Ecological interactions such as predation, competition, and mutualism are important forces that influence species evolution. Coevolution is defined as reciprocal evolutionary change in interacting species. The Geographic Mosaic Theory of Coevolution (GMTC) provides a theoretical framework to explain how collections of populations should coevolve across space. Two fundamental aspects of the GMTC are gene flow among populations and the presence of selection mosaics, which are collections of localities with particular selection regimes. Several studies have explored how phenotypic trait matching between species evolves in pairs or small groups of species. However, ecological interactions frequently form large networks that connect dozens of species present in a given community. In networks of mutualisms, for instance, the organization of interactions may affect ecological and evolutionary processes. A next step in understanding the coevolutionary process is to investigate how aspects of the GMTC affect the evolution of species embedded in interaction networks. In this dissertation, we tried to fill this gap using a mathematical model of coevolution, complex networks tools, and information on empirical mutualistic networks. Our numerical simulations of the coevolutionary model allow us to draw three main conclusions. First, gene flow affects trait patterns generated by coevolution and may favor the emergence of trait matching depending on the selection mosaic. Second, the organization of mutualistic networks influences coevolution, but this effect may vanish when gene flow favors trait matching. Intimate mutualisms, such as protection of host plants by ants, form small and compartmentalized networks that generate higher trait matching than large and nested networks typical of mutualisms among free-living species, such as pollination. Third, habitat fragmentation resulting in the disruption of gene flow should reduce the reciprocal adaptations between interacting species and at the same time promote adaptations to the local abiotic environment. In conclusion, we show that a complex interplay between gene flow, the geographic structure of selection, and the organization of ecological networks shapes the evolution of large groups of species. Our results therefore allow predictions of how environmental impacts such as habitat fragmentation will modify the evolution of species interactions / Interações ecológicas como predação, competição e mutualismo são importantes forças que influenciam a evolução de espécies. Chamamos de coevolução a mudança evolutiva recíproca em espécies que interagem. A Teoria do Mosaico Geográfico da Coevolução (TMGC) fornece um arcabouço teórico para entender como conjuntos de populações coevoluem ao longo do espaço. Dois aspectos fundamentais da TMGC são o fluxo gênico entre populações e a presença de mosaicos de seleção, isto é, conjuntos de locais com regimes de seleção particulares. Diversos estudos exploraram como o acoplamento entre fenótipos de diferentes espécies evolui em pares ou pequenos grupos de espécies. Entretanto, interações ecológicas frequentemente formam grandes redes que conectam dezenas de espécies presentes em uma comunidade. Em redes de mutualismos, por exemplo, a organização das interações pode influenciar processos ecológicos e evolutivos. Um próximo passo para a compreensão do processo coevolutivo consiste em investigar como aspectos da TMGC influenciam a evolução de espécies em redes de interações. Nesta dissertação, tentamos preencher esta lacuna usando um modelo matemático de coevolução, ferramentas de redes complexas e informação sobre redes mutualistas empíricas. Nossas simulações numéricas do modelo coevolutivo apontam para três principais conclusões. Primeiro, o fluxo gênico influencia os padrões fenotípicos gerados por coevolução e pode favorecer a emergência de acoplamento fenotípico entre espécies dependendo do mosaico de seleção. Segundo, a organização de redes mutualistas influencia a coevolução, mas este efeito pode desaparecer quando o fluxo gênico favorece acoplamento fenotípico. Mutualismos íntimos, como proteção de plantas hospedeiras por formigas, formam redes pequenas e compartimentalizadas que geram um maior acoplamento fenotípico do que as redes grandes e aninhadas típicas de mutualismos entre espécies de vida livre, como polinização. Por fim, a fragmentação de habitat, ao extinguir o fluxo gênico, pode reduzir as adaptações recíprocas entre espécies e ao mesmo tempo tornar cada espécie mais adaptada ao seu ambiente abiótico local. Em suma, mostramos que interações complexas entre fluxo gênico, estrutura geográfica da seleção e organização de redes ecológicas moldam a evolução de grandes grupos de espécies. Dessa forma, podemos traçar previsões sobre como impactos ambientais como a fragmentação de habitat irão alterar a evolução de interações ecológicas

Artificial intelligence plays an increasingly important role in modern computer games. As the complexity of the games increase, so does the complexity of the AI. The aim of this dissertation is to investigate how AI for a turnbased computer game can coevolve into playing smarter by combining genetic algorithms with neural networks and using a reinforcement learning regime. The results have shown that a coevolved AI can reach a high performance in this kind of turnbased strategy games. It also shows that how the data is coded and decoded and which strategy that is used plays a very big role in the final results

Une des caractéristiques du Virus de l’Immunodéficience Humaine de type 1 (VIH-1) est sa diversification génétique extensive, qui lui permet d’échapper au système immunitaire. Néanmoins, il est nécessaire que le taux de mutation requis pour à cette évolution rapide ne compromette pas la fonctionnalité de ses protéines. Les travaux présentés ici ont eu pour objectif l’étude des réseaux de coévolution qui composent les glycoprotéines d’enveloppe (Env) afin de comprendre les règles qui sous-tendent leur évolution. Il a été mis en évidence que les régions variables de ces protéines, grâce à leur flexibilité structurelle, peuvent aussi servir à faciliter l’incorporation de mutations touchant les régions plus constantes. De plus, un réseau de coévolution impliqué dans les changements de conformations nécessaires à l’activité de Env a été identifié, soutenant le fait que ces régions variables ont un rôle central dans ces changements. Ces études démontrent le rôle crucial joué par les régions variables en dévoilant un nouvel aspect de leur contribution à l’évolution du VIH-1. / The Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1) is characterized by an extensive genetic diversification of its strains that allows the virus to escape the immune system. However, the mutation rate needed for this rapid evolution must not compromise the functionality of the viral proteins. The aim of the work presented here has been to study the coevolution networks that constitute the envelope glycoproteins (Env) in order to understand the rules driving their evolution. The results have highlighted that variable regions, thanks to their structural freedom, can facilitate the incorporation of mutations in more constant regions. Moreover, a coevolution network involved in the conformational changes required for the activity of Env has been identified, underlining the central role played by variable regions in these processes. Besides underscoring the crucial role played by variable regions in the functionality of Env, these studies unveil a new aspect of their contribution to HIV-1 evolution.

Le VIH, grâce à sa variabilité génétique, présente une grande capacité à échapper au système immunitaire et s’adapter à l’environnement. La recombinaison, source importante de cette variabilité, est illustrée par le grand nombre de formes recombinantes observées dans l’épidémie. Le laboratoire s’est intéressé à l’étude de ce mécanisme et des lois qui gouvernent l’apparition de ces formes et ce en se focalisant sur la recombinaison inter sous-types d’isolats primaires le long du gène de l’enveloppe. En plus de mettre en évidence les paramètres impliqués dans la génération et la sélection de ces formes dans la nature, le laboratoire a pu déterminer qu’une majorité des recombinants dans la région C2 du gène de l’enveloppe présente des défauts majeurs de fonctionnalité. Ces défauts étaient sans doute dus à une incompatibilité entre les deux portions de sous-types différents réassociées par la recombinaison. Afin d’identifier les régions impliquées dans cette perte de fonctionnalité, des chimères entre différents sous-types ont été construites et testées en entrée virale. Ces chimères présentent la région C2, V1V2 et V3 de sous-types différents du reste de la protéine. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence que les régions V1V2 et C2 sont importantes pour le maintien de la fonctionnalité des protéines et que V1V2 est essentielle au maintien de l’interaction entre les sous-unités de l’enveloppe, la gp120 et la gp41. Cette étude a donc permis de déterminer que V1V2 et C2 font partie d’un réseau de coévolution important impliquant des interactions indispensables au maintien de la fonctionnalité de la protéine. / HIV presents a high genetic variability that is necessary for the virus to escape to the host immune response and to adapt to the environment. Recombination is an important source of this variability and contributes to the generation of recombinant forms in the epidemic. Using inter subtypes from primary isolates, the laboratory focused on the study of recombination along the envelope gene and the determination of the parameters involved in the generation and selection of these recombinant forms. Previous works in the laboratory showed that a majority of recombinants in C2 region of the envelope gene displayed an important loss of function. This loss was probably due to an incompatibility of the parts associated by recombination and that come from different origins. To identify the regions involved in the loss of functionality of these recombinants, chimeras where C2 and surrounding regions (V1V2 and V3) from a different subtype than the rest of the gene, were created and tested for their ability to mediate viral entry. The functionality tests showed that V1V2 and C2 are important to maintain the functionality of the protein. Indeed, V1V2 seem to be involved in the stability of the Env trimer by maintaining the interaction between the two subunits of the protein, gp120/gp41. This work shows that V1V2 and C2 regions are involved in a coevolution network and their interactions with other portions are essential to maintain the functionality of the protein.

L’intégrase (IN) est l’une des enzymes virales assurant la réplication du VIH. La fonctionnalité des protéines qui, comme celles du VIH, ont une variabilité de séquence repose sur des résidus non conservés, en plus des acides aminés conservés entre souches, qui ont un rôle important notamment lorsqu'ils font partie de réseaux de coévolution. Ces réseaux peuvent contrecarrer l'effet délétère d'une mutation par l'introduction de mutations compensatoires ailleurs dans la protéine. Ce travail a mis en évidence, par une étude comparative de différentes souches du VIH, des réseaux de coévolution étendus dans l'IN. Un résultat majeur est l'identification d'un nouveau motif assurant de multiples rôles dans le cycle infectieux. Le motif diffère entre les groupes M et O du VIH, mais est strictement conservé au sein de ces deux groupes en dépit d'une certaine flexibilité génétique en culture de cellules. Ceci suggère que ces groupes ont suivi des chemins évolutifs convergents bien que distincts. / Integrase (IN) is one of the viral enzymes ensuring HIV replication. The functionality of proteins, which, like those from HIV, have sequence variability, relies on nonconserved residues, in addition to the conserved amino acids between strains, which have an important role especially when they are part of coevolution networks. These networks can counteract the deleterious effect of a mutation by introducing compensatory mutations elsewhere in the protein. This work has demonstrated, through a comparative study of different strains of HIV, extensive coevolution networks in IN. A major result is the identification of a new motif that provides multiple roles in the infectious cycle. The pattern differs between HIV groups M and O, but is strictly conserved within these two groups despite some genetic flexibility in cell culture. This suggests that these groups followed convergent, although distinct, evolution pathways.

Abstract Sexual selection results from competition between individuals over access to gametes of the opposite sex. Starting with anisogamy, with females producing larger and fewer gametes than males, females usually invest more in reproduction and thus have lower potential reproductive rates than males. Therefore males are traditionally suggested to compete over females whereas females are choosy. The different evolutionary interests between the sexes result in different selection regimes considering e.g. mating rates. In some species, this conflict is even seen as apparent struggles between males and females over mating decision and/or duration, resulting in antagonistic coevolution with both sexes evolving adaptations to gain more control over the other sex. In this thesis, I studied the role of A. paludum female abdominal spines as an adaptation to reject male mating attempts. I studied both the effect of polyandry and multiple matings on female fecundity to distinguish between the potential material and genetic benefits from mating to females. I also explored the role of various male and female morphological traits on precopulatory sexual selection and the consequent female reproductive output. My results show that female abdominal spines are likely evolved through arms races between the sexes to increase female control over mating decision but according to my studies, female spines are not under active selection. Instead, certain male morphological types were more successful in achieving matings, and mating with these males also increased female fecundity. I found that multiple matings increase female fecundity up to a point, supporting a theory of optimal female mating rate. According to my results, the benefits from multiple mating to A. paludum females result from material origin whereas polyandry per se is even detrimental to female fecundity. / Tiivistelmä Seksuaalivalinta on pohjimmiltaan seurausta yksilöiden välisestä, lisääntymiseen liittyvästä kilpailusta toisen sukupuolen sukusoluista. Seksuaalivalinta on evoluutiomekanismi, joka osaltaan on johtanut sukupuolten välisiin eroihin monissa morfologisissa ja käyttäytymiseen liittyvissä ominaisuuksissa. Sukupuolet eroavat jo siinä, että naaraat tuottavat vähemmän mutta suurempia sukusoluja kuin koiraat. Koska sukupuolet siis investoivat lisääntymiseen jo alkuvaiheessa eri tavalla, niiden välillä on aina jonkin asteinen seksuaalikonflikti. Konfliktin taustalla on sukupuoliin kohdistuva erilainen valintapaine; koiraat saavuttavat usein optimaalisen hedelmällisyytensä suuremmilla parittelujen määrällä kuin naaraat. Joillakin eläinlajeilla seksuaalikonflikti on niin ilmeinen, että se ilmenee koiraan ja naaraan välisinä kamppailutilanteina parittelupäätöksen ja/tai parittelun keston suhteen. Seksuaalikonflikti voi johtaa molemmilla sukupuolilla erilaisiin sopeumiin, jotka lisäävät yksilön kontrollia parittelujen suhteen. Tässä väitöskirjatyössä tutkin naaraan takapäässä sijaitsevien abdominaalisten piikkien merkitystä järvivesimittari A. paludum-naaraiden kyvyssä torjua parittelemaan pyrkiviä koiraita. Tutkin myös polyandrian ja toistuvien parittelujen vaikutusta naaraan hedelmällisyyteen saadakseni selville, lisäävätkö koiraasta johtuvat mahdolliset materiaaliset tai geneettiset tekijät naaraan hedelmällisyyttä. Lisäksi selvitin useiden koiraan ja naaraan morfologisten ominaisuuksien yhteyttä parittelua edeltävään seksuaalivalintaan sekä naaraan hedelmällisyyteen. Tulokseni osoittavat, että naaraan abdominaaliset piikit ovat todennäköisesti kehittyneet seksuaalikonfliktin seurauksena lisäämään naaraan kontrollia parittelupäätöksen suhteen. Niihin ei kuitenkaan nykyisellään näytä kohdistuvan merkittävää valintapainetta. Sen sijaan morfologialtaan tietynlaiset koirastyypit vaikuttavat olevan aktiivisen valinnan kohteena ja parittelu tällaisten koiraiden kanssa lisää myös naaraan hedelmällisyyttä. Toistuvat parittelut saman koiraan kanssa lisäävät naaraan hedelmällisyyttä tiettyyn optimiin asti, mikä tukee teoriaa optimaalisesta parittelujen määrästä. Sen sijaan polyandria itsessään vaikuttaa naaraan hedelmällisyyteen jopa heikentävästi. Niinpä A. paludum-naaraiden saama hyöty useista paritteluista näyttää olevan materiaalista, kun taas polyandriasta saatavia geneettisiä etuja ei tässä tutkimuksessa tullut ilmi.

NEAT är en neuroevolutionsteknik som kan användas för att träna upp AI-kontrollerade robotar utan att behöva tillföra någon mänsklig expertis eller tidigare kunskap till systemet. Detta arbete undersöker hur väl denna teknik fungerar tillsammans med samevolution för att utveckla robotar i en tävlingsmiljö, med fokus på att testa tekniken på flera olika nivåer med varierande mängd komplexitet i form av väggar och hinder. Tekniken utvärderas genom att låta robotarna tävla mot varandra, deras kompetens mäts sedan från resultaten av dessa tävlingar. Exempelvis deras förmåga att vinna matcher. Resultaten visar att tekniken fungerade bra på nivån med låg komplexitet, men att robotarna har vissa svårigheter att lära sig kompetenta strategier på nivåerna med högre komplexitet. Tekniken har dock potential för flera olika varianter och förbättringar som potentiellt kan förbättra resultatet även på de mer komplexa nivåerna.

Melampsora larici-populina est un champignon pathogène responsable de la rouille foliaire sur les peupliers, causant de graves dommages dans les plantations du monde entier. Presque toutes les résistances des peupliers déployées en France ont été contournées et l'événement majeur est survenu en 1994 avec le contournement de la résistance R7 largement déployée en populiculture. Dans le but d'identifier des gènes candidats liés à la pathogénicité, j'ai mené une étude de génomique comparative basée sur le séquençage de 15 isolats. Cette analyse a mis à jour des patrons de polymorphisme corrélés à la distribution des virulences au sein des isolats tout en révélant la nécessité d'une étude populationnelle. Pour se faire, une étude de génétique des population basée sur le génotypage de 600 isolats de M. larici-populina échantillonnés de 1992 à 2012 a été conduite. Cette analyse m'a permis de décrire l'histoire démographique des populations de M. larici-populina et de documenter l'impact majeur du contournement de la R7 sur la structure des populations. Enfin, j'ai mené une analyse de génomique des populations afin d'obtenir un scenario démographique décrivant les liens historiques entre les populations et d'identifier les régions sous sélection. Cette analyse est basée sur le séquençage en Illumina de 86 isolats répartis en quatre populations clés mises en évidence par l'analyse de la structure génétique des populations. Plus de 1 000 000 positions polymorphes ont été identifiées. Un scenario fiable a été identifié par ABC à partir duquel les enveloppes de confiance des indices de génétique des populations ont été mesurées. L'analyse du génome scan qui a été réalisée sur les 86 génomes en utilisant ces mêmes indices a révélée 20 régions génomiques contenant 14 gènes candidats potentiellement impliquées dans le contournement de la R7. / Melampsora larici-populina is a pathogenic fungus responsible of poplar leaf rust, causing severe damages in plantations worldwide. Almost all poplar resistances deployed so far in France have been overcome and a major event that occurred in 1994 with the breakdown of resistance R7 mostly used in poplar cultivation. In order to identify candidate genes linked to pathogenicity, I conducted a comparative genomics study based on the sequencing of 15 isolates. This analysis revealed polymorphism patterns correlated to the distribution of virulences among isolates while the necessity of a population genetics study. I then analyzed the genetic structure of a comprehensive collection of 600 isolates of M. larici-populina sampled from 1992 to 2012. This analysis demonstrated the major impact of the R7 breakdown on populations. Finally, I conducted a population genomics analysis to obtain a demographic scenario describing the historical links between populations and to identify genomic regions under selection. This analysis is based on the Illumina sequencing of 86 isolates in four key populations identified by the population genetic analysis. Over 1,000,000 polymorphic positions were identified. The best demographic scenario was assessed using Approximate Bayesian Computation algorithms based on coalescent simulations. Using this demographic scenario, I computed the confidence interval of several population genetic indices. This genome scan analysis was performed on the 86 genomes using this same indices and revealed 20 genomic regions containing 14 genes potentially involving in the resistance 7 breakdown

Bacteriophages (hereafter referred as phages) can translate their mRNAs efficiently by maximizing the use of codons decoded by the most abundant tRNAs of their bacterial hosts. Translation efficiency directly influences phage fitness and evolution. Reengineered phages find application in controlling their host population in both health and industry. The objective of this thesis work is to examine the factors shaping codon choices of single stranded DNA (ssDNA) and double stranded DNA (dsDNA) Escherichia coli phages. In chapter two, we employed two indices, rRSCU (correlation in relative synonymous codon usage between phages and their hosts) and CAI (codon adaptation index) to measure codon adaptation in phages. None of the analyzed ssDNA phages encode tRNAs while some dsDNA phages encode their own tRNAs. Both rRSCU and CAI are negatively correlated with number of tRNA genes encoded by these dsDNA phages. We observed significantly greater rRSCU for dsDNA phages (without tRNAs) than ssDNA phages. In addition, we propose that ssDNA phages have evolved a novel codon adaptation strategy to overcome the disruptive effect of their high C→T mutation rates in codon adaptation with host. In chapter three, we formulated an index phi to measure selection by host translation machinery and to present explicit linear and nonlinear models to characterize the effect of C→T mutation and host-tRNA-mediated selection on phage codon usage. The effect of selection (phi) on codon usage is detectable in most dsDNA and ssDNA phage species. C→T mutations also interfere with nonsynonymous substitutions at second codon positions, especially in ssDNA phages. Strand asymmetry along with the accompanying local variation in mutation bias can significantly affect codon adaptation in both dsDNA and ssDNA phages.

Les bactériophages sont des virus qui injectent leur génome dans une bactérie après fixation à des récepteurs sur la surface de celle-ci, puis effectuent un cycle de multiplication de leur ADN, la synthèse des protéines de structure, l’encapsidation du génome viral et la lyse de la bactérie. Les phages virulents réalisent uniquement des cycles lytiques alors que les phages tempérés peuvent également intégrer leur génome dans celui de la bactérie, donnant ainsi naissance à une bactérie dite lysogène. Les phages peuvent parfois être maintenus dans la bactérie sans effectuer un cycle lytique ni s’intégrer, dans un état encore peu compris, connu sous le nom de pseudolysogénie. Pseudomonas aeruginosa est une espèce bactérienne présente dans l’environnement et associée à de nombreux hôtes, végétaux et animaux. Elle est responsable de graves infections nosocomiales et on observe de plus en plus souvent des souches multirésistantes aux antibiotiques, ayant une grande capacité à former des biofilms, et en conséquence très difficiles à éradiquer. Il faut donc absolument trouver des approches thérapeutiques nouvelles telle que la phagothérapie. De nombreuses données cliniques obtenues dans les pays de l’est de l’Europe et en Russie attestent de l’efficacité et de l’innocuité de la phagothérapie, mais il reste des incertitudes en particulier concernant la nature et la fréquence des résistances naturelles. Notre projet vise à évaluer le potentiel thérapeutique des phages et à mieux comprendre la dynamique de leur interaction avec leur hôte. Nous avons étudié les mécanismes de résistance mis en place par la souche de P. aeruginosa, PAO1, à quatre bactériophages virulents appartenant à des genres différents: deux podovirus, Ab05 (ФKMV-like) et Ab09 (LIT1-like), et deux myovirus, Ab27 (PB1-like) et Ab17 (KPP10-like), tous isolés par notre laboratoire. Des infections simples ou multiples de PAO1 ont été réalisées, et une collection de variants résistants aux phages a été isolée et étudiée. La fréquence des bactéries résistantes était de 10⁻⁵ pour l'infection par un phage seul et 10⁻⁶ pour les infections par des combinaisons de deux ou quatre phages. Le phénotype et la mobilité des variants résistants étaient fréquemment affectés.Le génome de 27 variants a été entièrement séquencé par la technologie Illumina, et la comparaison avec le génome de la souche PAO1 a permis l'identification de mutations ponctuelles ou de petites indels. Quatre variants supplémentaires ont été caractérisés par une approche «gène candidat». Des mutations affectant 14 gènes différents et 1 région régulatrice ont été observées. Les gènes mutés codent pour des protéines impliquées dans la biosynthèse des pili de type IV (T4P) et des lipopolysacharides (LPS), très fréquemment utilisés comme récepteurs par les phages. Des mutations de la synthèse des alginates ont été également observées. La moitié des variants possède des mutations de variation de phase qui se sont révélées être instables. Par contre, les gènes impliqués dans la biosynthèse du T4P montrent des délétions stables. Nous avons aussi observé que la pseudolysogénie est une conséquence fréquente de l'infection par ces phages virulents et que la sélection de mutants (très souvent des mutants doubles) est favorisée par la production continue de phages par les pseudolysogènes. La présence d'ADN de phage libre a été observée en liaison avec l'exclusion de surinfection. Pour conclure, si les phages sélectionnent des bactéries résistantes possédant des altérations dans les gènes impliqués dans la biogenèse ou la régulation des déterminants de la virulence, celle-ci sera probablement modifiée, d'une manière bénéfique ou préjudiciable, ce qui reste à étudier. L'utilisation du cocktail par rapport à l’infection simple, ne réduit pas de manière significative la fréquence de la résistance aux phages et en outre, nous montrons que la pseudolysogénie est un acteur majeur de la sélection de mutations. / Bacteriophages are obligate parasites of bacteria that can be defined as virulent or temperate according to their lifestyle: virulent phages perform a lytic cycle by injecting their genome in the bacterial cell and immediately multiply. Temperate phages, instead, can either perform a lytic, or a lysogenic cycle by integrating their genome into the bacterial chromosome and persisting in a dormant state until the lytic cycle is resumed. The viral genome can also be maintained in the bacterial cell in an episomal form for an undetermined period of time in a stage known as pseudolysogeny. P. aeruginosa, a bacterium commonly found in the environment and in association with many hosts including plants and animals, is responsible for severe nosocomial infections. A proportion of clinical strains are multidrug-resistant, possessing a high ability to form biofilms which are very difficult to eradicate with conventional treatments. It is therefore essential to find new therapeutic approaches, such as phage therapy. Numerous clinical data obtained in Eastern Europe and Russia attest the effectiveness and safety of phage therapy. However, there remain uncertainties related to their therapeutic use and particularly the high frequency of natural resistance. Our project aimed to better understand the dynamic of phage/bacteria interactions by studying the resistance mechanisms acting in the reference strain P. aeruginosa PAO1, against virulent phages. Infections were performed by combining phages belonging to four different genera: Ab05, a ФKMV-like podovirus, Ab09, a LIT1-like podovirus, Ab27, a PB1-like myovirus and Ab17, a KPP10-like myovirus, all isolated in our laboratory. Single or multiple infections of P. aeruginosa PAO1 were performed, and a collection of phage-resistant variants was isolated and analysed. The frequency of phage-resistant variants selection was 10⁻⁵ for single phage infection, and 10⁻⁶ for infections with cocktails of two or four phages. The phenotype and mobility of the variants was often affected, as compared to the parental strain. The genome of 27 variants was entirely sequenced by Illumina technology in order to identify mutations responsible for the resistance. Other variants were analysed by a candidate gene approach. We identified point mutations or small indels: in total, 27 independent mutations affected 14 genes and 1 regulatory region. The affected genes encode proteins involved in biosynthesis of type IV pili (T4P) and lipopolysaccharide (LPS), frequently used as receptors by the phages. Other mutations were observed in genes necessary for alginate production. Of interest, we found that half of the variants with mutations in genes involved in LPS biosynthesis possessed unstable phase variation mutations, responsible for translation frameshift. In contrast, genes involved in pilus type IV biogenesis were mainly subjected to deletions. Surprisingly, the presence of free phage DNA was found in association with exclusion of superinfection in half of the variants and no chromosomal mutation could be found in three of them. Thus, we showed that pseudolysogeny is a frequent outcome of infection by virulent phages of P. aeruginosa. Moreover, double mutants were selected at high frequency and this could presumably due to evolutionary pressure exerted by re-activation of lytic cycle in some cells of the pseudolysogen population. In conclusion, if phage predation selects for variants with alterations in genes involved in biogenesis or regulation of virulence determinants such as LPS or alginate, the resulting phage-resistant variants could potentially exhibit altered levels of virulence in a beneficial or detrimental way. The use of cocktail does not lower significantly the frequency of phage-resistance and in addition we show that pseudolysogeny is a major actor in the selection of mutations.