Les macrophages et les lymphocytes T sont les deux cibles cellulaires du VIH-1 in vivo. Les macrophages sont des cellules à vie longue, résistantes à l'effet cytopathique du VIH-1. Les macrophages sont présents dans de nombreux tissus où ils semblent être relativement résistants aux médicaments antiviraux. Le cycle viral se déroule plus lentement dans les macrophages que dans les lymphocytes T et abouti à l’accumulation de stocks intracellulaires de virions. L'infection des macrophages est considérée comme un élément important pour le développement de la pathogenèse associée à l’infection par le VIH-1 et pour la mise en place d'un réservoir viral. Dans les macrophages les particules virales s’assemblent dans des compartiments intracellulaires méconnus appelés Virus Containing Compartments (VCCs). Pendant mon doctorat, j'ai caractérisé les phases tardives du cycle viral du VIH-1 dans les macrophages infectés. J'ai montré que le scavenger receptor CD36 est un composant des VCCs nécessaire à la réplication du VIH-1 dans les macrophages. Des compartiments avec des caractéristiques similaires à celles des VCCs et contenants CD36+ sont présents à la fois dans les macrophages infectés et non-infectés. En outre, j'ai montré que le VIH-1 pouvait directement bourgeonner dans des compartiments préexistants CD36+. L'exposition des macrophages infectés par le VIH-1 à des anticorps spécifiques de CD36 provoque l’accumulation intracellulaire de particules virales au niveau des VCCs. L’effet antiviral de l’anticorps anti-CD36 apparait très spécifique, puissant, rapide et durable. De façon intéressante, les anticorps anti-CD36 provoquent une diminution frappante à la fois de la libération virale et de la transmission du VIH à partir des macrophages infectés aux cellules T. Par ailleurs, étant donné que l’incorporation de la protéine Env dans les particules virales est essentielle pour l'infectivité du virus, je me suis intéressé au transport de la protéine Env dans les macrophages primaires. Mes résultats suggèrent que l'interaction entre Gag et la queue cytoplasmique de la Gp41 est importante pour le transport de la protéine Env vers les VCCs et pour la formation de virus infectieux. Ce travail introduit de nouveaux concepts sur l’assemblage du VIH-1 dans les macrophages et suggère un rôle important pour les VCCs dans le cycle de vie du VIH. Nos résultats pourraient être d'intérêt pour le développement de nouvelles stratégies antivirales / Macrophages and T cells are the two cellular targets of HIV-1 in vivo. Macrophages are long-lived cells resistant to the cytopathic effect of HIV-1, and are present in many tissues where they appear to be relatively resistant to antiviral drugs. This is in sharp contrast to HIV-1-infected T cells that rapidly produce new virions before dying. Infection of macrophages is considered an important feature for the development of HIV-1-associated pathogenesis and for the establishment of a viral reservoir. In macrophages, the virus is assembled and accumulated into poorly characterized intracellular compartments called Virus-Containing Compartments (VCCs). During my PhD, I characterized the late phase of the HIV-1 life cycle in infected macrophages. I describe the Scavenger Receptor CD36 as a new component of the VCC required for HIV-1 replication in macrophages. VCC-like CD36+ compartments were observed in both HIV-1-infected and uninfected macrophages. Furthermore, I show that, in some cases, HIV-1 could directly bud into pre-existing CD36+ compartments. Exposure of HIV-1-infected macrophages to CD36-specific antibodies caused the intracellular retention of viral particles within VCCs. The effect of the anti-CD36 antibody was highly specific, potent, rapid and long lasting and, caused a striking reduction both of viral release and of HIV-transmission from macrophages to T cells. In addition, since the incorporation of the Envelope protein (Env) into viral particles is crucial for virus infectivity, I investigated the Env trafficking in primary macrophages. My results suggest that the interaction between Gag and the Gp41 cytoplasmic tail is critical for Env localization to the VCC and for the formation of infectious virions. This work introduces new concepts in the field of HIV-1 assembly in macrophages and suggests an important role for VCC in the HIV life cycle. Our results also unravel novel targets for the development of new antiviral strategies

En vue, d’introduire un nouveau produit dans une usine existante, plusieurs décisions concernant les évolutions possibles du système de production sont à prendre. Ces changements sont de plus en plus fréquents et nécessitent de reconfigurer aussi souvent le système, ce qui constitue de véritables perturbations durant son cycle de vie. Dans la phase avant-projet d’industrialisation, différentes solutions process sont à évaluer en termes de coût d’investissement, de délai de mise en œuvre, de qualité et de flexibilité du système de production. Les objectifs de conception sont multiples et parfois conflictuels. Ce qui rend difficile l’obtention d’un consensus lors de l’évaluation des solutions. De plus, il est difficile d’avoir une vision partagée de l’impact des modifications sur la configuration initiale d’une ligne de production. Les décisions prises dans cette phase ont un impact considérable sur les autres phases du projet (Développement, intégration, démarrage). Dans le but d’améliorer ces décisions, cette thèse se propose dans un premier temps, d’étudier les processus de reconfiguration d’une ligne de production afin d’identifier les solutions et leurs impacts sur la configuration initiale de la ligne, ensuite, d’identifier et d’organiser les critères de performances pertinents afin d’évaluer les solutions par une approche multicritère dans les phases amont du projet, enfin, d’élaborer un processus de revue numérique d’atelier afin d’identifier au plus tôt les problèmes et de valider les solutions retenues à différents jalons du projet. / In order to introduce a new product in an existing plant, several decisions concerning possible changes in the production system have to be made. These changes are more frequent and require to reconfigure the system as often as needed. It represents a disruption during the system life cycle. Several solutions are assessed in terms of investment cost, reconfiguration time, quality and flexibility of the production system at the preliminary phases of the project. The objectives are multiple and sometimes conflicting. That makes difficult to reach a consensus in the assessment of solutions. Moreover, it is difficult to have a shared vision of the impact of changes on the initial configuration of a production line. The decisions made during this phase have a significant impact on the other project phases (development, integration, start of production). In order to improve these decisions, this thesis proposes first, to study the reconfiguration process of a production line in order to identify solutions and their impacts on the initial system configuration, then after, we identify and organize the relevant performance criteria to assess solutions with a multi-criteria based approach in the early phases of the project. Finally, we develop a factory digital review process to detect problems earlier and validate the solutions adopted at several project milestones.

La nécessité de coordonner l’expression des gènes provenant de génomes différents chez les plantes a conduit à l’émergence de mécanismes imposant un contrôle nucléaire sur l’expression génétique de l’organelle. Des signaux antérogrades, exercés par des protéines reconnaissant des séquences spécifiques, existent en parallèle avec un contrôle des synthèses chloroplastiques dépendant de l’assemblage (CES). Ensemble, ils coordonnent la formation stoichiométrique des complexes photosynthétiques.La Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygénase (Rubisco) est une enzyme localisée dans le chloroplaste qui contient deux sous-unités. La grande sous-unité (LSU) et la petite sous-unité (SSU) sont codées par les génomes chloroplastique et nucléaire respectivement. Elles s’assemblent dans le stroma du chloroplaste pour former une holoenzyme hexadécamérique (LSU8SSU8). Pendant mon travail au laboratoire, j’ai tenté de décrire les étapes régulatrices majeures de la synthèse de la Rubisco chez Chlamydomonas reinhardtii en me focalisant sur la régulation post-transcriptionelle de la LSU.J’ai montré que la protéine PPR – MRL1 est un facteur limitant pour l’accumulation de l’ARN messager de rbcL. Bien qu’il ait été décrit précédemment comme un facteur stabilisateur du transcrit susnommé, MRL1 s’est révélé avoir un rôle dans la traduction.J’ai par ailleurs démontré que chez Chlamydomonas, l’expression de la Rubisco est contrôlée par la présence de la SSU. En son absence, la traduction de rbcL est inhibée par son propre produit – la grande sous-unité non assemblée. J’ai pu montrer qu’un intermédiaire d’assemblage, constitué de LSU en complexe avec sa chaperonne RAF1, est nécessaire pour cette régulation, ce qui prouve que ce processus dépend de l’état d’oligomérisation de la LSU. Parallèlement, j’ai caractérisé le devenir de la LSU non assemblée quand la régulation CES est perturbée, et grâce à cela ait contribué à améliorer la connaissance de son processus de repliement et d’assemblage. / The necessity to coordinate the expression of genes originating from different genomes within the plant cell resulted in the appearance of mechanisms imposing nuclear control over organelle gene expression. Anterograde signaling through sequence-specific trans-acting proteins (OTAFs) coexists in the chloroplast with an assembly dependent control of chloroplast synthesis (CES process) that coordinates the stoichiometric formation of photosynthetic complexes.Ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) is a chloroplast-located carbon fixing enzyme constituted of two subunits. Large subunit (LSU) and small subunit (SSU) are encoded in the chloroplast and nuclear genomes respectively. In the stroma they assemble to form a hexadecameric holoenzyme (LSU8SSU8). In this study I tried to highlight major regulatory points of its synthesis in Chlamydomonas reinhardtii focusing on the posttranscriptional regulation of LSU.I showed that the MRL1 PPR protein is a limiting factor for rbcL mRNA accumulation. Whereas it has been previously designated as a stabilization factor for the abovementioned transcript, MRL1 appeared also to have a function in rbcL translation.Most notably, I have demonstrated that in Chlamydomonas reinhardtii Rubisco expression is controlled by the small subunit (SSU) presence. In its absence rbcL undergoes an inhibition of translation through its own product – the unassembled Rubisco large subunit. This process depends on LSU-oligomerization state as I was able to show that the presence of a high order LSU assembly intermediate bound to the RAF1 assembly chaperone is essential for the regulation to occur. In parallel I shed light on the fate of unassembled LSU in a deregulated CES context, thereby improving our understanding of the process of its folding and assembly.

Master of Science / Department of Biology / Keith B. Gido / Stream networks provide complex habitats for fish assemblages that can vary gradually along a gradient of stream size or abruptly at transition zones between large rivers and their tributaries. We evaluated the relative importance of these gradual and abrupt habitat transitions in regulating stream fish assemblages by quantifying roles of stream size and spatial position within a drainage network as a determinant of fish assemblage structure within the Kansas River basin, KS. We predicted fish assemblage structure to generally be dependent on stream size and that smaller streams would be influenced by their connectance to larger mainstem rivers. Fishes in the Kansas River basin varied along a gradient of stream size and longitude, and after controlling for these effects, there was evidence that connectivity to a larger river influenced species richness and assemblage structure. In 1st order streams there was an increase in species richness with increasing distance from a mainstem confluence and species composition in larger tributaries (i.e., 4th order streams) varied with proximity to the mainstem river. We also found an increase in species richness at sites located on smaller tributaries connected to a larger downstream mainstem. Species composition in 1st and 4th order streams also varied with connectance to the mainstem river. Within three intensively sampled tributaries, there was an abrupt change in fish fauna between the Kansas River and sample sites above the confluence, but only gradual change in assemblage structure within each tributary with a high degree of seasonal variation. In the first 20 stream km of these three mainstem tributaries adult fishes were more structured along a gradient away from the mainstem river than juveniles, potentially suggesting more generalized habitat needs of juvenile fishes. At the spatial and temporal scale of our analysis, it appeared the effects of large rivers on tributary streams were generally localized. However, the documented influence of spatial position suggests movements between habitats could regulate community level dynamics as well as individual species over longer temporal scales.

This thesis focuses on beginning early childhood educators and their stories, contributing to an area in the literature that has not been researched extensively. Deleuze and Guattari’s (1987) philosophical concepts of assemblage and a rhizome underpin the methodological and theoretical threads in this study, which explores the following research questions: What are the possibilities of conversations when beginning early childhood educators get together? What conditions are needed for beginning educators to stay excited and engaged in their work? With intention to move beyond an individualistic approach of considering educators as “subjects” telling their individual stories, this study focuses on transcripts, stories, audio recordings, images, materials, the researcher’s memories and stories, related texts, and concepts as vital parts of the assemblage, directing attention to what emerges through connections between the elements. To explore the research questions, four 90-minute group conversation sessions were conducted with four early childhood educators who had been working in the field between one and two years. Collage was used as part of group conversation sessions, to pay attention to what unfolded through engaging with materials and one another. Bringing together elements of rhizomatic and narrative approaches in the data analysis highlights the importance of listening deeply, attending to one another, and developing trust to engage in genuine conversations from the heart to form caring relations, as well as directing attention to the complexities and tensions of educators’ practice. The results of the study also point in the direction of switching focus from an individualistic, fast-paced professional development approach to meaningful collective opportunities for professional learning, attending to the concept of time as relational. The study suggests creating a network of educators to continue genuine conversations and nurture connections that will help educators to stay excited and engaged in their work. / Graduate

L'auto-assemblage est une technique de structuration qui permet de contrôler la forme et la construction de systèmes organisés à différentes échelles de longueur. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l'auto-organisation de films de savon formés dans des milieux confinés et structurés. Les supports de séchage sont constitués d'un réseau de plots cylindriques en PDMS dont les positions peuvent varier et ainsi permettre le contrôle de la structure finale. Nous avons étendu une étude préexistante en réseaux carrés à des réseaux rectangulaires pour créer une anisotropie de manière à orienter les films dans des directions préférentielles. Nous avons pu montrer que les films de savon s'alignaient toujours dans la direction pour laquelle la distance entre les plots était la plus courte, et ce pour seulement 5 à 10% de différence de distance entre les axes. En outre, l'augmentation de l'épaisseur des plots permet de rendre plus brusque la transition (2%) entre désordre et alignement des films. Ces résultats ont été complétés par des simulations numériques permettant de modéliser l'ensemble des séchages. Nous avons enfin pu effectuer des expériences de séchage complémentaires dans des réseaux en losanges et dans des réseaux quasicristallins. La forme des plots a également été modifiée de façon à créer un contraste visuel du dépôt de séchage. / Self-assembly is a structuration technique which allows to control the shape and to build organized systems at different length scales. In this Thesis, we have studied the self-assembly of soap films formed in confined and structured media. Surfaces are composed of a grid of cylindrical pillars in PDMS which positions can vary allowing to control the final structure. We have expanded a previous study performed with square grids, using rectangular grids to create an anisotropy in order to guide the orientation of films. We showed that films always aligned in the shortest direction, even with only 5 to 10% difference between axes. Furthermore, the increase of pillar thickness allows to sharpen this transition (2%) between disorder and films alignment. These results have been completed by numerical simulations allowing to model all the grids. Finally, we made additional drying experiments in diamond and quasicrystalline grids. The shape of the pillars has also been changed in order to create a visual contrast of the drying deposit.

La mise au point en 2005 d’un modèle de propagation sur lignée d’hépatocarcinome basé sur la souche hautement réplicative JFH-1 fut une formidable opportunité d’étudier les différentes étapes du cycle infectieux du VHC. Nous avons souhaité étudier les étapes de morphogenèse et de sécrétion du virus, des phases du cycle viral qui sont largement mal connues encore aujourd’hui, mais ou la protéine de capside joue probablement un rôle majeur. Des études comparatives des séquences de capsides de différentes souches du VHC nous ont permis de mettre en évidence 10 résidus spécifiques à la souche JFH-1 qui pourraient expliquer les déficits fonctionnels connus de cette protéine. En effet, le remplacement de ces 10 résidus par ceux plus communément retrouvés dans les souches de génotype 1 et 2 a permis une amélioration significative de l’assemblage et de la sécrétion des particules infectieuses produites. La mise au point de cette souche optimisée pour la production de virus pourrait par ailleurs permettre constituer un atout pour mieux comprendre la structure du virus par des techniques de microscopie électronique ; ce type d’étude n’ayant pas pu être véritablement menée jusqu’à présent, en raison des titres infectieux insuffisants obtenus avec la souche JFH-1 sauvage. / Development and cloning in 2005 of the highly replicative strain JFH-1 was a great opportunity to study the different stages of the infectious cycle of HCV as this strain easily propagate in the hepatocellular carcinoma cell line. Until now, these lates phases of particles assembly remain poorly understood, although the core protein is thought to probably play a major role in initiation of these mechanisms. Comparative studies of the capsid sequences of different strains of hepatitis C have allowed us to identify 10 specific residues in the JFH-1 strain that could explain the functional deficits of this protein. Indeed, the replacement in JFH-1 strain of these 10 residues by those most commonly found in strains of genotype 1 and 2 showed improvement of the assembly and secretion of new infectious particles and new subcellular localization of core. In addition, replacement of these ten residues by most common amino acid found in patients show a great enhancement of in vitro virus production and secretion. As a perspective, development of this optimized virus could also represent a valuable model to better purify and determine viral structure, and true viral assembly site; HCV fields that remain till now largely unknown.

Le norovirus est le virus de la gastroentérite virale aiguë chez les humains et les animaux. Chaque année, il est responsable de la mort de près de 220 000 personnes et un coût de près de 65 milliards d’euros.C’est un petit virus à ARN simple brin de polarité positive. Sa capside icosaédrique est composée de 90 dimères d’une seule protéine structurale (VP1) à deux domaines : le domaine de spicule (P) exposé à l’environnement biologique, et le domaine shell (S) qui est le module d’assemblage de la capside. Un intermédiaire d'assemblage serait le pentamère de dimères, mais expérimentalement c'est un intermédiaire de 10-11 dimères qui a été rapporté.En utilisant des approches computationnelles (modélisation par homologie, recuit simulé, simulation de dynamique moléculaire avec des systèmes tout atomes ou en gros grains) nous cherchons à déterminer les bases moléculaires de l’assemblage de la capside des norovirus.Nos résultats sur la brique d’assemblage de la capside (dimère de VP1) indiquent la présence d’une asymétrie pouvant avoir un rôle dans les premières étapes d’autoassemblage, que nous confirmons expérimentalement par SAXS.Nos résultats sur de plus gros assemblages (pentamère et hexamère de dimère) révèlent également une rupture de symétrie dans le pentamère de dimère, laissant une position privilégiée pour l’insertion d’un dimère supplémentaire et favorisant une croissance anisotropique.Nous complétons et précisons ainsi le modèle d’assemblage initialement publié par notre équipe en 2013. / Noroviruses are the leading cause of acute viral gastroenteritis in humans and animas. Each year, they are responsible for 220 000 deaths and cost close to 65 billion euros.It’s a small single-stranded positive sense RNA virus. The capsid is composed of 90 dimers of a single structural protein (VP1) which consists of two main domains: the protruding domain (P) exposed to the biological environment, and the shell domain (S) which is the assembly module of the capsid .Using computational approaches such as homology modelling, simulated annealing, molecular dynamic simulations in all atoms and coarse grains systems, we are looking to determine the molecular basis of norovirus capsid assembly.Our results on the capsid assembly brick (dimer of VP1) indicate the presence of an asymmetry that can have a role in the first stages of self-assembly, which we confirm experimentally by SAXS.Our results on larger VP1 assemblages (pentamer and hexamer of dimers) also reveal a disruption of symmetry in the pentamer of dimer, leaving a preferred position for the insertion of an additional dimer and promoting anisotropic growth.We complete and specify the assembly model originally published by our team in 2013.

Ces travaux de thèse reposent sur le double objectif de proposer des approches innovantes pour l’étude des relations entre un hôte et son microbiote, et de les appliquer à la description fine de l’holobionte du puceron du pois par des données métagénomiques. Les relations symbiotiques façonnent le fonctionnement et l’évolution de tous les organismes, mais restent décrites de manière imparfaite, notamment à cause de la difficulté à caractériser la diversité génomique des partenaires microbiens constitutifs des holobiontes. L’essor des technologies de séquençage métagénomique révolutionne l’étude de ces systèmes, mais pose également des problèmes méthodologiques pour analyser les jeux de données métagénomiques. La métagénomique est ici appliquée au puceron du pois, un modèle d’étude des relations symbiotiques qui abrite une communauté bactérienne d’une complexité modérée, idéale pour développer de nouvelles approches de caractérisation de la diversité microbienne. Cette thèse vise à mieux décrire la communauté de symbiotes qu’abrite cet holobionte, notamment en distinguant les différents niveaux de variabilité génomique en son sein. Nous présentons une démarche pour l’analyse métagénomique d’holobiontes, qui repose d’abord sur l’assignation taxonomiques des lectures par alignement à des génomes de référence ou préalablement assemblés, puis sur la recherche de variants génomiques. L’étude de génotypes complets de symbiotes permet de retracer l’histoire évolutive des relations hôte-microbiote avec une résolution élevée. Chez le puceron du pois, nous mettons en évidence des niveaux et structures de diversité génomique différents selon les symbiotes, que nous proposons d’expliquer par les modalités de transmission ou l’histoire évolutive propre à chacun des partenaires microbiens. Cette approche repose sur la disponibilité d’un génome de référence adapté, qui est souvent difficile à obtenir en métagénomique. Dans un second temps, nous présentons donc une méthode d’assemblage guidé par référence en contexte métagénomique. Cette méthode se déroule en deux temps : le recrutement et l’assemblage de lectures par alignement sur un génome de référence distant, puis l’assemblage de novo ciblé des régions manquantes, permis par des développements complémentaires apportés au logiciel MindTheGap. Comparativement à un assembleur métagénomique, cette méthode permet l’assemblage d’un seul génome en un temps réduit, et permet de détecter d’éventuels variants structuraux sur le génome ciblé. Appliqué au puceron du pois, MindTheGap a réalisé l’assemblage du symbiote obligatoire Buchnera en un seul contig, et a permis d’identifier différents variants structuraux du bactériophage APSE. Ces travaux ouvrent la voie à la fois à une caractérisation plus précise des relations hôte-microbiote chez le puceron du pois par des approches fonctionnelles et métaboliques, ainsi qu’à l’application des outils présentés à des systèmes plus complexes. / The aim of this PhD thesis is to develop innovative approaches to characterize host-microbiota relationships, and to apply them to finely explore the pea aphid microbiota using metagenomic data. Symbiotic relationships play a major role in the life and evolution of all organisms, but are imperfectly described, essentially because of the difficult characterization of the genomic diversity of the microbial partners. The rise of high throughput metagenomic sequencing is a game changer for the study of those systems, but also raises methodological issues to analyze large metagenomic datasets. Metagenomic is here applied to the pea aphid holobiont, a model system for the study of symbiotic relationships, sheltering a moderately complex microbial community. This level of complexity seems to be ideal to develop new approaches for the strain-resolved characterization of host-microbiota relationships. This thesis aims at a better description of this symbiotic community by distinguishing several scales of metagenomic diversity. In a first part, we present a framework for the metagenomic analysis of holobionts, relying first on the taxonomic assignation of reads by alignment to reference or newly assembled genomes, and then on the detection of genomic variants. Whole genome variant profiles make possible to track the evolutionary history of host-microbiota associations with a high resolution. In the case of the pea aphid, we highlight different scales and structures for the metagenomic diversity of the different symbionts, accounting for different transmission modes or evolutionary histories specific to each microbial partner. This framework is based on the availability of a suitable reference genome, that may be hard to obtain in a metagenomic context. In a second part, we therefore present a novel method for reference guided genome assembly from metagenomic data. This method is based on two steps. First, the recruitment and assembly of reads by mapping metagenomic reads on a distant reference genome, and second, the de novo assembly of the missing regions, allowed by the development of an improved version of the software MindTheGap. Compared to a standard metagenomic assembler, this methods makes possible to assemble a single genome in a reasonable time, and allows to detect eventual structural variations within the targeted genome. When applied to the pea aphid holobiont, MindTheGap yielded single contig assemblie of the obligatory symbiont Buchnera aphidicola, and helped to identify different structural variants of the bacteriophage APSE. This works paves the way to a finer characterization of host-microbiota interactions, and to the application of the presented approaches to more complex systems.

Cette étude s’inscrit dans le cadre d’un problème biologique et son objectif est de comprendre les mécanismes d’assemblage des protéines. L’assemblage d’une protéine en oligomère est particulièrement important car il est impliqué dans de nombreuses pathologies allant de l’infection bactérienne aux maladies de type Alzheimer ou même des cancers. L’assemblage protéique est un mécanisme de combinaison de deux ou plusieurs chaînes protéiques, il est aussi par ailleurs souvent utilisé par les organismes vivants pour déclencher une activité biologique. La sous unité B de la toxine du choléra(CtxB5), qui appartient à la famille des toxines AB5, est étudiée comme modèle principal de l’assemblage. Des résultats expérimentaux ont fourni des informations sur l’assemblage de la toxine mettant en avant l’implication de certains acides aminés. La première question que j’ai abordée pendant ma thèse était de comprendre leur rôle et de voir si les approches réseaux étaient pertinentes pour y répondre. J’ai pu montrer en utilisant des mutations d’acides aminés que ces derniers s’influençaient entre eux suivant des mécanismes en cascade ou de « Peer to Peer » afin de coordonner les étapes de l’assemblage (les chapitres 4, 5 et 6). La structure et la fonction des protéines sont définies par des séquences d’acides aminés qui varient naturellement en raison de mutation génétique. J’ai donc décidé d’élargir ce champ d’investigation pour voir si le mécanisme en cascade était généralisable comme moyen de perturber une structure de protéine par le biais d’une mutation. Ici il s’agit de comprendre les changements de structure liés à des mutations et pouvant menés à des maladies. J’ai tout d’abord étudié des jeux de données pour connaître les caractéristiques réseaux de protéines saines (chapitre 7, 8 et 9), avant de regarder l’effet de la mutation systématique de chacun des acides aminés de CtxB5 sur sa structure globale (chapitre 10 et 11). Les mutations peuvent engendrer des changements de structure modérés ou très grand autour de l’acide aminé muté ou à des distances très éloignées. Ces résultats sont consistants avec tous les effets connus de mutation : robustesse (maintien de la fonction), évolution ou adaptation (émergence d’une nouvelle fonction) et fragilité (pathologies). Les résultats montrent aussi une faible corrélation entre le nombre de contacts d’un acide aminé et la quantité de changement structuraux induit par sa mutation. Il n’est donc pas simple d’anticiper l’effet d’une mutation : Le dernier chapitre de ma thèse aborde ce problème (chapitre 12). / The aim of this study is to understand protein assembly mechanisms. The assembly of a protein in an oligomer is particularly important because it is involved in many pathologies going from bacterial infection, Alzheimer like diseases or even some cancers. Protein assembly is the combination of two or more protein chains to induce a biological activity. The B subunit of the cholera toxin pentamer (CtxB5), which belongs to the family of AB5 toxins, is studied as the main model of assembly. Experimental results have provided information on the assembly of the toxin highlighting the involvement of certain amino acids. The first problem addressed in my thesis is to understand their role and see if network approaches are relevant to such investigation. I was able to show using amino acid mutations, that amino acids influence each other by cascade or "peer to peer" mechanisms in order to coordinate the various steps of the assembly (Chapters 4, 5 and 6). The structure and function of the proteins are defined by amino acid sequences which naturally vary due to genetic mutation. So I decided to expand this field of investigation to see if the cascade mechanism was generalized as a mean of disrupting a protein structure. Here it is to understand how a protein loses its function by way of a significant change of structure upon mutation. First, I studied dataset to know the characteristics of healthy protein networks (Chapter 7, 8 and 9), and after I looked at the effects of the systematic mutation of each amino acid of CtxB5 on its overall structure (Chapter 10 and 11). Mutations led from moderate to very large structural changes around the mutated amino acid or at long distances. These results are consistent with known effects of mutation: robustness (maintenance function), evolution or adaptation (emergence of a new feature) and fragility (pathologies). The results also show a weak correlation between the number of amino acid contacts of the mutated amino acid and the amount of structural change induced by its mutation. It is therefore not easy to anticipate the effect of a mutation: The last chapter of my thesis addresses this problem (Chapter 12).