the functional link between epithelial polarity and Delta-Notch signaling in the context of zebrafish neural tube morphogenesis. Notch signaling, one of the major signaling pathways and of prime importance in neurogenesis, has been widely studied for its function in cell fate specifications. Surprisingly, I found that the Notch signaling component Mindbomb (Mib) loss-of-function led to a loss of apico-basal polarity in the neuroepithelium of the embryonic spinal cord. I further explored that the activity of the entire Notch signaling pathway is actually required for the earliest steps of establishment of apico-basal polarity in the zebrafish neural tube. Indeed, inhibition of Notch ligands and downstream transcriptional activators Rbpja and Rbpjb resulted in a disruption of apico-basal polarity. Moreover, ectopic activation of Notch ensued to a complete rescue of apico-basal polarity in Mib loss of function embryos. Furthermore, Mib mutant embryos fail to upregulate the transcription of the apical polarity proteins Crumbs1 and Crumbs2a in the course of neural tube formation, suggesting that Notch signalling might act upstream of polarity complexes. Moreover, I found that Mib affects convergent-extension movements and oriented cell divisions during neurulation and gastrulation through an effect on planar cell polarity. Remarkably, this effect of Mib on PCP is independent of its role in Notch signaling. These results indicate a novel role of Mib in the regulation of PCP signaling. Altogether, this study revealed a dual role of Mib in the epithelial morphogenesis of the zebrafish neural tube.

Le VEGF est une cible validée pour le traitement du cancer colorectal métastatique avec le bevacizumab (Avastin) et l’aflibercept (Zaltrap) qui sont approuvés en première ligne et seconde ligne de traitement. Malgré les efforts intenses, il n’existe pas de biomarqueurs prédictifs pour identifier les patients qui pourraient répondre ou non aux therapies anti-VEGF. Récemment, différents sous-groupes de cancers colorectaux ont été identifies se basant sur l’expression de genes, incluant le groupe CMS4, un sous-groupe de phénotype mésenchymateux, angiogénique et de mauvais prognostic. Nous voulons établir si le phenotype mésenchymateux est prédictif pour la réponse aux agents anti-VEGF. Les cellules de cancer colorectal ont été étudiées in vitro et in vivo pour l’expression des marqueurs épithéliaux (E-cadherine, gamma-catenine, cytokeratine 18) et mésenchymateux (vimentine, N-cadherine, fibronectine) par qRT-PCR and western-blot et leur distribution par E-cadherine et beta-catenine pour immunocytochimie. Cinq modèles de cancer colorectal ont été rangés selon un phénotype épithélial prononcé (HT-29 et DLD-1), intermédiaire (HCT-116) à mésenchymateux (HCT-116/5-FU, LS174T) et les capacités d’inhibition de la croissance par le bevacizumab et l’aflibercept ont été établi. La sécrétion de VEGF a été déterminé par ELISA et la densité microvasculaire a été caractérisé par immunohistochimie quantitative. Le phénotype mésenchymateux est associé à une grande densité vasculaire mais pas aux ligands VEGF. Deux modèles de xénogreffes (DLD-1, HCT-116/5-FU) sont sensibles au bevacizumab et à l’aflibercept, deux modèles sont plus sensibles à l’aflibercept qu’au bevacizumab et un modèle est résistant aux deux molécules. L’aflibercept est plus efficace que le bevacizumab sur l’ensemble des modèles. Le phénotype mésenchymateux n’est pas prédictif pour la réponse aux agents ciblant le VEGF, ni positivement, ni négativement. / VEGF is a validated target for treatment of metastatic colorectal cancer (mCRC) with bevacizumab (avastin) and aflibercept (zaltrap) being approved for first and second line treatment, respectively. Despite intense efforts, no predictive biomarkers are available to identify patients likely to respond, or not, to VEGF-targeted therapies. Recently, different subtypes of CRC have been identified based on gene expression analysis including CMS4, a molecular subgroup with a mesenchymal phenotype, prominent angiogenesis and poor prognosis. We here wish to establish if the mesenchymal phenotype is predictive for the response to VEGF-targeted agents. CRC cell lines were examined for expression of epithelial (E-cadherin, gamma-catenin, cytokeratin 18) and mesenchymal (vimentin, N-cadherin, fibronectin) markers in vitro and in vivo by qRT-PCR and Western blot analysis and for the cellular distribution of E-cadherin and beta-catenin by ICC. Five CRC models were selected ranging from pronounced epithelial (HT-29, DLD-1), intermediate (HCT-116) to mesenchymal (HCT-116/5-FU, LS174T) and the tumor growth inhibitory activity of bevacizumab and aflibercept was established. VEGF-secretion was determined by ELISA and the microvascular density was characterized by quantitative IHC analysis. The mesenchymal phenotype was associated with higher microvascular density, but not with the expression of VEGF ligands. Two CRC xenograft models (DLD-1, HCT-116/5-FU) were sensitive to both bevacizumab and aflibercept, two models were more sensitive to aflibercept, compared to bevacizumab (HT-29, HCT-116), and one model (LS174T) was resistant to both agents. Aflibercept was more potent than bevacizumab in all CRC models. The mesenchymal phenotype was not predictive for the response to VEGF-targeted agents, neither positively nor negatively.

HTLV-1, un rétrovirus endémique des Antilles-Guyane qui infecte plus de 10 millions de personnes dans le monde, est l’agent étiologique de l’ATL, une leucémie agressive des lymphocytes T CD4+ résistante aux traitements conventionnels actuels. Le rôle émergent des miARN dans la leucémogénèse et la résistance aux chimiothérapies a soulevé des interrogations quant à leurs rôles dans le développement de l’ATL. Les miARN sont de petits ARN non codant qui régulent l’expression génique. Récemment leur altération durant le cycle de vie du HTLV-1 a été mise en lumière. Une des caractéristiques de l’émergence de l’ATL est la perte d’expression des protéines virales codées par le promoteur en amont du génome proviral (LTR5’), à l’exception d’hbz dont l’expression est initiée dans le promoteur en aval du génome proviral (LTR3’). Dans une première étude, nous démontrons, dans un modèle mimant la cellule ATL, qu’HBZ module sa propre transcription à travers une boucle de rétrocontrôle qui implique une coopération avec le facteur de transcription de la famille AP-1 JunD. Nous montrons que l’expression d’HBZ induit des caractéristiques phénotypiques de fibroblastes transformés. Nous avons, ensuite, analysé l’effet d’HBZ sur les miARN dans les cellules ATL et montré qu’il induit une diminution des miARN cellulaires via l’inhibition d’un acteur clé de la maturation, Dicer. En accord avec notre première étude, nous montrons que l’induction d’HBZ dans les CD4+ de patients ATL corrèle avec une augmentation de la charge provirale (CPV) et donc l’évolution de l’ATL. Le traitement de ces cellules au VPA inhibe l’expression d’hbz, restaure celle de dicer et inverse la CPV et donc la prolifération des cellules malignes ex vivo. / HTLV-1, a retrovirus endemic of Antilles-Guyana that infects more than 10 million people worldwide, is the etiological agent of ATL, an aggressive leukemia of CD4+ T lymphocytes resistant in currents treatments. The emerging role of miRNA in leukemogenesis and chemoresistance has risen questioning about their role in ATL development. MiRNAs are a class of non-coding RNAs that regulate gene expression. Involvement of their alteration in the HTLV-1 life cycle has recently come to light. One of the hallmarks of progression toward ATL is the emergence of LTR5’-deficient provirus and thereby eliminating the expression of all viral proteins on the sense strands in these cells, with the exception of the hbz gene regulated by an independent promoter in the 3’LTR. In a first study, using a provirus with the 5’LTR deleted, we found that HBZ modulates its own expression through a positive-feedback loop that involves cooperation with AP-1 transcription factor JunD. We also found that hbz-expressing fibroblasts displayed of a transformed phenotype. Then, we analyzed the effect of HBZ on miRNA expression in ATL patients and report that hbz reduce significantly expression of cellular miRNAs via inhibition of an enzyme essential for maturation, Dicer1. In agreement with our previous study, we show that hbz expression in ATL samples correlates with HTLV-1–provirus load (CPV) and consequently progression of the pathology. VPA treatment of these cells inhibits hbz expression, restores Dicer expression, and inverts the proviral charge thereby reducing cellular proliferation of malignant cells.

Les réseaux biologiques, notamment les réseaux de signalisation déclenchés par les hormones, sont extrêmement complexes. Les méthodes expérimentales à haut débit permettent d’aborder cette complexité, mais la prise en compte de l’ensemble des données générées requiert la mise au point de méthodes automatiques pour la construction des réseaux. Nous avons développé une nouvelle méthode d’inférence reposant sur la formalisation, sous forme de règles logiques, du raisonnement de l’expert sur les données expérimentales. Cela nécessite la constitution d’une base de connaissances, ensuite exploitée par un moteur d’inférence afin de déduire les conclusions permettant de construire les réseaux. Notre méthode a été élaborée grâce au réseau de signalisation induit par l’hormone folliculo-stimulante dont le récepteur fait partie de la grande famille des récepteurs couplés aux protéines G. Ce réseau a également été construit manuellement pour évaluer notre méthode. Un contrôle a ensuite été réalisé sur réseau induit par le facteur de croissance épidermique, se liant à un récepteur tyrosine kinase, de façon à montrer que notre méthode est capable de déduire différents types de réseaux de signalisation. / Biological networks, including signalling networks induced by hormones, are very complex. High-throughput experimental methods permit to approach this complexity, but to be able to use all generated data, it is necessary to create automatical inference methods to build networks. We have developped a new inference method based on the formalization of the expert’s reasoning on experimental data. This reasoning is converted into logical rules. This work requires the creation of a knowledge base which is used by an inference engine to deduce conclusions to build networks. Our method has been elaborated by the construction of the signalling network induced by the follicle stimulating hormone whose receptor belongs to the G protein-coupled receptors family. This network has also been built manually to assess our method. Then, a test has been done on the network induced by the epidermal growth factor, which binds to a tyrosine kinase receptor, to demonstrate the ability of our method to deduce differents types of signaling networks.

Le cancer du sein est un problème majeur de santé publique qui touche 1 femme sur 5. Quatre-vingt percent des cancers sont hormono-dépendants et son traités par hormonothérapies qui cible les oestrogènes ou le récepteur des oestrogènes (ERa) et inhibent leurs effets tumorigènes. En parallèle de la voie génomique des oestrogènes, il existe une voie non génomique dans laquelle ERa recrute Src et PI3K à la membrane, et active des cacades de phosphorylation comme Akt, qui aboutit à la survie et la prolifération des cellules cancéreuses. Notre équipe a montré que la méthylation de l’arginine 260 par les oestrogènes, est un prérequis à la formation du complexe non génomique régulant la prolifération cellulaire. En 2012, l’équipe a montré que la signalisation non génomique des oestrogènes est activée dans les tumeurs mammaires agressives, représentant de nouvelles cibles thérapeutiques. Le crosstalk entre les oestrogènes et les facteurs de croissance impliquant des phosphorylations a été largement décrit. C’est pourquoi nous avons cherché si la méthylation d’ERa sur l’arginine 260 pouvait être impliquée dans ce crosstalk. Parmi plusieurs facteurs de croissance, nous avons mis en évidence que IGF-1 était le seul facteur capable d’induire la méthylation d’ERa de façon oestrogéno-indépendante. En effet, comme pour les oestrogènes, IGF-1 induit une méthylation rapide et transitoire par l’arginine méthyltransférase 1 (PRMT1), et la formation du complexe ERa/Src/PI3K. En utilisant plusieurs approches, nous avons obtenu des résultats intéressants, montrant que PRMT1 probablement via la méthylation d’ERa, joue un rôle crucial dans la signalisation d’IGF-1. D’autre part, nous avons montré qu’IGF1 phosphoryle ERa au niveau de son domaine de liaison à l’ADN, modulant l’interaction son interaction avec IGF-1R. De plus, l’analyse d’une cohorte de 440 tumeurs mammaires a mis en évidence que l’expression d’IGF-1 est corrélée à l’activation de la voie non-génomique des oestrogènes, renforçant les résultats obtenus in vitro et ouvrant de nouvelles perspectives thérapeutiques qui cibleraient les 2 voies de signalisation / Breast cancer is a major health problem currently affecting 1 out of 5 women. Seventy percent of breast cancers are hormone-dependent, and are treated by hormonal therapies targeting estrogen receptor and consequently the inhibition of its pro-tumorigenic effects. In parallel to the genomic estrogen signaling, non-genomic signaling has been described, where ERa recruits Src kinase and PI3K at the plasma membrane and thus activates downstream phosphorylation cascades like AKT, which in turn leads to survival and proliferation of cancer cells. Our team has found that estrogen-induced methylation of arginine 260 of ERa is a prerequisite for the formation of this non-genomic complex, regulating cell proliferation. In 2012, we have shown that this pathway is activated in aggressive breast tumors representing a new potential target for breast cancer therapy. Crosstalk between estrogen and growth factors signaling involving phosphorylation has been largely described. For this reason, we investigated if ERa R260 methylation could be involved in this crosstalk. Among several growth factors, we found that IGF-1 was the only one able to induce methylation of ERa in an estrogen-independent manner. Similarly to estrogen, IGF-1 induces a rapid and transient methylation of ERa by the Protein Arginine Methyltransferase (PRMT1) concomitant with the formation of ERa/Src/PI3K complex. Using several approaches, we found significant results showing that PRMT1 probably via ERa methylation plays a crucial role in IGF-1 signaling. Interestingly, we have recently found also that receptor tyrosine kinase IGF-1R phosphorylates the DNA binding domain (DBD) of ERa that could modulate the latter downstream signaling. In line with these results, we found on TMAs of a cohort of 440 breast tumors that IGF-1 expression is correlated with ERa non-genomic signaling. These results report new insight into estrogen and IGF-1 interference, which open new perspectives of combining therapies targeting the two pathways

L'endosymbiose racinaire entre les plantes et les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) permet aux plantes d'avoir un meilleur accès aux nutriments du sol. Pour cette raison, cette endosymbiose joue un rôle majeur dans les écosystèmes et pour l'agriculture durable. Les étapes clés de la colonisation des racines par les CMA sont: 1) la pénétration des CMA dans le système racinaire à travers les cellules de l'épiderme et du cortex externe, et 2) la formation dans les cellules du cortex interne d'une structure ramifiée appelée arbuscule, qui permet des échanges entre les cellules végétales et les hyphes fongiques. L'établissement de cette symbiose implique une communication entre les deux partenaires. Les plantes produisent des hormones, les strigolactones qui induisent chez les CMA la production de signaux symbiotiques : des lipo-chitooligosaccharides (Myc-LCO) et des chitooligosaccharides courts (Myc-COs). Les Myc-LCO et les Myc-CO induisent des réponses moléculaires et physiologiques chez les plantes qui sont capables de former des mycorhizes à arbuscules. Cependant, leur rôle exact dans l'établissement des mycorhizes à arbuscules n'est pas connu. La difficulté à cultiver et transformer le partenaire fongique de cette symbiose rend la recherche compliquée du côté fongique. Du côté des plantes, on sait que des membres de la famille des récepteurs kinases à domaines lysin (LysM-RLK) perçoivent des LCO et des CO produits par divers microorganismes et sont donc de bons candidats pour percevoir des Myc-LCO et des Myc-CO. La plupart des recherches sur les mycorhizes à arbuscules sont réalisées chez des légumineuses, espèces chez lesquelles plusieurs duplications de gènes codant les LysM-RLK ont eu lieu. J'ai donc utilisé lors de mon doctorat des Solanaceae (Solanum lycopersicum, Petunia hybrida et Nicotiana benthamiana) pour étudier le rôle de deux récepteurs putatifs de Myc- LCO, codés par les gènes LYK10 et LYK4. Ces deux gènes, physiquement proches l'un de l'autre dans les génomes de la plupart des dicotylédones, proviennent probablement d'une ancienne duplication en tandem. En utilisant une approche biochimique, nous avons montré que SlLYK10 de S. lycopersicum est capable de lier des LCO avec une haute affinité. De plus, j'ai montré que le promoteur de SlLYK10 est exprimé dans l'épiderme et le cortex externe avant la colonisation par les CMA, puis dans des cellules contenant des arbuscules au cours de la colonisation par les CMA. Enfin, des approches de génétique inverse chez la tomate et le pétunia ont permis de démontrer que LYK10 contrôle la pénétration des CMA dans les racines et la formation des arbuscules. Ces résultats suggèrent que LYK10 perçoit les LCO et active chez les plantes la machinerie nécessaire à la pénétration de CMA dans les cellules végétales et à la formation des arbuscules. / The root endosymbiosis between plants and arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) allows the plants to have a better access to soil nutrients. For this reason this endosymbiosis plays a major role in ecosystems and in sustainable agriculture. The key steps for AMF colonization are: 1) the AMF penetration in the root system through crossing epidermal/outer cortical cells, and 2) the formation of a branched inner cortex structure called arbuscules that permits exchanges between plant cells and fungal hyphae. The establishment of this symbiosis involves communication between the two partners of the symbiosis. Plants produce strigolactones, hormones that induce in AMF the production of symbiotic signals : lipo-chitooligosaccharides (Myc-LCOs) and short chitooligosaccharides (Myc-COs). Both Myc-LCOs and Myc-COs induce plant molecular and physiological responses known to be associated with the formation of arbuscular mycorrhiza (AM). However, theit exact role in AM establishment is unknown. The difficulty to grow and transform the fungal partner of this symbiosis makes the research complicated on the fungal side. On the plant side, members of the lysin motif receptor-like kinase (LysM-RLK) family are known to perceive LCOs and COs produced by various microorganisms and are thus good candidates to perceive Myc-LCOs and Myc-COs. Most of the laboratory researches on AM conducted worldwide are performed on legumes where the LysM-RLK family has encountered several gene duplications. During my PhD I used Solanaceae species (Solanum lycopersicum, Petunia hybrida and Nicotiana benthamiana) to study the role of two candidate Myc-LCO receptors encoded by the genes LYK10 and LYK4. These two genes are physically close to each other in genomes of most of the dicotyledons and likely originate from of an ancient tandem duplication. By using a biochemical approach, we showed that S. lycopersicum SlLYK10 is able to bind LCOs with high affinity. Moreover, I showed that SlLYK10 promoter is expressed in epidermis/outer cortex before AMF colonization and also in arbuscule-containing cells during colonization. Finally, reverse genetic approaches in tomato and petunia allowed demonstrating that LYK10 controls AMF penetration into the roots and arbuscule formation. Taken together, these results suggest that LYK10 perceive LCOs and induce/activate the plant machinery required for AMF penetration into plant cells. Altogether this strongly suggests that LCOs play a role in AMF perception by plant during AM establishment. By using the same approaches, we found that N. benthamiana NbLYK4, as its orthologs in legumes and other dicotyledons, also binds LCOs with high affinity and is involved in AM establishment and plant defence. NbLYK4-silenced plants showed reduced responses to defence elicitors and increased colonization by pathogens and AMF. This led to the hypothesis that LYK4 perceives LCOs and locally inhibits plant defence during AMF colonization. This strongly suggests that Myc-LCOs are able to regulate plant defence. In conclusion, at least two proteins are involved non-redundantly in LCO perception in Solanaceae, LYK10 and LYK4 and regulates complementary plant machineries required for AMF colonization.