Titre: La Visualisation in vivo des « espèces oxygénées radiculaires» au niveau des cellules ganglionnaires de la rétine. Le But : Les espèces d'oxygène réactives sont non seulement produites à la suite de la blessure cellulaire, mais servent aussi des molécules faisantes des signes pour une variété de processus critiques, en incluant mitosis et de mort de cellule. Nous avons auparavant dit que la blessure à RGC axons incite un éclatement de superoxyde dans le corps de cellule, probablement de l'origine mitochondrial (Lieven et al, 2006). Nous décrivons maintenant une méthode pour refléter des espèces d'oxygène réactives dans la rétine de l'animal vivant en utilisant un confocal le lisant rapidement du laser ophthalmoscope a appelé la Rétine de Heidelberg Angiograph 2 (HRA2) équipé avec les lasers doubles. La méthodolologie : Après les études préliminaires en utilisant d'autres indicateurs (hydroethidium; HEt) pour les espèces d'oxygène réactives, nous avons essayé de refléter des espèces d'oxygène réactives dans le dans le modèle de vivo l'utilisation 5-(et 6)-chloromethyl-2', 7 '-dichlorodihydrofluorescein diacetate, l'acétyle ester (le CM-H2DCFDA). Un nerf optique de Longs-Evans rats a été écrasé intraorbitalement, en épargnant la circulation retinal. Dans certains rats colliculi supérieur de Longs rats Evans avait été auparavant exposé via craniotomy et surposé avec Gelfoam saturé avec le vert indocyanine (ICG). Aux points de temps variables les animaux ont été injectés intraveineusement ou intravitreally avec HEt ou le CM-H2DCFDA et reflétés avec fluorescein et-ou les filtres d'ICG en utilisant le HRA2. Les résultats: Nous avons démontré le foyer brillant multiple de fluorescence dans la couche de cellule de ganglion quand nous avons rétrogradement étiqueté d'ICG bilatéralement, en indiquant qu'ICG était un colorant rétrogradement transporté qui pourrait être découvert avec le HRA2. Après axotomy et l'injection intravitreal de CM-H2DCFDA, il y avait la fluorescence brillante dans le canal fluorescein dans quelques cellules dans la couche de cellule de ganglion, en accord avec la production d'une ou plusieurs espèces d'oxygène réactives. Les conclusions : RGCs peut être identifié et les niveaux d'espèces d'oxygène réactives mesurés en utilisant une fréquence double confocal Mots-clés : cellules ganglionnaires de la rétine; especes oxygenique radiculaire; la visualisation; / Title: Imaging Reactive Oxygen Species in RGCs In vivo Purpose: Reactive oxygen species not only are generated as a result of cellular injury, but also serve as signaling molecules for a variety of critical processes, including mitosis and cell death. We previously reported that injury to RGC axons induces a burst of superoxide within the cell body, probably of mitochondrial origin (Lieven et al, 2006). We now describe a method for imaging of reactive oxygen species within the retina of the living animal using a confocal scanning laser ophthalmoscope called the Heidelberg Retina Angiograph 2 (HRA2) equipped with dual lasers. Methods: Following preliminary studies using other indicators (hydroethidium; HEt) for reactive oxygen species, we attempted to image reactive oxygen species in the in vivo model using 5-(and-6)-chloromethyl-2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate, acetyl ester (CM-H2DCFDA). The resultant images were quantified using ImageJ. One optic nerve of Long-Evans rats was crushed intraorbitally, sparing the retinal circulation. In some rats the superior colliculi of Long-Evans rats had been previously exposed via craniotomy and overlaid with Gelfoam saturated with indocyanine green (ICG). At varying time points the animals were injected intravenously or intravitreally with HEt or CM-H2DCFDA and imaged with fluorescein and/or ICG filters using the HRA2. Results: We demonstrated multiple bright foci of fluorescence in the ganglion cell layer when we retrogradely labeled with ICG bilaterally, indicating that ICG was a retrogradely transported dye that could be detected with the HRA2. Following axotomy and intravitreal injection of CM-H2DCFDA, there was bright fluorescence in the fluorescein channel in a few cells in the ganglion cell layer, consistent with production of one or more reactive oxygen species. There was no cross-talk between the fluorescein and ICG channels when detecting ICG or CM-H2DCFDA, respectively. Conclusions: Retrograde labeled RGCs can be identified and levels of reactive oxygen species measured using a dual frequency confocal scanning laser ophthalmoscope. Keywords RGCs, oxidative radical, imaging

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La destruction de l'habitat, les invasions biologiques et leur interaction sont des menaces majeures pour la biodiversité. La Nouvelle-Calédonie est menacée à la fois par des feux d'origine humaine, et par des fourmis invasives : il est important de comprendre leur impact sur ce biotope unique. Pour ce faire, une approche hiérarchique intégrant différents aspects de la biodiversité (composition, structure et fonction) a été adoptée. Les fourmis ont une grande importance écologique, en particulier en milieu tropical, et leur classification en groupes fonctionnels facilite l'interprétation de leur réponse aux perturbations environnementales. Les objectifs de cette étude étaient donc d'évaluer les impacts des feux, des fourmis invasives, et de leur interaction, sur les fourmis natives de Nouvelle-Calédonie, et ce à différentes échelles spatiales (globale, régionale, locale) et temporelles (court et long terme), ainsi qu'à divers niveaux d'organisation biologique (communautés, espèces, gènes). L'étude contribue à une meilleure connaissance de la myrmécofaune calédonienne, en révélant l'absence de fourmis souterraines spécialisées, et en documentant la distribution et composition des communautés de fourmis à l'échelle de l'île, en lien avec l'habitat et les fourmis exotiques. Les mécanismes par lesquels les feux impactent les fourmis natives, y compris en association avec les fourmis invasives, sont révélés. Le feu, en créant les conditions de micro- et macrohabitat favorisées par les fourmis invasives, facilite l'invasion, qui cause ensuite d'avantage de perte de diversité, soit quelques années après un incendie ou dans le contexte de la fragmentation à long terme. L'approche hiérarchique a permis de détecter des réponses contrastées au niveau des espèces et de la génétique, liées à différents traits d'histoire de vie, en plus des réponses mesurées au niveau des communautés. Cette étude souligne l'avantage d'une approche holistique pour adresser des problèmes liés à la biodiversité. / Habitat destruction, biological invasions and their interaction are global drivers of biodiversity loss. The New Caledonian hotspot of biodiversity is threatened by both anthropogenic fires and invasive ants: it is important to understand their impacts on its biota. Because biodiversity spans several levels of organisation (from genes to communities) and relates to different attributes (compositional, structural and functional), this thesis takes a hierarchical approach to address this issue. Ants are of great ecological importance, especially in tropical biomes, and their classification into functional groups provides a global framework for analysing their response to disturbance. My aims were therefore to investigate the impacts of anthropogenic fires and invasive ants, and their interaction, on the native New Caledonian ant fauna at different spatial (global, regional, local) and temporal (short and long term) scales, and at different levels of biological organisation (community, species, genes). The study contributes to an improved knowledge of the New Caledonian ants, by revealing the lack of specialised subterranean species, and by investigating island-scale patterns of ant communities, in relation to habitat and invasion. The mechanisms by which fire impacts native ants, either as a standalone process or in association with invasion could be identified. In particular, I show that fire, by creating macro- and microhabitats favoured by invasive ants, facilitates invasion, which then causes further diversity declines, either in the short- (post-burning) or long-term (forest fragmentation). The hierarchical approach used enabled the detection of contrasting trait-derived responses at the species and genetic level, in addition to responses measured at the community level. This study highlights the advantage of a holistic approach to investigating biodiversity-related issues.

La capacité du virus de la grippe aviaire à traverser la barrière des espèces et à devenir fortement pathogène chez les mammifères est un problème majeur de santé publique. Chez les oiseaux, la réplication a lieu dans l'intestin, à 4C, tandis que chez les humains elle a lieu dans l'appareil respiratoire, plus froid, à 33C. Il a été montré que l'adaptation à la température du virus de la grippe a lieu par de nombreuses mutations de la polymérase virale, notamment dans le domaine 627-NLS situé en C-terminal de la protéine PB2. Ce domaine est impliqué dans l'adaptation à l'hôte et interagit avec la protéine de l'hôte, importine alpha, étant donc indispensable pour l'entrée de la polymérase virale dans le noyau de la cellule [Tarendeau et al., 2008]. Les structures cristallographiques du 627-NLS et du complexe importine alpha/NLS existent. Cependant, lors de la superposition de ces structures via leur domaine NLS commun, un important choc stérique entre le domaine 627 et l'importine alpha devient évident. Ceci indique qu'une autre conformation du 627-NLS est requise pour l'interaction avec l'importine alpha [Boivin and Hart, 2011]. Dans cette étude, nous avons examiné les bases moléculaires de l'adaptation inter-espèces du virus à travers l'étude de la structure et de la dynamique du 627-NLS aviaire et humain. Nous avons identifié deux conformations du 627-NLS en échange lent (10-100 s-1), correspondant apparemment à une conformation ouverte et une conformation fermée des deux domaines. Nous proposons que la conformation ouverte du 627-NLS est la seule conformation compatible avec l'interaction avec l'importine alpha, et que l'équilibre entre conformation ouverte et fermée pourrait jouer le rôle de thermostat moléculaire, contrôlant l'efficacité de la réplication virale chez différents hôtes. La cinétique et la dynamique de ce comportement conformationnel important ainsi que de l'interaction entre le 627-NLS et l'importine alpha ont été caractérisées par résonance magnétique nucléaire (déplacements chimique, augmentation paramagnétique de la relaxation, relaxation de spin, transfert de saturation par l'échange chimique), combinée à la diffusion des rayons X et des neutrons aux petits angles ainsi qu'au transfert d'énergie par résonance de type Förster. Aussi, nous avons déterminé les affinités d'une série de mutants évolutifs du 627-NLS pour l'importine alpha et du 627-NLS aviaire ou humain pour différents isoformes de l'importine alpha, montrant que les affinités observées sont cohérentes avec les préférences d'interactions vues in vivo. / The ability of avian influenza viruses to cross the species barrier and become dangerously pathogenic to mammalian hosts represents a major threat for human health. In birds the viral replication is carried out in the intestine at 40°C, while in humans it occurs in the cooler respiratory tract at 33°C. It has been shown that temperature adaption of the influenza virus occurs through numerous mutations in the viral polymerase, in particular in the C-terminal domain 627-NLS of the PB2 protein. This domain has already been shown to participate in host adaptation and is involved in importin alpha binding and therefore is required for entry of the viral polymerase into the nucleus [Tarendeau et al., 2008]. Crystallographic structures are available for 627-NLS and the complex importin alpha/NLS, however, a steric clash between importin alpha and the 627 domain becomes apparent when superimposing the NLS domain of the two structures, indicating that another conformation of 627-NLS is required for binding to importin alpha [Boivin and Hart, 2011]. Here we investigate the molecular basis of inter-species adaptation by studying the structure and dynamics of human and avian 627-NLS. We have identified two conformations of 627-NLS in slow exchange (10-100 s-1), corresponding to an apparently open and closed conformation of the two domains. We show that the equilibrium between closed and open conformations is strongly temperature dependent. We propose that the open conformation of 627-NLS is the only conformation compatible with binding to importin alpha and that the equilibrium between closed and open conformations may play a role as a molecular thermostat, controlling the efficiency of viral replication in the different species. The kinetics and domain dynamics of this important conformational behaviour and of the interaction between 627-NLS and importin alpha have been characterized using nuclear magnetic resonance chemical shifts, paramagnetic relaxation enhancement, spin relaxation and chemical exchange saturation transfer, in combination with X-ray and neutron small angle scattering and Förster resonance energy transfer. Also, we have determined the affinities of various evolutionnary mutants of 627-NLS to importin alpha and of avian and human 627-NLS to different isoforms of importin alpha, showing that the observed affinities are coherent with the preferred interactions seen in vivo.

Ce travail de recherche traite des interactions des hommes et des lémuriens. Ces animaux endémiques de Madagascar, menacés de disparition par la déforestation, représentent à eux seuls plus de cinquante espèces et sous-espèces différentes, dont quelques-unes ont été implantées sur les îles Comores. Les recherches de l'auteure se sont portées sur les connaissances et les représentations, les techniques d'utilisation et les méthodes de classification des sociétés dites traditionnelles à l'égard de leur environnement naturel, en vue d'une meilleure compréhension de ce qui lie ces groupes humains à leur milieu, pour mieux définir à la fois leurs besoins et leurs impacts, mais également leur rôle potentiel dans la conservation et la protection de la biodiversité. Les terrains d'enquêtes à Madagascar étaient situés principalement sur la côte Ouest de la Grande Ile auprès des ethnies Sakalava du Boina, Tsimiety et Bestimisaraka, et sur la côte sud de Mayotte où se sont implantées des populations malgaches.