Yarrowia lipolytica est une levure oléagineuse qui possède un remarquable potentiel de croissance et d'accumulation de lipides dans des milieux hydrophobes. Au cours de cette étude nous avons approfondi nos connaissances du métabolisme lipidique chez cette levure en mettant l'accent sur la capacité d'accumulation et de dégradation des lipides, la régulation et les interactions des différentes voies métaboliques. L'étude des enzymes du métabolisme des microorganismes oléagineux et de leurs particularités fonctionnelles, en comparaison avec celles des microorganismes non oléagineux, a permis de se focaliser sur des enzymes candidates pour être impliquées dans le caractère oléagineux. L'objectif de cette étude est de combiner les connaissances physiologiques sur cette levure avec les outils génétiques existants afin d'utiliser Y. lipolytica comme une usine cellulaire pour la production de grandes quantités de lipides ayant un intérêt industriel. Afin de rediriger les flux de carbone vers la synthèse de lipides, le gène GUT2, qui code l'un de deux isomères de la glycérol-3-phosphate déshydrogénase, ainsi que la voie de la β-oxydation ont été invalidés chez Y. lipolytica, conduisant à une forte augmentation de l'accumulation des lipides. Afin d'identifier l'étape limitante de la synthèse des TAG et de construire des souches aux profils lipidiques modifiés nous avons joué sur le niveau d'expression des acyltransférases et des désaturases. La contribution relative des acyltransférases dépend de la phase de croissance et leurs affinités vis-à-vis des substrats donneurs d'acyle sont complémentaires. La modification des désaturases a permis d'accumuler des acides gras spécifiques, démontrant ainsi qu'il est possible de moduler le profil des lipides accumulés chez Y. lipolytica. Cette étude nous a permis de construire des souches hyperaccumulatrices aux profils lipidiques tels qu'ils permettront de leur trouver des applications biotechnologiques dans la filière des biocarburants ou dans l'industrie oléochimique en tant qu'unités alternatives pour la production de substrats spécifiques.

Nitrogen is the major component of biosphere. Paradoxically, nitrogen pollution is the concern globally. Ammonia pollution is due to its unceasing rejection into nature such as groundwater, current water and the atmosphere. This phenomenon constitutes a threat for the humanity, land and aquatic flora, and consequently disturbs the balance of natural ecosystem. Recently, that situation has lead to develop various techniques and/or technologies for ammonia removal from municipal and industrial wastewaters. Particularly in the environmental biotechnology area, two main objectives were recently aimed in many research activities: the development of new configurations of competitive bioreactors and the monitoring of partial nitrification process, which are the fundamental basis of this thesis project. In this study, the partial ammonium oxidation process, also called nitrite route, was studied in a 60 litre jet-loop submerged membrane bioreactor pilot plant. The research was organized around six chapters. An exhaustive literature review of the state-of- art of the biological nitrification process and the membrane technologies was performed. The materials and measurement methods were presented. The colorimetric method, the chromatography analysis, the biomass estimation by the suspended solids (SS), the aggregates size measurement, the gas holdup, the gas-liquid mass transfer, the bubbles gas diameter determination, the medium rheology aspects, etc., and the complete equipment of the bioreactor were studied in detail. The plant automation functioning was also studied. Membrane module (Mitsubishi Sterapore-L) characterization was carried out and three characteristic parameters were estimated: the membrane intrinsic resistance Rm, the membrane permeability Lp and the membrane porosity εm. Estimations revealed good agreement between experimental results and theoretical methods based on the Darcys law and the Carman-Kozeny law applicable in microfiltration system. Hydrodynamics and aeration aspects were studied. The mixing in the jet-loop system was characterized by the mixing time (tmix) and the circulation time (tc), respectively. The results showed that the characteristic times (tmix and tc) decrease with an increase in input gas flowrate and the circulated liquid flowrate. A model correlation involving the air and the combined liquid effects was proposed to describe the circulation time evolution. The classical non-steady state clean water test was used to determine the gas-liquid mass transfer coefficient (kLa). It was found to be influenced by the combined action of air and recirculated-liquid flowrates and a correlation has been proposed to describe their influence. The interpretation of kLa results and the system mixing data showed that the developed reactor corresponds to a near perfect mixing tank. This criterion was satisfactorily verified by literature data. The gas holdup (εg) was directly measured by the volume expansion method. In the absence of liquid circulation, εg ranged between 1 and 4% for the investigated range of gas liquid superficial velocities. It was found to increase linearly with the air superficial velocity, which corresponds to the bubbly flow regime. However, in the presence of liquid flowrate, εg slightly increased (from 1 to 6%) with increase in the superficial liquid velocity. A model has been proposed to correlate εg and the air and the recirculated-liquid velocities. The average diameter of the bubbles gas (dB) in the system was also estimated by the Leibson theoretical model based on the Reynolds number at the orifice of the gas distributor. Finally, biological aspects were studied. Respirometry measurements were conducted to characterize the process medium. The mass transfer, the gas holdup and the medium viscosity were determined. The obtained data allowed estimating the α factor and the β factor, respectively. The interaction of the growth of microorganisms into the process and the membrane performance was also investigated and a correlation model was proposed to describe membrane fouling with time. The optimal conditions for ammonium partial oxidation were determined using process monitoring and simulation. Dissolved oxygen (DO), temperature (T) and hydraulic retention time (HRT) were selected to achieve a high nitrite accumulation in the system. The results obtained showed that the selected parameters should be fixed at DO ≈ 2 mgO2.l-1, HRT ≈ 6 7 h and T = 30°C, respectively. The partial nitrification was simulated by the use of the TwoPopNitrification model included into the BioWin 2.2 software. For these simulations, a sequencing ammonia oxidation assumption was adopted: the nitrozation followed by the nitration step, respectively. The corresponding kinetics and stoichiometric constants were estimated by combining literature data and experimental nitrification results. For these estimates, the ammonium oxidation was monitored on several process samples taken at different times. The estimates were also delivered by monitoring the ammonium oxidation on the process operated in the batch mode. The plotting of simulations and experimental results revealed good agreement. In order to investigate the process performance in terms of biological stability, a long time period (≈ 600 days) was simulated. The results showed that a high stable nitrite accumulation (> 95%) could be achieved when the above optimal conditions are imposed to the system. However, after a long time, the accumulated nitrite is converted into nitrate and then the system is disrupted. For the simulated experimental conditions, the process disruption period was located between 180 and 350 days. At this period, a corresponding theoretical purge flowrate was found to range between 0.15 10-3 m3.d-1 and 3.0 10-3 m3.d-1. Simulations also showed that increasing the purge flowrate decreases the sludge retention time and then favours nitrite accumulation into the process. That is an interesting strategy to increase the performance of the biological partial nitrification process.

Le présent mémoire tente de porter un nouveau regard sur les politiques agricoles de la Banque mondiale et de leurs effets sur la modernisation des systèmes paysans en Afrique sub-saharierme. Grâce à une analyse documentaire des politiques de la Banque mondiale, décrites dans différentes publications et rapports annuels, et de la mise à jour des conclusions les plus pertinentes de nombreuses études critiques, notre recherche propose une vision alternative du développement agricole. Nous traitons de la question de l'incorporation des nouvelles biotechnologies agricoles en Afrique sub-saharienne, de leurs effets sur la sécurité alimentaire et sur la redistribution sociale des bénéfices de la croissance économique suscitée par la croissance des rendements agricoles. Nous cherchons à montrer que les politiques agricoles de la Banque mondiale, forgées sur le désir d'une réduction de la pauvreté et d'une plus grande égalité sociale, ne poursuivent pas leurs buts premiers. Nous soutenons, au contraire, que les politiques de la Banque mondiale, et son support au modèle agricole à fort rendement, concourent davantage à accentuer la dépendance technologique et alimentaire des pays sub-sahariens, et contribuent à accroître le caractère endémique de la pauvreté rurale et le problème de l'accès des pauvres à leurs capacités de se nourrir. Nous soutenons que les projets de la Banque, justifiés par un combat contre la pauvreté et la faim, soutiennent davantage le développement des firmes multinationales des pays développés, oeuvrant dans les domaines des biotechnologies et des intrants agricoles. Ces projets soutiennent l'expansion de l'économie mondiale vers de nouveaux marchés, grâce à l'incorporation du mode de production capitaliste contenu au sein du modèle agricole à fort rendement, et menacent la survie des petites exploitations agricoles et des cultures vivrières de subsistance, garantes jusqu'à ce jour de la sécurité alimentaire du continent africain. Nous soutenons que ces politiques contribueront également à accentuer des problèmes environnementaux et sociaux auxquels elles s'adressent pourtant, malgré la présence de modèles de développement alternatifs différents, ainsi qu'à l'existence de méthodes de culture et d'innovations agricoles reconnues. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Banque mondiale, Développement agricole et rural, Biotechnologies, Sécurité alimentaire, Croissance économique, Équité.

Dans ce mémoire nous étudions la possibilité de protéger les savoirs traditionnels contre les risques de l'appropriation illégitime/illégale, en utilisant les recours mis en place par le droit international économique, les droits de propriété intellectuelle, ou par une version adaptée de ceux-ci ou encore par des mécanismes sui generis. Il s'agit d'une réflexion soutenue par une recherche bibliographique sur un sujet mis à l'ordre du jour par l'essor de l'industrie biotechnologique, qui se place au carrefour du Droit environnemental international et du Droit économique international. Pour expliquer le phénomène de la biopiraterie des savoirs traditionnels et pour identifier les remèdes juridiques que l'on peut y apporter, le travail cherche à situer le développement de la biotechnologie et leur intérêt aux connaissances des communautés traditionnelles. Ensuite, nous discutons le cadre juridique du problème, en présentant les DPI, la DOB et l'ADPIC. L'étude pose la protection des savoirs traditionnels comme un problème à résoudre et adopte un problem-solving approach, en se donnant comme tâche d'analyser les solutions disponibles et de les évaluer en vue d'une réponse pratique. L'analyse prend comme cadre théorique les approches économiques, qui consistent dans l'application des concepts et des méthodologies économiques aux questions juridiques. L'application du dilemme du prisonnier à la problématique de la biopiraterie confirme que les DPI représentent la meilleure solution. Certains mécanismes prévus par l'ADPIC peuvent être utilisés à cette fin et d'autres peuvent être adaptés. Les clauses ADPIC-extra sont plus effectives que la protection nationale, mais pas assez effectives comme une protection multilatérale. Pour le futur, il serait convenable d'approfondir les analyses sur deux fronts: pousser l'évaluation des potentialités des mécanismes de protection par DPI, pour en sélectionner les plus adéquats au cas, et mieux établir le cadre où cette protection aura lieu et les mécanismes qui seront mis en oeuvre. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Biopiraterie, Savoirs traditionnels, Droit de propriété intellectuel, Coopération, Traité international.

Biotechnological processes are distinguished from classical chemistry by employing bio-molecules or whole cells as the catalytic element, providing unique reaction mechanisms with unsurpassed specificity. Whole cells are the most versatile \'factories\' for natural or non-natural products, however, the conversion of e.g. hydrophobic substrates can quickly become cytotoxic. One host organism with the potential to handle such conditions is the gram-negative bacterium Pseudomonas putida, which distinguishes itself by solvent tolerance, metabolic flexibility, and genetic amenability. However, whole cell bioconversions are highly complex processes. A typical bottleneck compared to classical chemistry is lower yield and reproducibility owing to cell-to-cell variability. The intention of this work was therefore to characterize a model producer strain of P. putida KT2440 on the single cell level to identify non-productive or impaired subpopulations. Flow cytometry was used in this work to discriminate subpopulations regarding DNA content or productivity, and further mass spectrometry or digital PCR was employed to reveal differences in protein composition or plasmid copy number. Remarkably, productivity of the population was generally bimodally distributed comprising low and highly producing cells. When these two subpopulations were analyzed by mass spectrometry, only few metabolic changes but fundamental differences in stress related proteins were found. As the source for heterogeneity remained elusive, it was hypothesized that cell cycle state may be related to production capacity of the cells. However, subpopulations of one, two, or higher fold DNA content were virtually identical providing no clear hints for regulatory differences. On the quest for heterogeneity the loss of genetic information came into focus. A new work flow using digital PCR was created to determine the absolute number of DNA copies per cell and, finally, lack of expression could be attributed to loss of plasmid in non-producing cells. The average plasmid copy number was shown to be much lower than expected (1 instead of 10-20). In conclusion, this work established techniques for the quantification of proteins and DNA in sorted subpopulations, and by these means provided a highly detailed picture of heterogeneity in a microbial population.

No description available.

La thérapie germinale est une avenue médicale qui est loin de pouvoir être appliquée de manière sécuritaire et responsable car les connaissances médicales actuelles sont insuffisantes. De surcroît, l'encadrement normatif qui l'entoure est unanime et clame la non-acceptabilité de son application humaine. Certains instruments adoptent une approche rigide en la prohibant formellement, d'autres adoptent une approche flexible en demeurant ouverts à une éventuelle application. Il y a donc divergence quant à la légitimité de cette technique. La médecine moderne doit reposer sur des principes directeurs issus de diverses sources, empruntées au droit et à l'éthique. Les principes retenus pour examiner la légitimité de la thérapie germinale sont tirés, d'une part, des droits et libertés fondamentales: ce sont les principes fondamentaux de dignité, de liberté, d'égalité. D'autre part, ils sont issus des règles d'éthique de la recherche: plus particulièrement le principe de bienfaisance (nonmalfaisance) et celui du respect de la personne. La perspective d'une éventuelle application humaine de la thérapie germinale ne porte pas nécessairement atteinte aux principes fondamentaux, dépendamment du genre d'application qui est envisagé. Une application restreinte, appliquée dans des circonstances particulières et en vue de soulager ou d'éliminer certaines formes de détresses et de souffrances, pourrait être conforme aux principes qui soutiennent les droits et libertés fondamentales. La thérapie germinale soulève des questions éthiques difficiles et parfois inédites, notamment l'extension des risques aux générations futures et l'obligation d'un suivi à long terme pour des descendants qui n'auront pas eux-mêmes donné leur consentement à cette «thérapie». La thérapie germinale est présentement non acceptable mais ne devrait pas faire l'objet d'une prohibition totale. / Germ-line therapy is far from being applied in a secure and responsible way because of insufficient medical knowledge. The unanimity against its human application is manifest in the normative frameworks which universally reject it as unacceptable. Certain instruments adopt a rigid approach and formally prohibit it, while others adopt a flexible approach by remaining open to possible applications. There is significant divergence on the legitimacy of this technique. Modem medicine must rest on guiding principles stemming from various sources borrowed from law and from ethics. Framing principles are derived, on one hand, from fundamental rights and freedoms such as the principles of dignity, liberty, and equality, and on the other hand, from the rules of research ethics based on principles such as beneficence and the respect for persons. The prospect of human applications of germ-line therapy does not inevitably infringe on fundamental principles. It depends the application envisaged. A restricted application, used in specific circumstances to relieve or eliminate certain forms of suffering, could respect the principles endorse fundamental rights and freedoms. Germ-line therapy raises difficult and sometimes new ethical questions: notable examples include the extension of the risks to persons other than the treated subject and the obligation of long-term follow-up for the descendants who did not consent to the research. Germ-line therapy is presently unacceptable given the current state ofknowledge; however, it should not be the object of a total prohibition. / "Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures en vue de l'obtention du grade de Maîtrise en droit (LL.M.) Option droit, biotechnologies et société". Ce mémoire a été accepté à l'unanimité et classé parmi les 10% des mémoires de la discipline. Commentaires du jury : "Mémoire de très haute tenue. Recherche exhaustive. Traitement cohérent du sujet. Approche souvent innovatrice".

Comment expliquer la présence invasive des documents encadrant la circulation du bioart et leur influence sur la constitution, le fonctionnement et la réception des œuvres, alors que ce courant partage avec les arts vivants ou le body art une dimension live, incarnée et performative qui impliquerait une réception directe et non médiate de la part de l'audience ? Car si la documentation semble servir à compenser la rareté des expositions de bioart en assurant aux œuvres une visibilité médiatique, elle paraît aussi nécessaire sur leurs lieux d'accrochage pour garantir l'efficacité de leur réception directe, en paramétrant l'expérience sensible éprouvée par l'audience. En effet, d'abord produite par les artistes puis reprise par divers commentateurs, la documentation discursive et visuelle du bioart se compose d'une variété de déclarations, d'entrevues, de commentaires et de discours théoriques accompagnés d'illustrations des œuvres qui sont publiées dans les catalogues d'expositions, les revues spécialisées, la presse ou bien encore sur les sites Internet des artistes. Ainsi, si, à travers leurs récits, les artistes trouvent l'occasion d'en dire plus sur leurs créations, en dévoilant leurs recettes de fabrication et leurs démarches, les intentions qui les poussent à s'approprier les biotechnologies constituent l'argument principal prélevé par les discours d'experts qui visent à interpréter leurs sens au-delà de leurs qualités formelles, en valorisant leurs significations symboliques. Les images produites par les artistes sur leur travail illustrent aussi cette volonté de rattacher l'œuvre bioartistique à un sens caché. Pourtant, malgré la présence manifeste de ce réseau de significations véhiculé par la documentation autour des œuvres, c'est en fonction de leurs propriétés formelles intrinsèques que certains experts défendent l'intérêt d'en faire la perception sensible. En l'occurrence, selon le commissaire Jens Hauser (2008), le bioart devrait être expérimenté sur un mode phénoménologique de " co-corporéité " parce qu'il va " au-delà de la représentation " pour produire des " effets de présence " à travers la mise en scène performative de " bioartefacts " (Andrieu, 2008). Mais l'auteur ajoute que l'efficacité de cette expérience "co-corporelle" repose néanmoins sur une médiation verbale "liminale" placée entre le bioartefact et le spectateur pour l'informer des processus sous-jacents et imperceptibles que met en œuvre l'artiste. Du coup, bien que le bioart soit valorisé pour l'expérience esthétique inédite procurée par sa dimension biofactice, il paraîtrait que sans l'aide des documents, ses prestations resteraient sans effet sur l'audience. En partant de l'hypothèse qu'il existe un lien de dépendance entre les prestations bioartistiques et leur documentation pour structurer et garantir ainsi l'efficacité de leur réception comme œuvres d'art, cette thèse explore la dynamique qui s'instaure entre les médiations langagières et visuelles du bioart et les œuvres auxquelles elles réfèrent à travers des approches médiatiques et empiriques. Les résultats montreront que malgré sa sortie du paradigme mimétique et le processus de " rematérialisation " qu'il engage dans l'histoire de l'art (Hauser, 2008), le bioart détient un fonctionnement esthétique proche de celui de l'art dématérialisé parce que l'expérience qu'il génère ne dépend pas directement des propriétés esthétiques intrinsèques des prestations mais du réseau extrinsèque de significations qui leurs sont attribuées et par l'intermédiaire desquelles leurs compositions tangibles et symboliques en tant qu'œuvres d'art sont dévoilées au spectateur. Le fait que les prestations bioartistiques aient besoin du document pour véhiculer leur principe d'intelligibilité à l'audience remet donc en cause leur autonomie en tant qu'œuvres dotées de propriétés esthétiques intrinsèques et matérielles, et ébranle la croyance qui privilégie l'expérience phénoménologique de cette forme d'art.

Nous avons étudié la présence de bactéries lactiques capables de produire des bactériocines dans des fromages traditionnels Slovènes. Dans cinq échantillons de Tolminc (fromage au lait de vache) et quatre échantillons de Kraški ovčji sir (fromage au lait de brebis), nous avons recherché la présence de 19 gènes de bactériocines par PCR. L'ADN a été extrait directement à partir des fromages ainsi qu'à partir de consortia microbiens de ces fromages isolés sur gélose CATC, Rogosa et M17. Nous avons utilisé des tests par diffusion sur gélose pour déterminer l'activité antimicrobienne des consortia sur différentes bactéries indicatrices. L'activité anti-staphylococcique a aussi été déterminée in situ dans du lait et du fromage. L'avantage compétitif des souches productrices de bactériocines a été évalué en effectuant des repiquages successifs des consortia dans du lait. Lors de ces essais, nous avons suivi la présence de différents déterminants génétiques de bactériocines ainsi que l'activité antimicrobienne des consortia. Ces mêmes propriétés ont aussi été déterminées pour des souches individuelles productrices de bactériocines, qui ont été isolées du consortium initial ou de consortia obtenus après propagation dans le lait. La mise en évidence de gènes de bactériocines par PCR dépendait de l'efficacité d'extraction de l'ADN. L'extraction de l'ADN total était plus efficace lorsque l'homogénéisation du fromage était réalisée avec une solution de citrate de sodium. Dans l'ADN issu des fromages et consortia microbiens, nous avons détecté plusieurs gènes de bactériocines. Leur nombre diminuait lors de la propagation dans le lait, ce qui indique un faible avantage compétitif des souches productrices de bactériocines. Les résultats n'ont montré un avantage compétitif que pour des souches comportant des déterminants génétiques de la cytolysine. Nous n'avons détecté une production de bactériocines dans les fromages que lorsque qu'une culture pure d'une souche productrice de nisine A a été ajoutée. La différence entre la détection de déterminants génétiques de bactériocines et l'activité antimicrobienne montre la complexité qui relie ces deux propriétés.En raison des limitations concernant les tests par diffusion sur gélose pour détecter l'expression des gènes in situ, nous avons mis en place une méthode moléculaire basée sur la reverse transcription et la PCR en temps réel. Cette méthode sera très utile pour de futures études concernant le rôle des bactériocines dans les fromages.

Nous abordons le problème de la conception de sondes oligonucléotidiques pour puces à ADN en proposant des solutions sur le plan informatique, mais aussi sur le plan biologique, avec la validation expérimentale de nos méthodes. Nous présentons une nouvelle approche qui combine une forte spécificité des sondes avec une bonne sensibilité. Sur le plan du Génie Logiciel, nous menons une réflexion sur la réutisabilité des composants logiciels dans le domaine des puces à ADN, qui nous amène à proposer une " Platform Independant Model" pour la conception de sondes, conformément à la démarche de développement " Model Driven Architecture" proposé par l'Object Management Group. Deux logiciels ont été développés : le premier implémente notre nouvelle approche, le second permet la détermination de sondes spécifiques de micro-organismes pour des puces ciblant l'ARNr 16S. Ce dernier a été parallélisé et déployé sur une architecture de type cluster de calcul.