La génomique comparative est un sujet essentiel pour éclaircir la biologie évolutionnaire. La première étape pour dépasser une connaissance seulement descriptive est de développer une méthode pour représenter le contenu du génome. Nous avons choisi la représentation modulaire des génomes pour étudier les lois quantitatives qui réglementent leur composition en unités élémentaires de type fonctionnel ou évolutif. La première partie de la thèse se fonde sur l'observation que le nombre de domaines ayant la même fonction est lié à la taille du génome par une loi de puissance. Puisque les catégories fonctionnelles sont des agrégats de familles de domaines, on se demande comment le nombre de domaines dans la même catégorie fonctionnelle est lié à l'évolution des familles. Le résultat est que les familles suivent également une loi de puissance. Le deuxième partie présente un modèle positif qui construit une réalisation à partir des composants liés dans un réseau de dépendance. L'ensemble de toutes les réalisations reproduit la distribution des composants partagés et la relation entre le nombre de familles distinctes et la taille du génome. Le dernier chapitre étend l'approche modulaire aux écosystèmes microbiens. Sur la base des constatations que nous avons faites sur les lois de puissance pour les familles de domaines, nous avons analysé comment le nombre de familles dans un metagénome en est influencé. Par conséquence, nous avons défini une nouvelle observable dont la forme fonctionnelle comprend des informations quantitatives sur la composition originelle du metagénome. / Comparative genomics is as a fundamental discipline to unravel evolutionary biology. To overcome a mere descriptive knowledge of it the first challenge is to develop a higher-level description of the content of a genome. Therefore we used the modular representation of genomes to explore quantitative laws that regulate how genomes are built from elementary functional and evolutionary ingredients. The first part sets off from the observation that the number of domains sharing the same function increases as a power law of the genome size. Since functional categories are aggregates of domain families, we asked how the abundance of domains performing a specific function emerges from evolutionary moves at the family level. We found that domain families are also characterized by family-dependent scaling laws. The second chapter provides a theoretical framework for the emergence of shared components from dependency in empirical component systems with non-binary abundances. We defined a positive model that builds a realization from a set of components linked in a dependency network. The ensemble of resulting realizations reproduces both the distribution of shared components and the law for the growth of the number of distinct families with genome size. The last chapter extends the component systems approach to microbial ecosystems. Using our findings about families scaling laws, we analyzed how the abundance of domain families in a metagenome is affected by the constraint of power-law scaling of family abundance in individual genomes. The result is the definition of an observable, whose functional form contains quantitative information on the original composition of the metagenome.

Les récepteurs à dépendance constituent une nouvelle classe de récepteurs à activité pro-apoptotique capables en présence de leur ligand de transduire un signal de survie cellulaire et à l’inverse, en absence de ligand d’induire l’apoptose. Parmi ces récepteurs, la famille des récepteurs UNC5H et leur ligand la Nétrine-1 (i.e. UNC5H1-4) sont plus particulièrement impliqués dans la morphogenèse des organes branchés, l’angiogenèse et le guidage axonal mais aussi dans le contrôle de la tumorigenèse et de l’homéostasie. En effet, ces récepteurs et leur ligand seraient capables de contrôler la prolifération et la survie cellulaire car le ligand induirait un état de dépendance des cellules exprimant les récepteurs UNC5H. Nous avons pu mettre en évidence un mode particulier de dérégulation tumorigène de la signalisation apoptotique des récepteurs UNC5H : la surexpression de Nétrine-1. Nous avons montré que l’acquisition de cette surexpression par les cellules tumorales constitue un réel avantage sélectif car cette surexpression permet aux cellules tumorales de s’affranchir de leur dépendance à la Nétrine-1 et ainsi de former des tumeurs voire de former des métastases. Dans un deuxième temps, nous avons étudié la signalisation apoptotique des récepteurs UNC5H grâce à un crible d’ARNinterférence et 47 nouveaux effecteurs potentiels de l’apoptose sont actuellement en cours de caractérisation. Parmi eux, le complexe PP2A/PR65β a été caractérisé comme essentiel à l’apoptose induite par le récepteur à dépendance UNC5H2 et plus particulièrement dans la régulation de l’angiogenèse médiée par le couple UNC5H2/Nétrine-1. / Dependence receptors are a new class of pro-apoptotic receptor able to induce a survival signal in presence of their ligand and, on the opposite site to induce apoptosis in abaence of their ligand. Among them, UNC5H receptors (i.e UNC5H1-4) and their ligand Netrin-1 are implicated in morphogenesis of branched organs, angiogenesis and nervous system development but also in tumorigenesis control and homeostasis regulation. Indeed, this couple of ligand/receptors could control proliferation and cell survival by inducing a state of cellular dependance to the ligand presence for cell expressing UNC5H receptors. First, we have discovered a particular tumorigenic inhibition of UNC5H apoptotic activity due to Netrin-1 overexpression by tumor cells. In this context we have shown that this overexpression is a selective advantage for tumor cells as they loss their dependence to Netrin-1 and could (i) survive and proliferate without any ligand limitation and could also (ii) migrate and form metastasis. In a second part, we started to study UNC5H apoptotic pathway using and RNAi screening and 47 new potential effectors have been identified. Among them, PR65β/PP2A complex have been characterised as an essential actor of UNC5H2 induced apoptosis through the regulation of DAP-kinase by phosphorylation and particularly in angiogenesis regulation mediated by UNC5H2/Netrin-1.

Cette thèse traite quatre sujets différents de la théorie des espaces de Banach: Le premier est une caractérisation de la propriété de Radon-Nikodym en utilisant la notion du jeu des points et tranches: Le deuxième est une évaluation de l'indice de dentabilité préfaible des espaces C(K) où K est un compact du hauteur dénombrable: Le troisième est un renormage des espaces non séparables qui est simultanément LUC, lisse et approximable par des normes d'une lissité plus élevée. Le quatrième est une approche par le théorème de Baire aux principes variationnels paramétriques. La thèse commence par une introduction qui examine le contexte de ces résultats. / The thesis deals with four topics in the theory of Banach spaces. The first of them is a characterization of the Radon-Nikodym property using the notion of point-slice games. The second is a computation of the w* dentability index of the spaces C(K), where K is a compact of countable height. The third is a renorming result in nonseparable spaces, producing norms which are differentiable, LUR and approximated by norms of higher smoothness. The fourth topic is a Baire cathegory approach to parametric smooth variational principles. The thesis features an introduction which surveys the background of these results.