Le réchauffement climatique constitue une problématique d'actualité très préoccupante en raison de ses effets potentiels sur la biodiversité et le secteur agricole. Mieux comprendre l'adaptation des plantes face à ce phénomène récent représente donc un intérêt majeur pour la science et la société. L'étude de populations naturelles provenant d'un gradient d'altitude permet de corréler l'impact d'un ensemble de conditions climatiques (température, humidité, radiation, etc.) à des traits phénotypiques. Ces différentes populations sont dites adaptées à leurs conditions climatiques in natura. En cultivant ces plantes dans des conditions standardisées de laboratoire (intensité lumineuse, substrat, température, arrosage, etc...), la variabilité phénotypique observée, est alors due essentiellement à la variabilité génétique intrinsèque à chaque plante, donc à son génotype. La mise en culture de ces mêmes plantes en changeant une seule variable, par exemple la température, permet de mettre en évidence un phénotype caractéristique. Ce phénotype observé peut être une réponse d'acclimatation d'un génome adapté. Le projet WallOmics vise à caractériser l'adaptation des plantes à l'altitude par l'étude de populations naturelles d'Arabidopsis thaliana provenant des Pyrénées. Les acteurs moléculaires de l'adaptation des plantes au climat sont encore mal connus mais il apparaît que la paroi des cellules végétales pourrait avoir un rôle important dans ce processus. En effet, celle-ci représente le squelette des plantes et leur confère une rigidité tout en représentant une barrière externe sensible et dynamique face aux changements environnementaux. Sa structure et sa composition peuvent être modifiées à tout moment. Il est d'ailleurs possible de dire que cette paroi végétale donne la forme générale de la plante (taille, forme, densité, etc...), son phénotype observable. Ce projet se consacrera principalement à l'étude des parois des cellules végétales. Les nouvelles technologies ont permis l'émergence des données dites "omiques", c'est-à-dire de vastes ensembles de données provenant de niveaux biologiques multiples, comme des données écologiques, de phénotypages, biochimiques, protéomiques, transcriptomiques et génomiques. L'étude et la mise en relation de ces données ont favorisé le développement d'approches globales qui visent à établir une réponse à plusieurs échelles. C'est justement par ce type d'approche non mécanistique que le projet WallOmics a contribué à établir les bases moléculaires des modifications des parois face aux changements climatiques. / Global warming is a current issue of great concern because of its potential effects on biodiversity and the agricultural sector. Better understanding the adaptation of plants to this recent phenomenon is therefore a major interest for science and society. The study of natural populations from an altitude gradient allows correlating a set of climatic conditions (temperature, humidity, radiation, etc...) with phenotypic traits. These different populations are considered as adapted to their climatic conditions in natura. By cultivating these plants under standardized laboratory conditions (light intensity, substrate, temperature, watering, etc.), the observed phenotypic variability, is essentially due to the genetic variability intrinsic to each genotype. The growth of these same plants by changing a single variable, for example temperature, makes possible to highlight a characteristic phenotype. This phenotype may be an acclimation response of a relevant genome. The WallOmics project aims at characterizing the adaptation of plants to altitude by studying natural populations of Arabidopsis thaliana from the Pyrenees. The molecular actors of the adaptation of plants are still poorly described, but it appears that the plant cell wall could play an important role in this process. Indeed, it represents the skeleton of plants and gives them rigidity while representing a dynamic and sensitive external barrier to environmental changes. Its structure and composition can be modified at any time. It is also possible to say that the plant cell wall gives the general shape of the plant (size, shape, density, etc.), that is its observable phenotype. This project will focus mainly on the study of the plant cell wall. New technologies have enabled the emergence of the so-called "omics" data, large sets of data at multiple biological levels, such as ecological, phenotypic, metabolomic, proteomic, transcriptomic and genomic data. The study and the links between these data have favoured the development of integrative approaches aimed at establishing a response at several scales. It is precisely by this type of non- mechanistic approach that the WallOmics project has contributed to establish the molecular players of plant cell wall modifications in the global warming context.

L’objectif de cette thèse est de savoir si au delà d’une préférence linguistique et sociale pour leur langue natale et leurs usagers, les bébés de moins de 6 mois s’impliquent dans les rythmes et opportunités dialogiques des langues. Nous avons choisi d’étudier les comportements communicatifs du bébé âgé de 4-5 mois car cet âge représente une période charnière pour l’intégration de la compétence communicative. D’une part, le « turn-taking » est encore une forme prédominante d’interaction et d’autre part, les bébés de cet âge s’orientent encore principalement vers les partenaires sociaux plutôt qu’exclusivement vers les objets. Cette période est souvent considérée comme celle qui précède l’enculturation ou l’apprentissage culturel. Pourtant, dès 5 mois, le bébé se comporte différemment face à un interlocuteur de langue natale et de langue étrangère et face à un interlocuteur familier et nouveau. Cette thèse comporte 3 études visant à mieux comprendre l’engagement social du nourrisson dans des situations de communication réelle et habituelle et de communication potentielle. La première étude porte sur les différences dans l’organisation du turn-taking vocal entre les contextes français et brésilien. La seconde étude a pour objectif de mettre en lumière les différentes modalités que le bébé peut utiliser lors du turn-taking, au cours des pauses entre les énoncés maternels. Dans la 3ème étude, la seule étude expérimentale, nous avons cherché à savoir si un bébé français aurait des attentes différentes lorsqu’il était face à une interlocutrice parlant le français par rapport à une interlocutrice parlant une langue étrangère (brésilienne en l’occurrence). Dans son ensemble, cette thèse constitue également un plaidoyer pour une approche intégrative de la communication chez les bébés, s’éloignant d’une vision dualiste dans laquelle on sépare le corps de la pensée, le familier du nouveau et l’inné de l’acquis pour aller vers une vision plus holistique de l’humain. / The main objective of this thesis is to find out whether, beyond linguistic and social preferences for their native language and its users, infants younger than 6 months become involved with the rhythms and dialogical opportunities of speech. We chose to study the communicative behavior of infants aged 4 to 5 months because this constitutes a pivotal period for the integration of communicative competence. On the one hand, turn-taking is still a predominant type of organization in social interaction, and on the other hand, infants at this age are still more interested in social partners than in solitary object exploration. Furthermore, this period is usually thought to precede enculturation or the possibility of cultural learning. Yet, by 5 months, infants behave differently with a native language speaker than with a foreign language speaker and with a familiar person than with a stranger. This thesis includes 3 studies aimed at gaining insight into the social engagement of infants in situations of real and potential communication with social partners. The first study focuses on differences in vocal turn-taking organization between Brazilian and French cultural contexts. The second study’s aim is to shed light on the various expressive modalities infants use responsively in both cultural contexts during pauses between maternal utterances. In the third study, which is experimental, we wanted to know whether a French infant would have different expectations when faced with a French-speaking interlocutor compared with an interlocutor speaking a foreign language (Brazilian in this case). Overall, this thesis also makes a case for a more integrative approach to the study of infant communication, away from a dualist vision separating the body from thought, familiarity from novelty and innate from learned behavior and moving towards a more holistic perspective on humans beings.

Le cancer pulmonaire non à petites cellules (CNPC) est la première cause de décès par cancer dans le monde. Ce cancer est souvent découvert tardivement, il est agressif, et il est chimio-résistant. La découverte de biomarqueurs pourraient représenter une percée majeure pour la prise en charge de ces patients, en facilitant le diagnostic, le pronostic et orienter vers le choix du traitement le plus approprié. Nous avons exploré plusieurs aspects liés à la progression tumorale dans le but d'identifier de nouveaux biomarqueurs dans les CNPC. Nous avons démontré un impact antagoniste sur l'évolution des CNPC des anhydrases carboniques IX et XII, induites par l'hypoxie tumorale. Une forte expression tissulaire et plasmatique de CAIX est un biomarqueur de mauvais pronostic chez les patients présentant un CNPC, tandis que l'expression tissulaire de CAXII serait prédictive d'une évolution favorable. De plus, nous avons montré que la réoxygénation dynamique des tumeurs serait à l'origine de cet antagonisme. Deuxièmement, la composante cellulaire du microenvironnement tumoral a été étudiée et plus particulièrement nous avons démontré qu'un recrutement par les cellules tumorales des neutrophiles exprimant un marqueur spécifique CD66b pourrait avoir un signal positif au cours de la progression tumorale des CNPC. Troisièmement, le compartiment sanguin a été évalué en relation avec l'évolution des tumeurs et plus particulièrement nous avons démontré la valeur majeure diagnostique et pronostique des cellules tumorales circulantes (CTC) chez les patients atteints d'un CNPC. Enfin, les CTC semblent représenter également le support idéal pour la mise en évidence de biomarqueurs théranostiques dans les CNPC. En conclusion, ces travaux explorent les possibilités et les limites de l'identification de biomarqueurs, en soulignant l'importance de la qualité des échantillons et de l'exactitude et l'exhaustivité des données cliniques afin d'obtenir des résultats reproductibles.

Le Plateau des Guyanes a été géologiquement stable au cours de l'ère Cénozoïque, exempt de l'influence de l'orogénèse des Andes et de la mise en place du bassin de l'Amazone. Cette région est-elle biogéographiquement homogène au sein de l'Amazonie ? Quelles sont les modalités spatio-temporelles de diversification au sein de cette région ? Afin de répondre à ces questions, j'ai exploré sa biorégionalisation sur la base de la distribution des amphibiens anoures. Cette approche a permis de définir trois biorégions dans l'est du Plateau des Guyanes, et de révéler une forte sous-estimation de l'endémisme. Ensuite, j'ai étudié les patrons de diversification au sein du genre endémique Anomaloglossus. Ce volet a permis de dévoiler l'existence de spéciation cryptique au sein du genre, avec un patron biogéographique composé de quatre zones de diversification au sein du Plateau des Guyanes et une origine du genre dans les tepuis. / The Guiana Shield has been geologically stable during the Cenozoic era, exempt of the influence of the uplift of the Andes and the setting up of the Amazon basin. Is this region biogeographically homogeneous within Amazonia? What are the spatio-temporal diversification modalities within this region? To answer these questions, I explored bioregionalisation within Amazonia and the Guiana Shield based on the dis- tribution of anuran amphibians. This approach enabled to define three bioregions in the eastern Guiana Shield and to reveal a high underestimation of endemism. Then, I studied the diversification patterns within the endemic frog genus Anomaloglossus. This part en- abled to reveal cryptic speciation within the genus, and a biogeographic pattern composed of four areas of diversification in the Guiana Shield, with an origin of the genus in the western highlands (tepuis).

Lactococcus lactis est une bactérie lactique couramment utilisée dans l’industrie laitière. Elle assure en tant que ferment des fonctions technologiques multiples qui impactent la flaveur et la texture finale des produits. Cependant, la diversité fonctionnelle constatée au sein des levains de cette espèce impose de mettre en place un processus de sélections des souches. Ces travaux ont pour objectif d’identifier les déterminants de la spécificité organoleptique dite « crème » de la souche industrielle L. lactis ssp. lactis. Dans un premier temps, un diagnostic macro-cinétique de l’activité de ce ferment a été réalisé en lait pour évaluer l’impact sur la physiologie cellulaire (l’acidification, le stress oxydatif, et la thermisation différentielle du lait). Définir la singularité de notre souche d’intérêt nécessite d’évaluer la diversité fonctionnelle de levains laitiers de L. lactis ssp. lactis. Cette démarche s’est appuyée sur une approche de biologie intégrative du génotype au phénotype. Pour réduire le temps d’expérimentation, une sélection des variables discriminantes à été conduite. L’un de ses composés clef de cette typicité a fait l’objet d’une étude approfondie afin de tester les différents paramètres pouvant influencer sa synthèse. La dernière partie, plus applicative, s’est articulée sur la modélisation de la signature en fonction de quatre facteurs industriels (matière grasse, sèche, oxygénation et température) par utilisation de la méthodologie des surfaces de réponse. / The lactic acid bacterium Lactococcus lactis is widely used in dairy industry. Used as a starter, L. lactis subsp. lactis is in charge of many functional characteristics which determine the final texture and flavour of fermented products. However, the phenotypic diversity observed within the species requires strain selection development. This PhD aims at identifying the determinants of the creamy sensory specificity of the industrial strain L. lactis subsp. lactis. Firstly, a diagnosis of macro-kinetic activity of ND5F was carried out to assess the impact on cellular physiology of three environmental parameters (acidification, oxidative stress, and milk heat treatments). In order to assess the uniqueness of our strain of interest, a system biology approach from genotype to phenotype was implemented to study the functional diversity of L. lactis subsp. lactis starters. A group of nine strains representative of the genetic diversity of this subpopulation was made up. 82 variables selected as important dairy features; including physiological descriptors, production of metabolites and volatile organic compounds (VOCs); were monitored. This study demonstrated the phenotypic uniqueness of each of these genetically closely related strains, allowing strain discrimination in dairy products. To reduce the time-consuming experimentation, we developed a method of variable selection. Twenty VOCs were therefore identified as major phenotypic determinants of this diversity. They define four robust stain clusters depending on their metabolic orientations: lipolysis, proteolysis, glycolysis and unexpressed. Inclusion of genotypic diversity in addition to phenotypic characters led to adjust the functional classification by integrating strain unexpressed genotypic potentialities. Comparative proteomics analysis in milk identified protein markers of this specificity. After selecting a subset of forty-six proteins the three levels (genotype, phenotype and proteomics) involved in this diversity expression were integrated to provide a predictive classification of starter diversity.The Integration of our strain to this model enabled the identification of fourteen phenotypic determinants and seven proteins to explain ND5F specificity. The pentane-2,3-dione, a key aromatic compounds of this typicity was subjected to a comprehensive analysis to point out the different factors that may influence its synthesis. On a more applied aspect, the last part was focused on the signature modelling based on four industrial factors (milk fat and total solid level, oxygen and temperature) using the response surface methodology. It enabled to enhance the “creamy” organoleptic characteristics of the fermented products.

Le genre Eupelmus Dalman (Chalcidoidea: Eupelmidae: Eupelminae) comprend des ecto-parasitoïdes s'attaquant essentiellement aux stades larvaires et nymphaux de divers insectes holométaboles. Jusqu'à présent, la systématique du genre Eupelmus restait mal résolue compte tenu des données limitées et restreintes à la morphologie et de l'absence de révisions taxonomiques récentes, fiables et globales. Dans ce contexte, de nombreuses questions se posent concernant (i) la pertinence de la classification infra-générique actuelle du genre Eupelmus; (ii) la validité du statut taxonomique des certaines espèces décrites; (iii) la fiabilité des informations écologiques telles que la gamme d'hôtes et la distribution géographique et, donc, (iv) la compréhension des processus de spécialisation écologique et du rôle potentiel de certaines espèces d'Eupelmus comme auxiliaires de lutte biologique. Ce travail de thèse a donc eu pour objectif d'aborder l'ensemble de ces questions en utilisant, à des fins de phylogénie et de taxonomie, une approche intégrative combinant des données moléculaires (ADN mitochondrial et nucléaire) et morphologiques.Les résultats obtenus concernant les relations phylogénétiques infra-générique montrent que la structuration supposée du genre Eupelmus en trois sous-genres (Eupelmus, Episolindelia et Macroneura), ne peut pas être retenue et que ce genre se structurerait plutôt, à l'échelle géographique retenue, en une douzaine de groupes d'espèces. De plus, l'étude de la taxonomie de deux complexes (ensemble d'espèces morphologiquement proches), les complexes “urozonus” et “vesicularis”, met globalement en évidence une diversité insoupçonnée dans la zone Euro-méditerranéenne et plus d'une dizaine d'espèces ont été découvertes et décrites comme de nouvelles espèces à l'occasion de ces travaux. D'une façon générale, les caractères morphologiques, les marqueurs nucléaires et les marqueurs mitochondriaux se sont révélés relativement concordants sauf au sein du complexe vesicularis qui présente une divergence plus marquée au niveau d'ADN mitochondrial.Dans le cadre particulier du groupe urozonus, ce travail de thèse nous a également permis d'étudier l'évolution de la spécificité d'hôtes en lien avec une phylogénie moléculaire multi-locus relativement bien résolue et une estimation de la longueur d'ovipositeur, un caractère morphologique susceptible d'expliquer l'accès aux hôtes. D'une façon générale, les analyses comparatives révèlent que la spécificité d'hôtes n'est pas contrainte par la phylogénie. Nous observons ainsi des spectres d'hôtes très contrastés entre des espèces phylogénétiquement très proches. De même, la longueur d'ovipositeur, qui semble un caractère très labile à cette échelle, ne semble pas déterminer le spectre d'hôtes. L'ensemble des résultats obtenus ont finalement été utilisées de façon à mieux comprendre le rôle potentiel de certaines espèces d'Eupelmus sur des insectes ravageurs, la mouche de l'olive Bactrocera oleae et le cynips du châtaignier Dryocosmus kuriphilus. / The genus Eupelmus Dalman (Chalcidoidea: Eupelmidae: Eupelminae) includes ecto-parasitoids attacking mostly nymphal and larval stages of various holometabolous insects. So far, the systematics of the Eupelmus genus remained poorly resolved due to limited data restricted to morphological information and the absence of recent, reliable and comprehensive taxonomic revisions. In this context, many questions arise concerning (i) the relevance of the current sub-generic classification of the Eupelmus genus; (ii) the availability of the taxonomic status of some species described; (iii) the reliability of ecologic information such as the host range and the geographical distribution; and therefore, (iv) the understanding of the ecological specialization's processes and the potential role of certain species of Eupelmus as auxiliaries of biological control. This thesis work has therefore aimed to address all of these questions by using, for the purposes of phylogeny and taxonomy, an integrative approach combining molecular (nuclear and mitochondrial DNA) and morphological data.The results obtained concerning the sub-generic phylogenetic relationships show that the supposed structuration of Eupelmus genus into three subgenera (Eupelmus, Episolindelia and Macroneura), can not be retained and that this genus would be rather structured, at the retained geographical scale, in a dozen of species groups. In addition, the study of taxonomy of two complexes (sets of morphologically similar species), the complex “urozonus” and “vesicularis”, overall highlights unsuspected diversity in the Euro-Mediterranean area and more than ten species have been discovered and described as new species on the occasion of this work. Generally, the morphological characteristics, nuclear markers and mitochondrial markers have been relatively consistent except within the vesicularis complex which exhibits more marked divergence in the mitochondrial DNA.In the particular case of the urozonus species group, this thesis work has also allowed us to study the evolution of the host specificity in relation to a relatively well-resolved multi-locus molecular phylogeny and an estimate of the length of ovipositor, a morphological character that could explain the ability to parasitize protected hosts. In general, the comparative analyses show that the host specificity is not constrained by the phylogeny. We indeed observe highly contrasted hosts ranges between closely phylogenetically related species. Similarly, the length of ovipositor, which seems a very labile character at this scale, does not seem to determine the host range. All the results obtained have finally been used to better understand the potential role of some Eupelmus species on two insect pests, the fruit olive fly Bactrocera oleae and the chestnut gall wasp Dryocosmus kuriphilus.

Le travail de cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet ANR SUSoSTRESS qui a pour objectif la compréhension des mécanismes moléculaireset génétiques sous-jacents à la variabilité individuelle de réponses de stress et a collecté des données longitudinales à plusieurs niveaux biologiquessur une population d’étude porcine (race Large White). La thèse est organisé en deux partie. La première partie s’articule autour de l’analyse de données cliniques et transcriptomiques collectées à plusieurs pas de temps avant et après application de deux types de stress : injection d’ACTH et de LPS. Dans cettepartie, on cherche à développer d’un modèle fonctionnel permettant de décrire et d’intégrer au mieux l’ensemble des sources de variation génétique du fonctionnement de l’axe corticotrope et plus généralement des réponses de stress dans notre population d’étude. Plus précisément, il s’agit d’élaborer un modèle (au sens biologique du terme) décrivant les différentes réponses biologiques de stress et l’influence des variations génétiques (simples et en interaction), dans le but de prédire les leviers les plus efficaces en fonction de l’objectif de sélection. Ce travail a mis en évidence une liste de 65 gènes différentiellement exprimé au cours des réponses au stress, dont un ensemble de 8 gènes liés au au cortisol (l’hormone principale du stress) par NR3C1, le récepteur aux glucocorticoides. Ces gènes sont des biomarqueurs potentiels pouvant être fournis aux éleveurs en tant que leviers de sélection permettant un meilleur équilibre entre amélioration des caractères de production et des caractères de robustesse. La deuxième partie de ce travail s’articule autour du développement d’un outil d’analyse statistiques adapté à l’intégration de données ’omiques longitudinalesavec une variable cible d’intérêt.Nous proposons la «multiway-SIR », qui étend la méthode dual-STATIS, une méthode d’analyse de données cubiques non supervisée, au cadre de la SIR, une méthode de régression semi-paramétrique pouvant être utilisée à des fins exploratoires. Cette méthode est appliquée sur les données cliniques de l’expérience d’ACTHet permet d’y explorer l’influence de la variabilité de la réponse du cortisol à une injection d’ACTH. / This PhD thesis is part of the SUSoSTRESS project. This ANR funded project aims at improving the knowledge about molecular and genetic mechanisms underlying inter-individual variability in stress responses. Longitudinal data were collected at several biological levels on a porcine population (Large White). This work is structured in 2 parts. The first part is built around clinical and transcriptomic longitudinal data analyses collected before and after 2 types of stress factors : ACTH and LPS injection. The aim of this contribution is to develop a functional model describing all sources of genetic variation in the HPA axis activity and in stress responses in our study population.More precisely, it aims at defining a model describing the different biological stress responses and the influence of genetic variations in order to identify the most efficient selection levers according to selection goals. This work allowed for the identification of 65 differentially expressed genes during stress responses. Among them, 8 genes were highly linked to cortisol (the main stress hormone) through NR3C1 (glucocorticoid receptor (GR)). These genes are potential biomarkers and can be communicated to breeders as selection levers for a better trade-off between production and robustness traits in farmanimals. The second part is built around the development of a statistical tool suited for the data integration of repeated omicmeasurements with a real target variable.We introduce the "multiway-SIR" approach which extends the dual-STATIS (an approach to study 3-way datasets) method to the SIR framework (a semi-parametric regression model that can be used in an exploratory way). This method is illustrated on clinical data from the ACTH experiment. It allows for the exploration of the link between clinical variable response over time and inter-individual variability in the cortisol response to an ACTH injection.

Les mutations sont à l'origine des nombreux "variants" présents dans les populations naturelles. Les variants adaptatifs sont propagés par sélection naturelle. Cependant, une mutation bénéfique sur un trait peut affecter négativement d’autres traits (coût sélectif): un compromis émerge alors entre les avantages et les coûts qu’elle induit. Cette thèse vise à comprendre comment des modifications de l’environnement peuvent affecter les compromis évolutifs de différents types de mutations adaptatives (substitutions, duplications hétérogènes, amplifications). Chez les moustiques, l’utilisation d’insecticides organophosphorés (OPs) et carbamates (CXs) a sélectionné trois réponses adaptatives majeures : une amplification de gènes au locus Ester (codant pour des enzymes détoxicantes), une substitution au locus ace-1 (codant pour la cible des insecticides), et des duplications associant une copie sensible et une copie résistante du locus ace-1. Un premier axe de ma thèse a été de mieux comprendre le rôle de ces duplications hétérogènes (qui associent deux copies divergentes d’un même gène) dans l’adaptation. En caractérisant leurs compromis évolutifs nous avons montré qu'elles confèrent un phénotype proche de celui d’hétérozygotes standards. Toutefois, l’étude de leur distribution mondiale et des analyses en laboratoire ont révélé que ces duplications, avantageuses à l’état hétérozygote, sont majoritairement sublétales à l’état homozygote. Le second axe de cette thèse a été l’étude de l’influence des variations de pression de sélection sur la dynamique des allèles adaptatifs. Une étude d’évolution expérimentale a montré que des pressions de sélection intermédiaires pouvaient générer des situations de superdominance au locus ace-1, favorables à la sélection de duplications hétérogènes. Par ailleurs, l’analyse d’échantillons montpelliérains récoltés sur une trentaine d’années nous a permis de relier quantitativement les variations de la pression de sélection et les variations de la valeur sélective des différents allèles du locus Ester. Enfin, l’étude de trois zones géographiques (Mayotte, Martinique, et Montpellier) a permis de montrer que les différentes adaptations ne répondaient pas de la même façon à une modification environnementale majeure liée au retrait de la pression de sélection (interdiction des OPs et CXs en 2007) : alors que les allèles de résistance du locus ace-1 tendent à disparaitre, ceux du locus Ester se maintiennent en fréquence non négligeable dans les populations naturelles. / Mutations are the origin of the many "variants" present in natural populations. Adaptive variants are propagated by natural selection. However a mutation beneficial for a trait can negatively affect other traits (selective cost): a trade-off thus emerges between the benefits and the costs it induces. This PhD aimed at understanding how environmental changes could affect the evolutionary trade-offs of various types of adaptive mutations (substitutions, heterogeneous duplications, amplifications). In mosquitoes, organophosphate (OPs) and carbamates (CXs) insecticides usage has selected three major adaptive responses: gene amplifications at the Ester locus (encoding detoxifying enzymes), a substitution at the ace-1 locus (encoding the target of the insecticides), and gene duplications pairing susceptible and resistance ace-1 copies. The first axis of my PhD aimed at understanding the role of these heterogeneous duplications (combining two different copies of the same gene) in adaptation. Characterizing their evolutionary trade-offs, we showed that they confer a phenotype similar to standard heterozygotes. However, the study of their worldwide distribution and laboratory analyzes showed that these duplications, advantageous at the heterozygous state, are mostly sublethal when homozygous. The second axis of this PhD was the study of the impact of selection pressure variations on the dynamics of adaptive alleles. An experimental evolution study showed that intermediate selective pressures could generate overdominance situations at the ace-1 locus, promoting the selection of heterogeneous duplications. Furthermore, analyzing Montpellier samples collected over a 27 years period allowed us establishing the quantitative relationship between selective pressure variations and fitness variations for the different Ester resistance alleles. Finally, by studying three different geographical areas (Mayotte and Martinique islands and Montpellier) we showed that the various adaptations were not responding similarly to a major environmental change resulting from the selection pressure withdrawal (OPs and CXs were banned in 2007): while the ace-1 locus resistance alleles tended to disappear, those of the Ester locus remained at a significant frequency in natural populations.

Dans le contexte actuel de développement de nouvelles sources d'énergie non fossiles tout en minimisant l'impact environnemental, la production de carburants solaires par la valorisation des émissions anthropiques de CO2 apparaît comme une solution à fort potentiel. Le principal défi dans les processus artificiels photo-induits concerne le caractère bidimensionnel des systèmes utilisés, en raison de la faible profondeur de pénétration des photons. Ce travail de thèse se concentre sur le développement de mousses solides alvéolaires, issues de la chimie intégrative, présentant une porosité hiérarchiquement organisée. A travers l’imprégnation de précurseurs de TiO2, des photocatalyseurs autosupportés ont été synthétisés et ont montré une augmentation de la pénétration des photons d’un ordre de grandeur. D’autre part, ces solides limitent les réactions inverses par un effet de dilution, tout en assurant une sélectivité élevée envers la génération d'alcanes. Un modèle cinétique, basé sur un formalisme mixte de Langmuir-Hinshelwood et Eley-Rideal, est proposé pour décrire le comportement des matériaux. / In the current context of developing novel non-fossil energy sources while minimizing the environmental impact, solar-driven-fuel-production by exploiting anthropogenic CO2 emissions appears to be a solution with great potential. The main challenge in artificial photo-induced processes concerns the two-dimensional character of the systems used, due to the low photon penetration depth. This thesis work focuses on the development of alveolar solid foams, derived from integrative chemistry and bearing a hierarchically organized porosity. By TiO2 precursor impregnation, self-standing photocatalysts were synthesized and provided a photon penetration increase by an order of magnitude. Moreover, these solids limit back-reactions by a dilution effect, while ensuring high selectivity towards alkane generations. A kinetic model, based on a mixed formalism of Langmuir-Hinshelwood and Eley-Rideal, is proposed to describe material behavior.

Une organisation contrôlée de la porosité offre l'opportunité de combiner les avantages structuraux des macropores (diamètres supérieures à 50 nm), assurant l'intégrité et l'interconnectivité de l'ossature du matériau, avec ceux des pores plus étroits (méso- et micropores), déployant des surfaces spécifiques réactives importantes. L'élaboration de telles architectures, dites " hiérarchisées ", à l'échelle du laboratoire représente un véritable défi physico-chimique. Dans ce contexte, ce travail de thèse s'intéresse à l'élaboration de matériaux poreux fonctionnels avancés, s'inscrivant dans le concept de chimie intégrative, en combinant matière molle (mésophases lyotropes, émulsions directes concentrées, auto-assemblages organique-organique, etc.), procédé sol-gel, polymérisation organique et principe de l'empreinte " dure ". Dans une première approche générale, des monolithes hybrides macrocellulaires à base de silice ont été fonctionnalisés par greffage covalent post-synthèse ou par co-condensation de précurseurs organosilanes appropriés. Dès lors, l'encapsulation de complexes luminescents (ions europium), de catalyseurs métalliques piégés dans une phase liquide ionique supportée (sels ou nanoparticules de palladium), ou d'entités biologiques (enzymes hydrosolubles : lipases) a offert une modulation rationnelle des propriétés optiques, catalytiques ou biocatalytiques induites in fine. Dans une seconde approche générale, l'utilisation de monolithes de silice macrocellulaires comme empreintes dures " sacrificielles " a permis la genèse de composés carbonés poreux, associée à un contrôle structural sur plusieurs échelles. Dès lors, une surface spécifique développée et une porosité hiérarchisée, conjuguées à des propriétés intrinsèques opportunes (stabilités thermique et chimique, conductivité électrique), ont offert un large champ d'applications, comme électrodes pour systèmes de stockage de l'énergie électrochimique (batteries Li-ion et condensateurs à double couche électrochimique), sites de nucléation de borohydrures de lithium (LiBH4) pour le stockage de l'hydrogène, ou encore comme électrodes enzymatiques pour biopiles.