Les moustiques sont les principaux vecteurs incriminés dans la transmission d’agents pathogènes à l’homme. L’identification précise des espèces de moustiques est importante pour distinguer les espèces vectrices des non vectrices. La détermination de l’origine du repas sanguin des moustiques vecteurs est indispensable dans la compréhension du comportement des espèces vectrices. Nous avons mise à jour la littérature actuelle sur la faune Culicidienne du Mali. Ainsi, nous avons listé 106 espèces de moustiques actuellement enregistrée au Mali dont 28 Anophelinae et 78 Culicinae. Nous avons ensuite évalué l’efficacité du MALDI-TOF MS à identifier des moustiques collectés au Mali et déterminer leur source de repas sanguin. Nous avons confirmé la robustesse du MALDI-TOF MS à identifier un grand nombre de sang d’animaux. Nous avons artificiellement gorgé des femelles de An. gambiae et An. coluzzii sur différents types de sang d’animaux. Nous avons obtenu 100% d'identification correcte du repas de sang pour les spécimens collectés 1h à 24h après le gorgement. Ensuite nous avons expérimentalement gorgés An. gambiae, An. coluzzii et Ae. albopictus sur des repas de sang successif et mixte par MALDI-TOF MS. Nos résultats révèlent que le MALDI-TOF MS est tout à fait capable d’identifier le repas mixte. Mais en ce qui concerne le repas successif seul le dernier repas de sang est identifié. Enfin nous avons utilisé la culturomique et le MALDI-TOF pour l’étude du microbiote digestif de moustiques collectés sur le terrain au Mali et à Marseille. Cette approche a révélé une grande diversité du microbiote digestif des moustiques An. gambiae, Ae. albopictus et Cx. quinquefasciatus. / Mosquitoes are the main vectors involved in the transmission of pathogens to humans. Accurate identification of mosquito species is crucial to distinguish between vector and non-vector species. The mosquito blood meal determination is fundamental in understanding the behavior of vector species. Thus, we have listed 106 mosquito species currently recorded in Mali, including 28 Anophelinae and 78 Culicinae. Then, we evaluated the effectiveness of MALDI-TOF MS for identified mosquitoes collected in Mali and to determine their blood meal source. The results obtained show the ability of MALDI-TOF MS to identify mosquitoes collected in Mali and their source of blood meal. Subsequently, we were able to confirm the robustness of MALDI-TOF MS to identify other animal blood samples. We artificially engorged Anopheles gambiae and Anopheles coluzzii on eight animal bloods samples. We obtained 100% correct identification of the blood source for samples taken 1 to 24 hours after feeding. Then, we experimentally engorged An. gambiae, An. coluzzii and Ae. albopictus on successive and mixed blood meals using MALDI-TOF MS. The results revealed that MALDI-TOF MS is able to identify mixed blood meals. In addition we used MALDI-TOF and culturomics for the microbiota study of the mosquito collected in the field, notably in Marseille and Mali. The culturomics approach revealed a great diversity of the digestive microbiota of the An. gambiae, Ae. albopictus and Cx. quinquefasciatus mosquitoes.

Une meilleure connaissance des déterminants viraux et cellulaires impliqués dans la régulation de l’expression lentivirale est essentielle pour (i) maitriser l’expression d’un transgène dans le cadre d’un transfert de gène et (ii) mieux comprendre l’absence/la perte de l’expression du virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) observé en cas de latence virale après infection. Dans ce contexte, les facteurs cellulaires impliqués dans la reconnaissance et la réparation des cassures de l'ADN, activés dès les étapes précoces du cycle viral, pourraient participer au contrôle de l’expression rétrovirale. Dans la première partie de cette étude, nous avons généré une collection de vecteurs lentiviraux codant le transgène green fluorescent protein (gfp) avec des design variés : promoteur du VIH-1 [long terminal repeat (LTRs)] ou d’origine hétérologue [e.g., promoteur viral CMV (cytomegalovirus), ou humain PGK (phosphoglycerate kinase)], intégrase native ou mutée, LTRs natifs ou self inactivating (SIN). En particulier, nous avons caractérisé l’impact de l’insertion de différentes séquences hétérologues au sein des SIN-LTRs sur l’expression du transgène gfp au cours du temps dans un contexte compétent ou déficient pour l’intégration. Nous avons mis en évidence un phénomène de modulation du niveau d’expression du transgène (d’un facteur 0,3 à 1,8; comparé aux vecteurs sans insertion) qui est dépendant de la séquence insérée et de son orientation. L’expression transgénique résulterait donc d’une balance coûts/bénéfices associés à l’insertion d’éléments aux extrémités des vecteurs qui pourrait déterminer le niveau d’expression du transgène à partir de vecteurs modifiés. Dans la seconde partie, nous avons réalisé une analyse systématique et comparative de l’expression lentivirale au sein des cellules humaines de carcinome de côlon HCT 116 déplétées pour le complexe Ku. Ce complexe, qui est essentiel à la survie chez l’homme et est impliqué dans les processus de réparation de l’ADN, a été identifié comme une cible anti-VIH potentielle. Nous avons mis en évidence que la déplétion en Ku induit une diminution de l’expression précoce du VIH-1 de façon spécifique du LTR et indépendante de Tat. Même si l’action de Ku nécessite l’intégration du VIH-1, sa déplétion ne modifie pas l’efficacité d’intégration virale mais agit plutôt au niveau transcriptionnel. Da façon importante, la réactivation de l’expression du transgène après traitement par l’activateur de NF-κB (Nuclear Factor κB), le TNFα (tumor necrosis factor α) ou un inhibiteur des déacétylases d’histones, la trichostatine A est favorisée par la déplétion en Ku. A l’inverse, en présence d’un niveau normal en Ku, les cellules exprimant le VIH-1 seraient contre-sélectionnées dans le temps. Ainsi, la déplétion en Ku pourrait promouvoir l’établissement d’un état (reactivable) de latence transcriptionelle associé à une moindre contre-sélection des cellules transduites. Les résultats issus de ce travail de thèse démontrent que l’expression lentivirale varie en fonction de nombreux paramètres, dont (i) le design des vecteurs, (ii) le type cellulaire transduit et son fond génétique, et (iii) le temps écoulé depuis la transduction, reflétant ainsi des interactions différentielles entre le vecteur et son hôte. / An improved knowledge of the viral and cellular determinants implicated in the regulation of the lentiviral gene expression is crucial (i) for a better control of transgene expression in strategies designed for gene transfer and (ii) for uncovering the mechanisms of viral latency observed after infection with the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) and accounting for the absence/loss of HIV-1 expression. Cellular factors involved in the mechanism of detecting/repairing DNA lesions are largely activated during the initial steps of viral cycle and, thus, may participate in the control of lentiviral expression. In the first part of this study, we generated a set of lentiviral vectors encoding for the transgene green fluorescent protein (gfp) with various design: the original promoter [long terminal repeat (LTRs)] or of heterologuous origins (e.g., the viral cytomegalovirus, CMV or the human phosphoglycerate kinase, PGK), wild-type or mutated integrase and wild-type or self inactivating (SIN) LTRs. By taking advantage of these constructs, we characterized the impact of the insertion of distinct heterologuous sequences within SIN-LTRs on the expression of gfp over the time in conditions of proficiency or deficiency for the integration. We put in evidence a phenomenon of modulation of the level of the transgene expression due to the insertion (by a factor of 0.3 to 1.8, as compared to vectors without insert) that was dependant from the nature and/or the orientation of the insert. We speculate that a balance between the costs and the benefits associated to insertion at the extremities of lentiviral vectors may dictates the level expression of transgene from this engineered construct.In the second part, we performed a systematic and comparative analysis of the lentiviral expression on human HCT 116 colon carcinoma cells depleted from the complex Ku. This complex, which is essential for the survival in humans and has a described role in DNA repair process, has been previously identified as a potential target against HIV-1. Here, we showed that Ku depletion induced a decrease of the HIV-1 early expression in a fashion that was specific for LTR and independent from Tat. Although Ku action needed HIV-1 integration to host genome, its depletion did not modify the viral integration efficiency but rather acted at transcriptional level. Importantly, the reactivation of transgene expression by administering either the NF-κB (Nuclear Factor κB) activator, tumor necrosis factor α (TNFα) or the histone deacetylase inhibitor named trichostatin A was favored in a condition of Ku depletion. On the contrary, in presence of normal level of Ku, cells expressing HIV-1 displayed a high level of counter-selection over the time. Thus, our observations pleased to favor the hypothesis that Ku depletion promotes the establishment of a state of (reactivable) transcriptional latency associated to a lesser counter-selection of transduced cells. Altogether, the results obtained during this thesis demonstrate that lentiviral expression vary depending on (i) specific vector design, (ii) the transduced cell line and its genetic backbone, and (iii) the time elapse from transduction, as a consequence of modified interactions between the vector and its host.

Une recrudescence de l’émergence ou de la réémergence de maladies infectieuses touchant l’homme ou ses animaux domestiques a été constatée ces dernières décennies. La majorité de ces maladies sont zoonotiques, c’est à dire originaires de la faune sauvage, et impliquent souvent un vecteur dans leur cycle de transmission. Parallèlement, des changements d’utilisation du sol en lien avec une intensification agricole modifient les paysages. L’objectif de cette thèse était d’améliorer l’état des connaissances de l’influence du paysage sur les relations entre hôtes, vecteurs et pathogènes. En Europe, les micromammifères peuvent abonder dans la plupart des écosystèmes terrestres, ce qui en fait des hôtes de choix pour les tiques généralistes Ixodes ricinus. Ils sont aussi des réservoirs d’agents infectieux transmis par les tiques. Les résultats de la thèse sont basés sur deux ans d’échantillonnage, printemps et automne, des micromammifères et des tiques dans différents paysages. Nous avons aussi recherché trois agents infectieux qu’ils hébergent et transmettent : Borrelia burgdorferi sensu lato (maladie de Lyme), Anaplasma phagocytophylum (anaplasmose) et Theileria (Babesia) microti (piroplasmose), ce dernier n’ayant pu être exploité en raison de sa trop faible prévalence. Les 24 sites d’échantillonnage étaient pour moitié en cœur ou en lisière de forêt et pour moitié dans des paysages agricoles offrant un gradient d’occupation du sol et d’ouverture du paysage. Le meilleur facteur explicatif de l’abondance de nymphes est la présence de larves d’I. ricinus l’année précédente. Les résultats indiquent aussi une relation entre le nombre de larves portées par les mulots sylvestres (Apodemus sylvaticus ; 76,5% des captures) et l’abondance de nymphes l’année suivante. Les campagnols roussâtres (Myodes glareolus ; 22,3% des captures) portaient moins de larves au printemps, certainement du fait d’une résistance acquise aux tiques des individus hivernants. Bien que ces deux espèces réagissent différemment aux variables de composition et de configuration du paysage, les abondances de nymphes n’étaient pas expliquées par ces variables. D’autres hôtes, comme les chevreuils (Capreolus capreolus), et des facteurs microclimatiques et météorologiques influencent donc probablement aussi les abondances et la distribution des tiques dans le paysage. La richesse spécifique des hôtes et l’abondance des campagnols roussâtres, trois fois plus infectés que les mulots sylvestres, amplifieraient les prévalences d’A. phagocytophylum de ces deux espèces de rongeurs. A l’inverse, la fragmentation du paysage, via la réduction de la taille des populations d’hôtes, semble agir négativement sur ces prévalences. Aucun patron spatial évident n’a été observé pour B. burgdorferi s.l.. De même, aucun lien n’a pu être fait entre les prévalences des rongeurs et celles des nymphes d’I. ricinus. Ces résultats suggèrent un rôle probable d’espèces de tiques plus spécialistes, I. trianguliceps et I. acuminatus, dans la circulation des agents infectieux étudiés, soulignant l’intérêt qu’il pourrait y avoir à considérer l’ensemble de la communauté de vecteurs dans de futures études. L’ensemble des résultats soulignent aussi l’importance qu’il y aurait à considérer un maximum d’hôtes micromammifères réservoirs, même peu abondants, à l’échelle du paysage pour mieux comprendre la transmission de ces maladies infectieuses vectorielles. / An increase in the emergence or in the reemergence of infectious diseases of human and his domestic animals has been observed in the last decades. Most of these diseases are zoonotic, i.e. originated from wildlife, and imply often a vector for their transmission. At the same time, land use changes linked to agricultural intensification have modified the landscapes. The aim of the thesis was to enhance the state of knowledge on the influence of the landscape on the relationships between hosts, vectors and pathogens. In Europe, small mammals can be abundant in most of terrestrial ecosystems; they are thus preferred hosts for the generalist tick species Ixodes ricinus. They are also reservoirs of tick-borne infectious agents. The results of this thesis are based on two years of sampling, in spring and autumn, of small mammals and ticks in different landscapes. We analyzed them for three of the infectious agents they host and transmit: Borrelia burgdorferi sensu lato (Lyme disease), Anaplasma phagocytophylum (anaplasmosis) and Theileria (Babesia) microti (piroplasmosis), this last one could not be exploited because of too low prevalence. The 24 sampling sites were half in the core or the edge of a forest and half in agricultural landscapes with a gradient of land cover and of landscape openness. The best explanatory variable for nymph abundance was the presence of I. ricinus larvae the previous year. The results also indicate a relationship between the number of larvae attached on wood mice (Apodemus sylvaticus ; 76,5% of the catches) and the abundance of nymphs the following year. Bank voles (Myodes glareolus ; 22,3% of the catches) harbored less larvae in spring, certainly because of an acquired resistance to ticks in the overwintering individuals. Despite that these two species react differently to the composition and configuration features of the landscape, the abundances of nymphs were not related to these features. Other hosts, like roe deer (Capreolus capreolus), meteorological and microclimatic factors probably influence the abundances and the distribution of ticks in the landscape. The host specific richness and the abundance of bank voles, which were threefold more infected than wood mice, likely amplified the prevalence of A. phagocytophylum of these two rodent species. Conversely, landscape fragmentation, via the reduction of host population sizes, seems to act negatively on this prevalence. No clear spatial pattern was observed for B. burgdorferi s.l.. Likewise, no link could be established between the prevalence of the rodents and the prevalence of the nymphs. These results suggest a possible role of more specialist tick species, I. trianguliceps and I. acuminatus, in the circulation of the studied infectious agents, emphasizing the possible interest of considering the whole vector community in further studies. The results also emphasize the importance of considering a maximum of small mammal reservoir hosts, even at low abundances, at the landscape scale to better understand the transmission of these vector-borne infectious diseases.

Les peptides vecteurs (CPP) présentent un grand intérêt pour l'internalisation de principes actifs dans les cellules. Les mécanismes permettant aux peptides de traverser la membrane restent sujets à discussion. Mieux comprendre leurs interactions avec la membrane pourrait permettre d'améliorer leur efficacité. L'organisation des lipides après interaction avec le peptide pénétratine a été étudiée par DSC et par fluorescence du Laurdan, sur des membranes modèles composées de lipides naturels. La pénétratine a induit de l'hétérogénéité dans la membrane, ce qui pourrait être un élément important pour déstabiliser la membrane durant son internalisation dans la cellule. En outre, le cholestérol est un régulateur parmi les plus importants des domaines membranaires. En raison de son affinité pour les lipides saturés, il peut former des domaines ordonnés. Grâce au cholestérol-pyrène, une sonde fluorescente, nous avons étudié les domaines liquides ordonnés (Lo) et désordonnés (Ld) de la membrane. Nous avons, par analyse statistique en composante principale, déterminé les longueurs d'onde d'émission caractéristiques des domaines Lo et Ld. Les peptides pénétratine, R9 et RW9 diminuent l'assemblage du cholestérol et RW9 augmente la fluidité de la membrane. RW9 a été le seul peptide capable de traverser des membranes (Ld) sur de vésicules lipidiques dans nos conditions expérimentales. Nous pouvons ainsi en déduire que la distribution des lipides dans la membrane est un factor important pour le passage des CPP. Notamment, l'interface entre les différents domaines semble jouer un rôle prépondérant pour l'internalisation. / Cell penetrating peptides are promising vectors for molecular drug delivery in eukaryotic cells. Despite of their discovery 20 years ago, the mechanisms of peptide membrane crossing are still controversial. Understanding then how they modify the membrane will allow later on a more efficient internalisation into the cell. Lipid organisation after penetratin interaction was studied by DSC and Laurdan fluorescence. Penetratin was able to induce membrane heterogeneity, which could be important for membrane destabilisation during cell internalisation. Furthermore, cholesterol is one of the most important regulators of membrane domains. Due to its strong affinity with saturated lipids, cholesterol presents the ability to form “rafts” (ordered domains). By cholesterol-pyrene, which is a probe that mimics cholesterol, we studied the liquid ordered (Lo) and liquid disordered (Ld) domains of the membrane. Firstly, we determined the wavelengths that characterise each of these domains by multivariable analysis and then, we verify the peptide effect (R9, RW9 and penetratin) in the distribution of these domains. RW9 were the only CPP able to cross the membrane (Ld). We can deduce that lipid distribution in the membrane is important for the peptide internalisation and the interfaces between these domains may play an important role during this process.

Francisella tularensis est l'agent étiologique de la tularémie, zoonose transmissible à l'Homme par des animaux infectés. Cette bactérie hautement pathogène est classée parmi les agents du risque biologique provoqué en raison de sa transmission par voie respiratoire, de sa faible dose infectieuse, d'un fort taux de létalité et de l'absence de vaccin homologué. Actuellement, peu de données sont connues sur la physiopathologie de la tularémie et sur les mécanismes de virulence de F. tularensis. La plupart des études à ce sujet ont été menées chez F. novicida, peu pathogène pour l'Homme. Par ailleurs, l'étude de F. tularensis a été ralentie par le manque d'outils moléculaires spécifiques. Dans ce travail, nous avons caractérisé chez F. philomiragia deux nouveaux plasmides naturels et développé à partir de ceux-ci des vecteurs navettes, utilisables pour la complémentation de mutants et pour le suivi de l'infection in vitro et in vivo. D'autre part, nous avons développé une méthode de mutagenèse dirigée de F. tularensis, qui nous a permis d'obtenir un mutant déficient en phosphatase acide A. L'AcpA, enzyme inhibitrice du stress oxydant des cellules phagocytaires, a été reconnue comme un des facteurs de virulence de F. novicida et, par extrapolation, de F. tularensis. Pour tester cette hypothèse, nous avons développé un modèle d'infection par voie respiratoire chez la souris. Nous avons ainsi confirmé la faible DL50 de F. tularensis et montré que l'AcpA n'est pas impliquée dans sa virulence. L'extrapolation des conclusions de F. novicida à F. tularensis n'est donc pas justifiée, il s'avère indispensable de disposer de modèles d'études basés sur F. tularensis.

Dans ce travail, nous nous intéressons à deux questions. La première est de savoir si les champs de vecteurs non singuliers et géodésibles sur une variété fermée de dimension trois ont des orbites périodiques. La seconde, étudie les relations entre les feuilletages moyennables et les feuilletages dont toutes les feuilles sont Folner. L'idée commune dans ces deux problèmes est l'utilisation de pièges: un outil qui nous permet de changer un feuilletage à l'intérieur d'une carte feuilletée.<br /> <br /> Dans le premier chapitre nous abordons la première question. On dit qu'un champ de vecteurs non singulier est géodésible s'il existe une métrique riemannienne sur la variété ambiante pour laquelle toutes les orbites sont des géodésiques. Soit X un tel champ de vecteurs sur une variété fermée de dimension trois. Supposons que la variété est difféomorphe à la sphère ou son deuxième groupe d'homotopie est non trivial. Pour ces variétés, on montre que si X est analytique réel ou s'il préserve une forme volume, il possède une orbite périodique. <br /><br />Le deuxième chapitre est dédié à la seconde question. En 1983, R. Brooks avait annoncé qu'un feuilletage dont presque toutes les feuilles sont Folner est moyennable. A l'aide d'un piège, on va construire un contre-exemple à cette affirmation, c'est-à-dire un feuilletage non moyennable dont toutes les feuilles sont Folner. <br />Nous cherchons ensuite des conditions suffisantes sur le feuilletage pour que l'énoncé de R. Brooks soit valable. Comme suggéré par V. A. Kaimanovich, une possibilité est supposer que le feuilletage soit minimal. On montre que cette hypothèse est suffisante en utilisant un théorème de D. Cass que décrit les feuilles minimales.

Ce travail vise à améliorer notre compréhension du rôle de l'humidité et des non-linéarités sur la croissance des erreurs de prévision associées aux systèmes dépressionnaires. Afin de généraliser les méthodes d'étude de prévisibilité à des dynamiques non-linéaires de croissance d'erreurs la méthode des vecteurs singuliers non-linéaires (NLSV) est introduite: ce sont les perturbations dont l'amplification non-linéaire est maximale sur l'échéance de la prévision. Dans un premier temps, la physique des NLSVs est étudiée dans des modèles de réalisme croissant et le rôle des interactions non-linéaires entre la perturbation et l'écoulement moyen est explicité. Ensuite, l'impact de la précipitation sur la structure et la croissance des perturbations optimales dans un modèle de circulation générale est détaillé. Enfin, une méthode novatrice estimant la sensibilité de la structure ainsi que de la croissance des perturbations optimales au champ d'humidité à grande échelle est introduite.

Utilisée à la fois pour l'apprentissage et l'exploitation des vecteurs conceptuels, l'analyse sémantique de texte est centrale à nos recherches. L'amélioration qualitative du processus d'analyse entraîne celle des vecteurs. En retour, cette meilleure pertinence a un effet positif sur l'analyse. Parmi les différentes voies à explorer pour obtenir ce cercle vertueux, l'une des pistes les plus intéressantes semble être la découverte puis l'exploitation des relations lexicales entre les mots du texte. Ces relations, parmi lesquelles la synonymie, l'antonymie, l'hyperonymie, la bonification ou l'intensification, sont modélisables sous la forme de fonctions lexicales. Énoncées essentiellement dans un cadre de production par Igor Mel'čuk, nous cherchons, dans cette thèse, à les adapter à un cadre d'analyse. Nous introduisons ici deux classes de Fonctions Lexicales d'Analyse. Les premières, les FLA de construction permettent de fabriquer un vecteur conceptuel à partir des informations lexicales disponibles. Les secondes, les FLA d'évaluation permettent de mesurer la pertinence d'une relation lexicale entre plusieurs termes. Ces dernières sont modélisables grâce à des informations thématiques (vecteurs conceptuels) et/ou grâce à des informations lexicales (relations symboliques entre les objets lexicaux).<br /><br />Les informations lexicales sont issues de la base lexicale sémantique dont nous introduisons l'architecture à trois niveaux d'objets lexicaux (item lexical, acception, lexie). Elles sont matérialisées sous la forme de Relations Lexicales Valuées qui traduisent la probabilité d'existence de la relation entre les objets. L'utilité de ces relations a pu être mis en évidence pour l'analyse sémantique grâce à l'utilisation du paradigme des algorithmes à fourmis. Le modèle introduit dans cette thèse, utilise à la fois les vecteurs conceptuels et les relations du réseau lexical pour résoudre une partie des problèmes posés lors d'une analyse sémantique.<br /><br />Tous nos outils ont été implémentés en Java. Ils reposent sur Blexisma (Base LEXIcale Sémantique Multi-Agent) une architecture multi-agent élaborée au cours de cette thèse dont l'objectif est d'intégrer tout élément lui permettant de créer, d'améliorer et d'exploiter une ou plusieurs Bases Lexicales Sémantiques. Les expériences menées ont montré la faisabilité de cette approche, sa pertinence en termes d'amélioration globale de l'analyse et ouvert des perspectives de recherches fort intéressantes.

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La recherche de vecteurs non viraux pour la thérapie génique est un domaine très développé. Les systèmes cationiques montrent une forte efficacité de transfection in vitro, mais cette activité est considérablement diminuée in vivo car les complexes ADN/vecteur, du fait de leur charge globale positive, sont rapidement éliminés de la circulation sanguine. Les lipopolythiourées sont des systèmes non cationiques qui représentent une alternative aux lipides cationiques: ils permettent de réduire de moitié l'élimination précoce après une injection intraveineuse. Dans ce mémoire est décrite la synthèse d'une famille de seize lipopolythiourées dont la structure repose sur une tête polaire branchée à deux motifs thiourée. Ces lipides présentent une grande diversité au niveau de l'ancre hydrophobe, de l'espaceur, du répartiteur et des terminaisons. L'évaluation de cette famille a été réalisée de façon systématique et la recherche du mécanisme d'action a été entreprise. Ces études ont permis la mise au point de lipopolythiourées d'une formulation facile et possédant un pouvoir transfectant du même ordre de grandeur que celui des lipides cationiques.