La peau est un organe sensoriel qui permet notamment à l’organisme de s’adapter à son environnement. Ainsi, de nombreuses fibres nerveuses sont présentes au sein de cette peau permettant de détecter différents stimuli tels que la pression, la douleur ou encore une variation de température. A la suite d’une brûlure profonde, ces terminaisons nerveuses sont détruites et la repousse de ces fibres lors du processus de cicatrisation est inadéquate conduisant à des handicaps souvent sérieux chez les patients. Dans un premier travail, la réalisation d’une brûlure chez des animaux présentant ou non une neuropathie périphérique induite par la résinifératoxine a permis d’étudier le rôle de l’innervation lors de la cicatrisation. Chez les animaux traités, une cicatrisation plus lente et un défaut de réinnervation par rapport aux animaux contrôles étaient observés. Pour approfondir le rôle de l’innervation dans la cicatrisation, des études in vitro ont ensuite été réalisées afin d’évaluer les interactions possibles entre les cellules neuronales et les fibroblastes dermiques. Même en l’absence de contacts directs, il a été montré que les cellules neuronales sont capables d’induire la différenciation des fibroblastes en myofibroblastes. Au vue de l’implication de l’innervation sur la différenciation des fibroblastes et sur la cicatrisation, il semble important de pouvoir proposer aux patients brûlés, pour leur traitement, un nouveau concept de substitut cutané favorisant une repousse axonale fonctionnelle au sein du tissu cicatriciel. / The skin is a sensitive organ which notably allows the body to adapt to its environment. Many nerve fibers are present in the skin and are implicated in the detection of various stimuli such as pressure, pain or temperature variation. After a deep burn injury, these nerve fibers are destroyed and their regrowth during the wound healing process is imperfect which induces serious disabilities for patients. In a first study, a burn model was developed on animals presenting or not a peripheral neuropathy induced with resiniferatoxin and had allowed to study the role of sensory innervation on wound healing. On animals treated with resiniferatoxin, wound healing was delayed and nerve regeneration was imperfect compared to control animals. To further investigate the role of innervation in wound healing, in vitro studies were then performed to evaluate possible interactions between neuronal cells and dermal fibroblasts. Even in the absence of direct contacts, it has been shown that neuronal cells are able to induce the differentiation of fibroblasts into myofibroblasts. Considering the involvement of innervation on the differentiation of fibroblasts and on wound healing, it seems important to provide burned patients with a new concept of skin substitute promoting functional axonal regrowth in the scar tissue.

L'Océan Austral est une zone clef pour la circulation océanique tant à cause de l'intensité du courant circumpolaire antarctique qu'en tant que région de formation des masses d'eaux abyssales de l'océan global. Pour modéliser l'océan et prévoir les changements climatiques futurs, il est important de comprendre les processus de mélange diapycnal qui lient ces eaux abyssales aux couches supérieures. Dans l'Océan Austral, des courants profonds et intenses s'écoulent sur une topographie accidentée, ce qui génère des ondes internes de relief très énergétiques. Actuellement, la dissipation de l'énergie induite par ces ondes de relief est la candidate principale pour expliquer les forts taux de mélange observés à ces latitudes. L'objet du présent travail de thèse est de comprendre comment les ondes internes de relief sont dissipées et affectent la circulation et le mélange diapycnal dans l'océan abyssal. Nous examinons l'impact de ces ondes sur le mélange profond au moyen d'une combinaison d'expertise de terrain, de simulations non hydrostatiques bi-dimensionnelles et de calculs théoriques. Sur la gamme de paramètres étudiés, nous montrons, en présence des ondes de relief, une intensification du taux de dissipation d'énergie cinétique turbulente sur une profondeur de 1000 m au-dessus de la topographie, atteignant typiquement ~20 mW/m2. Nous montrons également comment les ondes participent à des interactions triadiques impliquant des oscillations inertielles qui sont amplifiées par intéractions résonantes contrôlées par les ondes de relief. Finalement, nous préparons de futures études tri-dimensionnelles en concevant un cadre numérique et en décrivant des outils théoriques adaptés à ce problème. Nos résultats préliminaires en trois dimensions montrent qui le confinement méridien de la topographie réduit significativement l'émissions d'ondes internes de relief. / The Southern Ocean plays a key role in global ocean circulation by connecting the major ocean basins with the intense Antarctic Circumpolar Current and as a formation region for abyssal water masses of the global ocean. Understanding the diapycnal mixing processes that link these abyssal waters to the overlying layers is essential both for ocean modelling and for predicting future climate change. In the Southern Ocean, deep reaching currents impinge on rough topography and create highly energetic internal lee waves. The dissipation of the energy of these internal lee waves is the main candidate for explaining the high mixing rates between waters of different densities observed at these latitudes. The purpose of this study is to understand the fate of the internal lee wave energy and how it affects the circulation and diapycnal mixing in the abyssal ocean. We first study the impact of internal lee waves on deep mixing with the combination of field expertise, two-dimensional non hydrostatic numerical simulations and theoretical developments. Over the range of parameters studied, an enhanced bottom turbulent kinetic energy dissipation is observed in the bottom 1000 m, typically reaching $sim$ 20 mW.m$^{-2}$. We further show that internal lee waves undergo non-dissipative wave-wave interactions that can be rationalized as resonant triad interactions between the bottom emitted internal lee waves, inertial oscillations and linear combinations of these two waves. We then build a three-dimensional model configuration and specific diagnostic methods that pave the way for future investigations in three dimensions. Preliminary results with the three-dimensional numerical configuration show that the meridional confinement of the topography notably reduces the emission of internal lee waves.

L’atteinte neuromusculaire, responsable notamment d’une dégradation des muscles, entraine une insuffisance respiratoire sévère. Cette dernière constitue la composante majeure de la maladie, tant en termes de pronostic que de prise en charge. A ce jour, seule la ventilation mécanique permet de compenser l’affection respiratoire. Elle s’impose donc comme indication thérapeutique incontournable et son efficacité n’est plus à prouver. En effet, l’utilisation de la ventilation mécanique a permis l’impact de l’atteinte respiratoire très tôt le pronostic vital. En 40 ans, ce traitement a permis d’allonger considérablement l’espérance de vie des malades, passant pour par exemple les myopathies de Duchenne de Boulogne de 15 ans à plus de 30 ans à l’heure actuelle.Aujourd’hui, pour ces personnes dont la durée de vie a pu être allongée, se pose l’inévitable question de leur Qualité de vie, d’autant plus que cet allongement de vie s’accompagne d’une aggravation de la déficience musculaire et donc des dysfonctions motrices. De plus, il apparaît que la ventilation mécanique, si elle assure un confort respiratoire indispensable, accroît considérablement le niveau de dépendance des malades et fait émerger chez eux de nouvelles problématiques identitaires, psychosociales ou même économiques. Il s’avère essentiel d’identifier les conséquences de la maladie et du Handicap qu’elle entraine. Il convient ensuite d’analyser l’impact direct de la ventilation mécanique sur la qualité de vie des malades et notamment son effet délétère sur la communication et la déglutition des patients. L’objectif principal de ce travail est de proposer en réponse à notre problématique des alternatives visant à améliorer la qualité de vie des patients en optimisant les deux grandes fonctions physiologiques que sont la parole et la déglutition / Neuromuscular diseases responsible of a wasting of the muscles, may involve severe respiratory failure. It is a major component of the disease, both in terms of prognosis and management. Up to now, only mechanical ventilation can compensate the respiratory disease. It is therefore required as an essential therapeutic indication and its effectiveness is already proven. Indeed, mechanical ventilation has allowed a significant increase of life expectancy. Over the past 40 years, this treatment has considerably increased the life expectancy of patients; for instance patients with Duchenne who passed away in their late teens survive now over their 30’s. Nowadays, for those people whose life has been extended, the question of their quality of life is unavoidable, especially as this longer life is accompanied by a worsening of muscle impairment and of motor disorder. Moreover, it appears that mechanical ventilation, if it provides breathing comfort, increases the level of dependency of patients and leads to the emerging psychological and even economical problems. It is essential to identify the consequences of the disease and the disability that it involves. It is then necessary to analyze the direct impact of mechanical ventilation on the quality of life of patients and especially its deleterious effects on communication and swallowing

Les protéines intrinsèquement désordonnées sont des hétéropolymères très flexibles, impliqués dans des activités cellulaires importantes (transduction du signal, reconnaissance moléculaire, traduction etc.), représentant des cibles potentielles de médicaments contre les maladies neurodégénératives et cancers, et dont les modes dynamiques définissent leur fonction biologique. Même si les états conformationnels qu'elles échantillonnent sont relativement bien connus, ce n'est pas le cas des échelles de temps de la dynamique associée. Dans ce travail nous étudions le comportement conformationnel du domaine C-terminal intrinsèquement désordonné de la nucléoprotéine de virus de Sendai (NTAIL), qui interagit avec le domaine PX de la phosphoprotéine. Des études précédentes montrent que le site d'interaction échantillonne un équilibre entre trois hélices discrètes dans l’état libre, et que l’interaction avec PX passe d’abord par la formation d'un pré-complexe, où l’une des conformation hélicoïdales de NTAIL est stabilisée, puis par sa diffusion sur la surface de PX, et enfin sa rétention sur le site de liaison. Cependant, aucun renseignement n'existe sur les échelles de temps de mouvements de la chaine de NTAIL, qui influencent certainement la cinétique de cette interaction, en particulier sa constante de vitesse d’association. Cette protéine de 124 acides aminés représente aussi un système modèle pertinent contenant à la fois de longs domaines dépliés et des régions de structure résiduelle. La mesure d’un vaste et cohérent ensemble de taux de relaxation à différents champs magnétiques et différentes températures nous a permis de caractériser la dynamique de NTAIL à un niveau de détail sans précèdent. A l’aide d’analyse « model-free » étendu, nous avons montré que les composants rapides de la fonction de corrélation nous informent sur les librations. Le mode dominant se situe à des échelles de temps autour d’une nanoseconde et est lié à l’échantillonnage de l’espace de Ramachandran par le squelette peptidique. Enfin, le composant lent (5-25 ns) nous informe sur les mouvements de segments de la chaine peptidique. La description des mouvements intrinsèques des protéines désordonnées et leurs échelles de temps contribuera à notre compréhension du comportement et des fonctions de ces protéines. / Intrinsically disordered proteins (IDPs) are highly flexible heteropolymers, implicated in important cellular activities (signal transduction, molecular recognition, transcription, translation, etc.) and representing potential drug targets against cancer and neurodegenerative diseases, whose dynamic modes define their biological function. Although the conformational states sampled by IDPs are relatively well understood, essentially nothing is known about the associated dynamic timescales. In this study we investigate the conformational behavior of the intrinsically disordered C-terminal domain of the nucleoprotein of Sendai virus (NTAIL), which interacts with the PX domain of the phosphoprotein. The interaction site has been shown to sample an equilibrium of discrete helices in the free state, which forms an encounter complex implicating the stabilization of one of the helical conformers upon interaction with PX, prior to diffusing on the surface of PX and engaging in the actual binding site. However, very little is known about the timescales of chain motions, which surely play a role in the interaction kinetics, in particular in terms of the on-rate of the interaction. This 124 amino acid protein also provides a good model system, containing long unfolded domains with chain-like dynamics and regions with residual structure. The measurement of extensive set of coherent relaxation rates at multiple magnetic fields, multiple temperatures and in three different length constructs of the same IDP has allowed us to characterize the dynamic nature of NTAIL in unprecedented detail. By analyzing the relaxation data using extended model-free approach, we show that fast (≤ 50 ps) components of the correlation function report on librational motions. A dominant mode occurs on timescales around one nanosecond, apparently reporting on backbone sampling within Ramachandran sub-states, while a slower component (5-25 ns) reports on segmental dynamics dominated by the chain-like nature of the protein. The ability to delineate intrinsic modes and timescales will improve our understanding of the behavior and function of IDPs.

Cette thèse étudie le rôle des institutions dans la compréhension du processus de déforestation dans les pays en développement. L'approche retenue est celle de la nouvelle économie institutionnelle qui dé nit les institutions comme le cadre incitatif d'une économie, qui structure les interactions économiques des individus. Le cadre institutionnel est donc un élément à part entière du système économique, qui agit sur l'environnement humain à travers la modulation des incitations des agents. A ce titre, les institutions jouent donc un rôle majeur dans le processus de conservation ou de conversion des forêts. L'analyse de ce rôle est la problématique centrale de cette thèse et s'articule autour de trois grandes parties: (1) le rôle de la persistance des institutions ou rôle de l'histoire dans la compréhension de celui des institutions, (2) le rôle de la demande de bonne gouvernance, et (3) le rôle des institutions comme élément catalytique conditionnant l'e et de causes plus directes de la déforestation. La première partie conclut sur le rôle majeur de la prise en compte des legs légaux et coloniaux pour expliquer l'e et des institutions sur la déforestation. La seconde partie explique le rôle majeur de la demande de bonne gouvernance pour préserver la forêt, en étant un substitut (complément) d'une mauvaise (bonne) o re de bonne gouvernance. En n, la troisième partie de la thèse suggère de comprendre les institutions comme un facteur catalytique de la déforestation qui permet de comprendre l'e et des causes directes de celle-ci telles que la productivité agricole des fermes de l'Amazonie Légale, ou les comportements stratégiques entre communes du Paraná dans la création de parcs municipaux.

Les protéines à domaine PDZ, en très grand nombre dans le génome humain, sont impliquées dans des interactions protéine-protéine. Elles participent ainsi à véhiculer des signaux à l'origine de différentes pathologies (cancer, douleur....). L'interruption de l'interaction entre la protéine à domaine PDZ, PSD-95, et le récepteur de la sérotonine, 5-HT2A, entraîne une réduction de l'hyperalgie chez le rat neuropathique. Le développement de molécules capables d'inhiber cette interaction pourrait donc conduire à une nouvelle classe d'antalgiques.Nous avons réalisé, au cours de ces travaux, la synthèse de trois générations de ligands, comportant un noyau indolique, capables d'interagir avec le site S0, site très conservé des protéines à domaines PDZ. Dans un premier temps, nous avons préparé 15 biligands possédant un noyau indolique polysubstitué lié, via un espaceur de longueur variable (2 à 6 atomes de carbone), à différents acides aminés, dans le but d'interagir avec le site S1, montrant beaucoup de diversité en fonction du domaine. Nous avons ensuite, après une étude de relation structure/activité, développé deux autres générations d'indoles polysubstitués présentant notamment des substituants hydrophobes en position 5.Nous avons montré, par RMN HSQC 1H/15N et chromatographie d'affinité, que deux de ces composés sont des inhibiteurs de l'interaction PSD-95/5-HT2A et présentent de fortes interactions avec le site S0 de PSD-95. Ces molécules présentent également des propriétés antalgiques particulièrement intéressantes in vivo. Nous avons également déterminé, par RMN NOESY, la structure du complexe protéine/ligand pour ces deux composés. L'orientation d'une de ces molécules dans le site de la protéine nous permet d'envisager le développement d'une nouvelle génération d'indoles polysubstitués, pouvant interagir avec le site S1 de la protéine et permettant ainsi d'obtenir des inhibiteurs sélectifs de l'interaction PSD-95/5-HT2A.

Orientador: Márcio Rogério Silveira / Banca: Everaldo Santos Melazzo / Banca: Lisandra Pereira Lamoso / Resumo: O presente trabalho propõe-se a uma reflexão sobre o transporte aéreo regional no Estado de São Paulo. Considera-se, para isso, que as cidades constituem elos entre os setores de produtividade e consumo, por representarem nós de rede urbana, além de definirem a desconcentração urbano-industrial no Estado. Assim, as cidades estão inseridas em uma rede de relações sociais e econômicas e possuem importante função na organização da circulação do território e na produção do espaço urbano. O modal aéreo possibilita uma maior fluidez territorial, o que torna mais flexível a superação do espaço pelo tempo. O imperativo da sociedade atual, influenciado pelo meio técnico-científico-informacional e pelas invenções e inovações tecnológicas, exige uma mobilidade que remete a uma perspectiva intensamente renovadora dos meios de transporte. O transporte aéreo requer infraestruturas adequadas, ou seja, os fluxos demandam fixos produtivos que balizem seu movimento, assim como necessita de planejamento, regulamentação e organização do seu mercado. Nesse sentido, apresentamos nesta pesquisa uma análise geoeconômica dos fluxos aéreos no interior do Estado de São Paulo, tendo como referencial, primeiramente, uma abordagem evolucionista do setor no Brasil, que caracteriza a sua atual situação. Em seguida, relatamos como o modal tem se desenvolvido no Estado de São Paulo, considerando a processualidade dos fatores relacionados à dinâmica dos fluxos aéreos de passageiros entre os aeroportos na interface com a capital paulista, que tem obtido um constante crescimento... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Ce travail se propose à une réflexion au transport aérien régional l‟état de São Paulo. On considère, pour cela, que les villes constituent des liens entre les secteurs de productivité et consommations, puisqu‟ils réprésentent des noeuds du réseau urbain ; en plus, ils définent la déconcentration urbaine-industrielle dans l‟état. Ainsi, les cités sont inserées dans un réseau de rapports sociaux et économiques et ont d‟importante fonction dans l‟aménagement de la circulation du territoire et dans les productions de l‟espace urbain. Le modal aérien possibilite une plus grande fluidité territoriale, ce qui rend plus flexible la supération de l‟espace par le temps. L‟impératif de la société actuelle, influencé par le moyen technique-cientifique-informationnel et par les inventions et les inovations technologiques, demande une mobilité qui fait appel à une perspective intensement renovatrice des moyens de transport. Le transport aérien demande de l‟infrastructure adéquate, c‟est-à-dire, les flux demandent des fixes productifs qui conduisent leur mouvement, bien qu‟il a besoin de projetement, reglémentation e aménengement de leur marché. Dans ce sens, nous présentons dans cette recherche une analyse géoéconomique des flux aériens à l‟intérieur de l‟état de São Paulo, ayant comme référentiel, d‟abord, une approche evolutioniste du secteur au Brésil, qui caractérise la situation actuelle. À la suíte, nous racontons comme le modal se développe dans l‟état de São Paulo, en considérant l‟echaînement des factures liés à la dynamique des flux aériens des voyageurs parmi les aéroports dans l‟interface avec la capitale de cet état, qui obtient une croissance constante... (Résumé complet accès électronique ci-dessous) / Mestre

Les échanges de chaleur et de quantité de mouvement à l'interface-océan atmosphère jouent un rôle majeur dans la formation et la dynamique des masses d'air et d'eau. Malgré des décennies de recherche, nous avons encore besoin d'améliorer nos connaissances sur ces échanges, et plus spécifiquement nos connaissances sur les flux turbulents, qui sont des variables clés dans les modèles météorologiques et de climat. Dans ces modèles, les processus turbulents sont des processus sous-maille, non-résolus explicitement, ainsi les flux turbulents doivent être modélisés, au travers de paramétrisations, qui sont pour la plupart réalisées à partir de la théorie des similitudes de Monin-Obukhov [1954]. Cependant, d'une part, l'utilisation d'un modèle implique que les coefficients doivent être ajustés. D'autre part, le modèle lui-même peut demander des améliorations. Malheureusement, l'obtention d'estimations de flux avec une bonne précision est un gros défi, à cause des effets intrusifs de la plate-forme sur la mesure, de la précision limité des instruments et des capacités d'échantillonnages propres de chaque instrument.Notre étude porte sur l'estimation des flux turbulents en mer à partir de mesures réalisées avec la nouvelle plate-forme OCARINA (trimaran autonome) lors des campagnes STRASSE 2012 et AMOP 2014. Nous analysons les caractéristiques de la turbulence dans la couche limite de surface, nous estimons les flux turbulents par différentes méthodes, et nous comparons les valeurs des flux en fonction des conditions environnementales, en prenant en compte l'état de mer. / Exchanges of heat and momentum at the air-sea interface play a major role in the formation and the dynamics of water and air masses. In spite of decades of research, we still need to improve our knowledge of these exchanges, and more specifically our knowledge of turbulent fluxes, which are key variables in meteorological and climate models. In these models, sub-grid turbulent processes, thus turbulent fluxes also have to be modeled, which is mostly done with the Monin-Obukhov (1954, MOS hereafter) similarity theory. However, on the one hand, the use of a model implies that coefficients have to be adjusted. On the other hand, the model itself may require improvements. Unfortunately, obtaining flux estimates that have a good accuracy is a challenging effort, because of the intrusive effect of the platform, the limited accuracy the instruments, and because the instruments have their own sampling volume.Our study focuses on the estimation of turbulent fluxes at sea from measurements made with the new OCARINA platform (autonomous trimaran) during two campaigns : STRASSE 2012 and AMOP 2014. We analyze the characteristics of turbulence in the surface boundary layer, we estimate the turbulent fluxes by different methods, and compare the values of fluxes depending on environmental conditions, taking into account the sea state.

As robots start moving closer to our social and daily lives, issues of agency and social behavior become more important. However, despite noticeable advances in Human Robot Interaction (HRI), the developed technologies induce two major drawbacks : (i) HRI are highly demanding, (ii) humans have to adapt their way of thinking to the potential and limitations of the Robot. Thereby, HRI induce an important cognitive load which question the acceptability of the future robots. Consequently, we can address the question of understanding and mastering the development of pleasant yet efficient human-robot interactions which increase self- esteem, engagement (or pleasure), and efficacy of the human when interacting with the machine.In this race for more user-friendly HRI systems (robotic companion, intelligent objects etc.), working on the technical features (the design of appearance and superficial traits of behavior) can contribute to some partial solutions for punctual or short-term interactions. For instance, a major focus of interest has been put on the expressiveness and the appearance of robots and avatars. Yet, these approaches have neglected the importance of understanding the dynamics of interactions.In our opinion, intuitive communication refers to the ability of the robot to detect the crucial signals of the interaction and use them to adapt one's dynamics to the other's behavior. In fact, this central issue is highly dependent on the robot's capabilities to sense the human world and interact with it in a way that emulates human-human interactions.In early communication among humans, synchrony was found to be a funda- mental mechanism relying on very low-level sensory-motor networks, inducing the synchronization of inter-individual neural populations from sensory flows (vision, audition, or touch). Synchrony is caused by the interaction but also sustains the interaction itself in a circular way, as promoted by the enaction approach. Consequently, to become a partner in a working together scenario, the machine can obtain a minimal level of autonomy and adaptation by predicting the rhythmic structure of the interaction to build reinforcement signals to adapt the robot behavior as it can maintain the interest of the human in more long-term interactions.More precisely, as we are aiming for more “intuitive” and “natural” HRI, we took advantages of recent discoveries in low-level human interactions and studied Unintentional Synchronizations during rhythmic human robot interactions. We argue that exploiting natural stability and adaptability properties of unintentional synchronizations and rhythmic activities in human-human interactions can solve several of the acceptability problems of HRIs, and allow rethinking the current approaches to design them. / As robots start moving closer to our social and daily lives, issues of agency and social behavior become more important. However, despite noticeable advances in Human Robot Interaction (HRI), the developed technologies induce two major drawbacks : (i) HRI are highly demanding, (ii) humans have to adapt their way of thinking to the potential and limitations of the Robot. Thereby, HRI induce an important cognitive load which question the acceptability of the future robots. Consequently, we can address the question of understanding and mastering the development of pleasant yet efficient human-robot interactions which increase self- esteem, engagement (or pleasure), and efficacy of the human when interacting with the machine.In this race for more user-friendly HRI systems (robotic companion, intelligent objects etc.), working on the technical features (the design of appearance and superficial traits of behavior) can contribute to some partial solutions for punctual or short-term interactions. For instance, a major focus of interest has been put on the expressiveness and the appearance of robots and avatars. Yet, these approaches have neglected the importance of understanding the dynamics of interactions.In our opinion, intuitive communication refers to the ability of the robot to detect the crucial signals of the interaction and use them to adapt one's dynamics to the other's behavior. In fact, this central issue is highly dependent on the robot's capabilities to sense the human world and interact with it in a way that emulates human-human interactions.In early communication among humans, synchrony was found to be a funda- mental mechanism relying on very low-level sensory-motor networks, inducing the synchronization of inter-individual neural populations from sensory flows (vision, audition, or touch). Synchrony is caused by the interaction but also sustains the interaction itself in a circular way, as promoted by the enaction approach. Consequently, to become a partner in a working together scenario, the machine can obtain a minimal level of autonomy and adaptation by predicting the rhythmic structure of the interaction to build reinforcement signals to adapt the robot behavior as it can maintain the interest of the human in more long-term interactions.More precisely, as we are aiming for more “intuitive” and “natural” HRI, we took advantages of recent discoveries in low-level human interactions and studied Unintentional Synchronizations during rhythmic human robot interactions. We argue that exploiting natural stability and adaptability properties of unintentional synchronizations and rhythmic activities in human-human interactions can solve several of the acceptability problems of HRIs, and allow rethinking the current approaches to design them.

La production de microalgues en hétérotrophie présente plusieurs avantages pour la production de biocarburants par rapport à la production autotrophe, comme une productivité plus importante en termes de biomasse et de lipides. Cependant, le développement industriel de ce procédé est limité par les coûts de productions associés au substrat organique (i.e. glucose) et à ceux liés à la stérilisation des fermenteurs. Les effluents de fermentation sombre, composés principalement d’acétate et de butyrate, pourraient être utilisés comme milieux de culture peu onéreux pour la culture hétérotrophe ou mixotrophe de microalgues. Les objectifs de cette thèse étaient i) de mieux appréhender la croissance algale sur des mélanges variés d’acétate et de butyrate en fonction de la présence ou l’absence de lumière et de la température de croissance et ii) d’évaluer la faisabilité d’utiliser des effluents de fermentation non stérilisés pour soutenir la croissance de microalgues oléagineuses. Tout d’abord, un modèle basé sur des bilans de masse a été construit afin de caractériser la croissance hétérotrophe de Chlorella sorokiniana et Auxenochlorella protothecoides (taux de croissance et rendements) sur des mélanges d’acétate et de butyrate. Les résultats ont montré que le rapport acétate:butyrate et la concentration en butyrate étaient deux paramètres clés pour soutenir la croissance hétérotrophe. Puis, il a été démontré que la présence de lumière et l’utilisation d’une température suboptimale (30 °C) pour la croissance algale permettaient de réduire l’inhibition du butyrate en permettant une production de biomasse autotrophe ou en améliorant la croissance sur acétate. Enfin, il a été montré que les microalgues peuvent être compétitives sur l’acétate lors de la croissance sur des effluents bruts de fermentation sombre en présence de bactéries fermentaires, grâce à la croissance rapide des microalgues sur acétate (1.75 j-1) et à un changement drastique des conditions de culture peu favorables à la croissance des bactéries d’origine fermentaire. / Growing microalgae in heterotrophic mode present several advantages over autotrophic mode such as a higher productivity in terms of biomass and lipids for biofuels production. Nevertheless, this process is limited by the production cost associated with the organic substrate (i.e. glucose) and fermenters sterilization costs. Dark fermentation effluents, mainly composed of acetate and butyrate, could be used as a low-cost medium to grow microalgae heterotrophically or mixotrophically. The aims of this PhD were i) to optimize microalgae growth on various mixtures of fermentations metabolites using the presence or absence light and different cultivation temperatures and ii) to assess the feasibility of using unsterilized fermentation effluents. First, a model based on mass balance was built to characterize heterotrophic growth rates and yields when Chlorella sorokiniana and Auxenochlorella protothecoides were supplemented with different mixtures of acetate and butyrate. Results showed that the acetate:butyrate ratio and the butyrate concentration per se were two key parameters for promoting heterotrophic growth. Then, further studies showed that the presence of light and the use of suboptimal temperature (30 °C) could reduce the butyrate inhibition on growth by either triggering autotrophic production of biomass or enhancing growth on acetate. Finally, it was shown that microalgae could outcompete fermentation bacteria for acetate when growing on raw dark fermentation effluents, thanks to a fast algal growth on acetate (1.75 d-1) and a drastic change of culture conditions to the detrimental of bacterial growth.