Les entérobactéries du genre Xenorhabdus sont pathogènes de larves d'insectes et symbiotiques de nématodes du genre Steinernema. En lutte biologique, les couples Steinernema-Xenorhabdus sont utilisés contre un large spectre d'insectes ravageurs de culture. Les deux partenaires du couple modèle Steinernema carpocapsae-Xenorhabdus nematophila peuvent être expérimentalement dissociés tout en restant pathogènes pour les insectes. En revanche, certaines souches de Xenorhabdus sont non-virulentes lorsqu'elles sont injectées directement dans une larve d'insecte. L'objectif de cette thèse est de caractériser deux souches non-virulentes de Xenorhabdus, X. poinarii G6 (Xp G6) et X. bovienii CS03 (Xb CS03). Les souches appartenant à l'espèce non-virulente X. poinarii possèdent des génomes de petite taille. Nous avons mis en évidence un phénomène de réduction génomique due à la délétion de larges régions génomiques chez la souche Xp G6. Cette évolution pourrait avoir eu lieu suite à un transfert des fonctions bactériennes de virulence à son nématode hôte et/ou à sa spécialisation envers certains coléoptères. Au sein de l'espèce X. bovienii, Xb CS03 est non-virulente par injection dans les lépidoptères Spodoptera littoralis et Galleria mellonella. Par rapport à d'autres couples némato-bactériens Steinernema sp.-X. bovienii, le couple formé par Xb CS03 et son nématode symbiotique S. weiseri 583 présente également une virulence atténuée sur ces lépidoptères. Le génome de Xb CS03 est de très grande taille et contient un grand nombre de gènes dégradés (pseudogènes). Une comparaison génomique entre Xb CS03 et une souche virulente appartenant à la même espèce, X. bovienii SS-2004 (Xb SS-2004), montre que Xb CS03 est plus riche que Xb SS-2004 en gènes codant des chaînes d'assemblage enzymatiques NRPS/PKS (non-ribosomal peptide synthase/polyketide synthethase) produisant des métabolites antimicrobiens potentiels. A l'inverse, Xb SS-2004 contient davantage de gènes codant des facteurs de virulence de type hémolysine, adhésine ou systèmes de sécrétion. Ceci suggère deux scénarios évolutifs différents, privilégiant une forte virulence pour Xb SS-2004 et l'élimination des compétiteurs au sein du cadavre de l'insecte pour Xb CS03. Enfin, une recherche de facteurs de virulence potentiels a été effectuée par une approche de génomique comparative entre les souches non-virulentes Xp G6 et Xb CS03, d'une part et trois souches de Xenorhabdus virulentes, d'autre part. L'analyse fonctionnelle de gènes candidats a été entamée. En conclusion, la caractérisation de nouveaux modèles bactériens dans le genre Xenorhabdus ouvre le champ à l'identification de nouvelles stratégies de virulence et de nouveaux facteurs de virulence chez les bactéries entomopathogènes. / Xenorhabdus are enterobacteria pathogenic of insect larvae and symbiotic of nematodes from the Steinernema genus. The Steinernema-Xenorhabdus associations are used against a wide range of insect pests. The two partners of the model Steinernema carpocapsae-Xenorhabdus nematophila association can be experimentally dissociated. Each partner is pathogenic for insect larvae. Contrarily, some other Xenorhabdus strains are non-virulent when injected directly into insect larvae. In this thesis, we characterized two non-virulent Xenorhabdus strains, X. poinarii G6 (Xp G6) and X. bovienii CS03 (Xb CS03). Strains from the X. poinarii species had small-sized genomes. We showed that the Xp G6 strain had undergone a genome reduction due to the deletion of large genomic regions. Transfer of virulence functions from the bacteria to the nematode and/or the specialization of the association towards coleopteran insects are likely the cause of this evolution. Within the X. bovienii species, Xb CS03 was non-virulent strain when injected into the Spodoptera littoralis and Galleria mellonella lepidopteran insects. When compared to other Steinernema-X. bovienii pairs, the association between Xb CS03 and its symbiotic nematode S. weiseri 583 had also a lower virulence on those insects. Xb CS03 had a large-sized genome and harbored numerous degraded genes (pseudogenes). Genome comparison between Xb CS03 and a virulent strain from the same species, X. bovienii SS-2004 (Xb SS-2004), showed that Xb CS03 contained more loci encoding NRPS/PKS enzymes (non-ribosomal peptide synthase/polyketide synthethase), producing potential antimicrobial metabolites, than Xb SS-2004. On the other hand, Xb SS-2004 contained more genes encoding virulence factors such as hemolysins, adhesins or secretion systems. This suggests that the two strains followed different evolutionary scenarios, favoring strong virulence in Xb SS-2204 and elimination of competitors for Xb CS03.Finally, we searched for potential virulence factors by comparing the genomes of the non-virulent strains Xp G6 and Xb CS03 with three virulent strains. Functional analyses of the candidates are in progress. In conclusion, characterizing new bacterial models in the Xenorhabdus genus paves the way for the identification of new virulence strategies and new virulence genes in entomopathogenic bacteria.

Carnobacterium est un genre bactérien présent dans une grande diversité d’environnements et de produits alimentaires. L’objectif de ce travail est d’approfondir les connaissances sur C. maltaromaticum (C. m) par une étude génomique. Neuf génomes de Carnobacterium, dont 5 de C. m, ont été analysés. C. m DSM20342 MX5 possède un génome de 3,85 Mbp, le plus grand génome parmi les LAB connus. Les souches de C. m et C. divergens présenteraient une surface cellulaire caractérisée par une grande diversité moléculaire. Les propriétés de surface qui en découlent seraient à relier à la capacité de ces deux espèces à coloniser différents habitats. Les souches de C. m isolées de différents produits laitiers se caractérisent par une grande diversité génomique. Afin de caractériser le niveau de diversité, les gènes impliqués dans les voies d’utilisation du lactose (voie Tagatose-6Phosphate, gènes lac) et du galactose (voie Leloir, gènes gal) ont été caractérisés au sein du genre Carnobacterium et recherchés par PCR chez 42 souches de C. m. Les deux voies sont organisées différemment chez les différentes souches de C. m. L’analyse au niveau de la population révèle une dissémination des deux voies au sein des 4 lignées de cette population et suggère que les gènes lac et gal ont évolué selon un schéma complexe, reflet du haut niveau de diversité génétique de la population. La recherche de ces gènes au sein des 237 génomes de LAB indique qu’ils présentent un niveau de diversité élevé parmi les différents genres bactériens constituant le groupe des LAB, avec une dominance de la présence de la voie de Leloir. Ce niveau de diversité génétique est retrouvé à l’échelle de l’espèce chez C. m. / Carnobacterium bacteria are present in a wide variety of environments and foods. The objective of this thesis is to deepen the knowledge on C. maltaromaticum (C. m) by a comparative genomic approach. Nine Carnobacterium genomes, including 5 C. m, available on the platform MicroScope were analyzed and compared. C. m DSM20342 MX5 is the largest genome among LAB. Detailed analysis the presence of a high molecular diversity of cell surface proteins in C. m and C. divergens, while the three other Carnobacterium species present only few proteins on their surfaces. This can be related to the ability of these two species to colonize different habitats. Furthermore, C. m strains isolated from various dairy products are characterized by a large genomic diversity. In order to characterize this diversity, genes involved in lactose (Tagatose-6Phosphate pathway, lac genes) and galactose (Leloir pathway, gal genes) metabolic pathways were identified within Carnobacterium genus and detected by PCR in 42 C. m strains. Both pathways are present and organized differently in the C. m strains. The analysis of these genes at the population level shows a spread of the two pathways within the 4 lineages of this population and suggest that the lac and gal genes have evolved in a complex pattern, which reflects the high level of genetic diversity of the population. These genes were characterized in 237 LAB genome and exhibit a high degree of diversity among the different bacterial genera of the LAB group, with a dominance of the presence of the Leloir pathway. This level of genetic diversity is found at the species level for C. m.