L’autorenouvellement est une propriété fondatrice du concept de cellule souche. Cependant, malgré l’avancée des connaissances actuelles, les mécanismes moléculaires sous-jacents restent mal compris. Nous nous sommes donc intéressés à cette question, en étudiant l’équilibre entre autorenouvellement et différenciation dans des progéniteurs érythrocytaires primaires. D’une part, grâce à une étude combinant des approches pharmacologiques et de génétique fonctionnelle, nos résultats montrent que le contrôle de la synthèse cellulaire du cholestérol joue un rôle essentiel dans la régulation du basculement de l’autorenouvellement vers la différenciation. D’autre part, nous avons étudié la nature stochastique de l’expression génique au cours du passage de l’autorenouvellement vers la différenciation. En effet, contrairement au caractère déterministe initialement attribué à l’expression des gènes, les données accumulées au cours des dernières années démontrent que cette expression repose sur des processus stochastiques. Nous avons en particulier oeuvré à la conception et à la mise en place d’un dispositif permettant de suivre en temps réel l’expression génique dans des cellules individualisées, afin de pouvoir mesurer et évaluer cette stochasticité. Au final, l’ensemble de ces travaux participent à la compréhension des bases moléculaires de l’autorenouvellement et du contrôle des choix du devenir cellulaire. / Self-renewal is a key property of the stem cell concept. However, despite the recent advances in this field, the underlying molecular bases are not yet properly understood. We tackled this question by studying the balance between self-renewal and differentiation, in primary erythroid progenitors. Our work is twofold. First, by combining pharmacologic approaches and functional genetics, we have shown that the control of cellular cholesterol synthesis plays a central role in the regulation between self-renewal and differentiation. Second, we have studied the stochastic nature of gene expression along the transition from self-renewal to differentiation. Indeed, while gene expression was initially deemed to be deterministic, more and more data tend to show that it relies on stochastic processes. In particular, we participated to the design of an experimental method allowing to mesure gene expression in a single cell, in real-time. All in all, the work presented here brings new elements towards the understanding of molecular bases controlling self-renewal and cell fate choices.

Examiner les liens existant entre la variabilité environnementale, les traits d'histoire de vie, la dispersion et les décisions d'accouplement est un enjeu central en Ecologie et en Evolution. J'ai exploré ces questions chez un amphibien, le sonneur à ventre jaune (Bombina variegata). Dans le premier volet de ma thèse, je me suis intéressé à l'influence des variations spatiotemporelles de l'environnement sur les patrons de covariation entre les traits d'histoire de vie, la dispersion et les types comportementaux à l'échelle inter-populationnelle. J'ai examiné comment le degré de stochasticité interannuel de l'habitat de reproduction régule le positionnement des populations le long du slow-fast continuum et génère des syndromes de dispersion parmi les populations. J'ai ensuite analysé les conséquences de ces syndromes sur les patrons de différenciation génétique au sein des populations. Dans le second volet de ma thèse, je me suis intéressé au rôle de la canalisation environnementale dans la stratégie d'histoire de vie de B. variegata et j'ai évalué comment diverses formes de variations météorologiques pouvaient affecter la dynamique de différentes populations. Dans chacune d'elles, j'ai mesuré l'impact de facteurs météorologiques sur des paramètres démographiques tels que la survie, le recrutement et les probabilités de reproduction. Dans le troisième et dernier volet de ma thèse, je me suis intéressé au choix d'accouplement des femelles, en examinant successivement les hypothèses de bons gènes et de gènes compatibles puis en me focalisant sur le rôle de la qualité et de la disponibilité des sites de reproduction sur les décisions d'accouplement des femelles / Investigating the links between environmental variability and life history traits, dispersal and breeding decisions is critical challenge for ecologists. I have examined this issue in anuran, the yellow-bellied toad (Bombina variegata). In the first part of my thesis, I have examined the influence of spatio-temporal variation of the environment on the covariation patterns between life history traits, dispersal and behavioral types at inter-population scale. I have investigated how the level of breeding habitat stochasticity may regulate the position of B. variegata populations along the slow-fast continuum and may promote dispersal syndromes among populations. Then I have analyzed the consequence of such dispersal syndromes on population genetic differentiation. In the second part of my thesis, I have focused on the role of the environmental canalization in the life history strategy of B. variegata and I have evaluated how various forms of weather variation (mean and extreme events) could affect the dynamics of different populations. In each studied populations, I have quantified the impacts of weather variation on various demographic parameters as survival, recruitment and breeding probabilities. In the third part of my thesis, I have investigated female mate choice in B. variegata by successively examining good genes and compatible gene hypotheses, and then by evaluating the role of breeding habitat quality and availability on mating decisions