Les bandes tampons végétalisées sont des outils efficaces pour contrôler la pollution diffuse et renforcer la stabilité des sols entre les champs et les cours d'eau. Les mélanges de légumineuses et de graminées, largement adoptés par les agriculteurs, présentent un fort potentiel pour la stabilité des sols mais leur réponse aux stress environnementaux, comme la sécheresse, peut influencer leur développement et leur efficacité. Une expérience en serre a été menée à l'Université Laval, pendant sept semaines. L'objectif principal de ce projet était d'évaluer la production de biomasse et l'importance des traits fonctionnels de mélanges à différents ratios de légumineuses et de graminées en conditions de déficit hydrique et de capacité au champ. Les principaux paramètres évalués au cours de ce projet comprenaient la production de biomasse aérienne et souterraine ainsi que les traits fonctionnels c'est-à-dire la moyenne pondérée des communautés (CWM) et la variance pondérée des communautés (CWV). Les résultats ont confirmé qu'en cas de déficit hydrique, il y a une augmentation de la biomasse racinaire des mélanges. Les graminées en particulier le brome inerme (*Bromus inermis*) présent à 25 % dans les mélanges augmentent à la fois leur biomasse aérienne et souterraine. Les traits fonctionnels expliquent la variation de la biomasse au sein des communautés mais le déficit hydrique a un impact limité sur les CWMs et les CWVs. Ces résultats sont précieux pour améliorer la conception et la gestion des bandes tampons en conditions de déficit hydrique. Comprendre les effets des traits fonctionnels sur la productivité des plantes peut optimiser l'agencement des mélanges et favoriser leur établissement. / Vegetated buffer strips serve as effective tools for controlling diffuse pollution and enhancing soil stability between fields and waterways. Mixtures of legumes and grasses, widely adopted by farmers, hold strong potential for soil stability, but their response to environmental stresses, such as drought, can impact their development and effectiveness. A greenhouse experiment was conducted at Laval University over seven weeks. The primary goal of this project was to assess biomass production and the significance of functional traits in mixtures for different legume-grass ratios under conditions of water deficit and field capacity. The key parameters assessed in this project included aboveground and below-ground biomass production, along with functional traits such as Community Weighted Means (CWM) and Community Weighted Variances (CWV). The results confirmed that in case of water deficit, there is an increase in the root biomass of mixtures. Grasses, particularly smooth grass (*Bromus inermis*) present at 25% in the mixtures, increase both their aboveground and belowground biomass. Functional traits explain the variation in biomass within communities, but water deficit has a limited impact on CWMs and CWVs. These findings are valuable for enhancing the design and management of buffer strips under water deficit conditions. Understanding the effects of functional traits on plant productivity can optimize the arrangement of mixtures and promote their establishment.

Les légumineuses font parties des familles les plus cultivées à la fois pour l'alimentation humaine et pour l'alimentation animale. Une des maladies principales de la luzerne (Medicago sativa), plante fourragère la plus cultivée au monde, est la verticilliose causée par Verticillium alfalfae, un champignon du sol. Sans traitements phytosanitaires efficaces et pratiques pour les maladies causées par des pathogènes du sol, la protection des cultures passe par la sélection de variétés résistantes. Dans cette thèse, la légumineuse modèle Medicago truncatula a été utilisée afin d'identifier des gènes candidats à la résistance quantitative à Verticillium alfalfae V31-2 (Va V31-2). La première étape de ces travaux a révélé des sources de résistance à la souche Va V31-2 au sein de l'espèce M. truncatula. Pour cela, 261 lignées (dont 246 accessions issues du projet MtHapMap) ont été inoculées et le développement de flétrissements foliaires a été suivi pendant quatre semaines, suivi d'un réisolement du pathogène à partir des parties aériennes. Ces analyses ont révélé une grande biodiversité de réponse à la verticilliose au sein de l'espèce Medicago truncatula, avec une variabilité inter et intra-populations. Dans une seconde partie, des QTL pour la résistance partielle à la verticilliose ont été identifiés par génétique d'association (GWAS) permettant la découverte de nouveaux QTL de résistance à Va V31-2 et la confirmation de la présence d'un QTL majeur sur le chromosome 7 précédemment décrit. Selon les phénotypes de maladie utilisés pour l'étude de GWAS, les QTL détectés sont différents, ce qui suggère des contrôles génétiques différents pour l'évolution des symptômes de maladie et la colonisation des parties aériennes par Va V31-2. Une seconde analyse de GWAS menée sur 90 accessions de la population tunisienne Soliman a révélé des gènes candidats différents de ceux identifiés à partir de la collection MtHapmap, suggérant une possible adaptation locale. La validation fonctionnelle de gènes candidats pour la résistance partielle a été entamée, en privilégiant ceux situés sur le chromosome 7, à la convergence de différentes études génétiques. La mise en place d'un système d'inoculation in vitro de racines transgéniques a permis de révéler le rôle du gène Medtr7g070480 codant pour une protéine SEC14 dans la résistance à Va V31-2. L'extinction de l'expression de ce gène par microARN artificiel dans le génotype A17 (résistant) et F83005.5 (sensible) diminue la colonisation des racines par Va V31-2, alors que sa surexpression augmente la colonisation chez A17 : il s'agirait donc d'un gène de sensibilité. L'unique polymorphisme génétique entraînant une substitution non synonyme entre A17 et F83005.5 explique 18,5% de la variation du niveau de résistance observée au sein des 246 accessions MtHapmap. L'étude de l'expression racinaire du gène MtSEC14 24 heures après inoculation par Va V31-2 dans un panel de 14 accessions sensibles et résistantes n'a pas montré de différences significatives entre ces deux types d'accessions. En parallèle, des gènes orthologues aux gènes candidats à la résistance à V. alfalfae ont été identifiés chez d'autres plantes modèles (Lotus japonicus, Arabidopsis thaliana, Nicotiana sp.), puis la pathogénicité de Va V31-2 a été testée chez ces espèces en vue de leur éventuelle utilisation pour valider le rôle de ces gènes. Un unique orthologue à MtSEC14 a également été identifié chez Medicago sativa. Grâce à la synténie entre M. truncatula et M. sativa, nos travaux pourront très probablement être transférés à la luzerne cultivée. A notre connaissance, ces travaux mettent en évidence pour la première fois le rôle d'un gène de sensibilité dans une résistance partielle à un micro-organisme chez les Légumineuses. / Pathogens, animals and weeds are responsible for losses ranging from 20% to 40% of global agricultural yield. Legumes are the second most grown crops after cereals as human and animal food, and their yield is also affected by pathogens. Verticillium alfalfae is a soil-borne pathogen causing high yield losses in alfalfa fields (Medicago sativa), the most worldwide legume forage crop grown. To date, there is no chemical control and crop breeding is the best way to protect alfalfa against V. alfalfae. However, Medicago sativa has a complex genome (allogamous and tetraploid), therefore in this work the model legume Medicago truncatula (diploid and self-fertile) was used to investigate genetic mechanisms involved in V. alfalfae V31-2 (Va V31-2) resistance. First, several sources of resistance were identified in M. truncatula biodiversity by assessing disease symptoms development in 261 lines from the Mediterranean basin inoculated by V. alfalfae V31-2. Reisolation of V. alfalfae V31-2 in M. truncatula stems was also led. These analyses revealed a great biodiversity of M. truncatula response towards Va V31-2. A genome wide association study (GWAS) on various disease phenotypes pinpointed several quantitative trait loci (QTL): one of them colocalized with a previous major QTL on chromosome 7 detected on LR4 and LR5 RILs populations. Both phenotypic and genetic analyses thus suggest the occurrence of different resistance mechanisms in M. truncatula populations towards V. alfalfae. Resistant candidate genes towards Va V31-2 were also identified by GWAS using 90 accessions of M. truncatula Soliman Tunisian population. These candidate genes are different from the pinpointed candidate gene of our previous GWAS analysis. These results might underline a local adaptation towards Verticillium. Consistencies between GWAS results with previous QTL and transcriptomic data led us to perform the functional validation with the candidate genes localized on chromosome 7. An original in vitro inoculation system of M. truncatula transgenic roots was used to validate Medtr7g070480 (gene encoding a SEC14 protein) as a key player towards V. alfalfae V31.2 in M. truncatula. Silencing the SEC14 gene using artificial microRNA in A17 (resistant) and F83005.5 (susceptible) lines decreases Va V31-2 colonization rate on transgenic roots whereas overexpressing MtSEC14 increases the colonization rate in A17. This MtSEC14 gene appears as a disease susceptibility gene. Moreover, 18.5% of the disease variation in the studied M. truncatula accessions is explained by the unique non-synonymous polymorphism between A17 and F83005.5 in MtSEC14. Root expression patterns of the SEC14 gene one day after inoculation by Va V31-2 was also analyzed in response to inoculation among a panel of 14 susceptible and resistant M. truncatula accessions of diverse geographic origins. No significant differences were found. At the same time, orthologous resistance candidate genes towards Va V31.2 in several other model species (Lotus japonicus, Arabidopsis thaliana, Nicotiana sp.) were discovered. Pathogenicity of Va V31-2 in these species was monitored to use them as potential model for functional validation. Only one orthologous gene of MtSEC14 has been identified in Medicago sativa. Because of a great synteny between M. truncatula and M. sativa, our work could be useful for alfalfa breeding. In this work and for the first time, a susceptibility gene involved in a quantitative resistance against microorganisms in Legumes was identified.

Les vitamines D et K sont des micronutriments liposolubles qui participent au bon fonctionnement de l’organisme. Elles jouent des rôles clés dans la prévention de trouble de l'hémostase et de la coagulation, des pathologies osseuses, métaboliques et cardiovasculaires. Cependant, même si ces vitamines sont apportées en quantités suffisantes par notre alimentation, leurs effets bénéfiques sont étroitement conditionnés par leur biodisponibilité. Or, mieux connaitre les mécanismes d’absorption permettrait d’appréhender leur biodisponibilité. Nous avons tout d’abord montré que l’absorption de la vitamine K implique des transporteurs du cholestérol, SR-B1 et CD36. Nous avons également montré que l’entérocyte est non seulement capable d’effluer les vitamines D et K néo-absorbées mais également d’excréter ces vitamines du compartiment sanguin vers la lumière intestinale. Ce phénomène bien connu pour le cholestérol (excrétion transintestinale du cholestérol) implique des transporteurs communs, dont ABCB1 et ABCG5/G8. Dans un second temps, dans le cadre de la relance de la consommation des légumineuses, nous avons mis en évidence que la présence de légumineuses dans un repas limite la biodisponibilité de ces vitamines. En effet, les fibres, phytates, saponines et tanins diminuent leur bioaccessibilité et/ou leur captage. La méthode de cuisson des légumineuses, en affectant leur composition nutritionnelle, peut moduler l’incorporation des vitamines D et K au sein des micelles mixtes et donc affecter leur biodisponibilité. Ces données soulignent ainsi le fait que les légumineuses doivent être cuites de manière appropriée et consommés dans des repas riches en micronutriments. / Vitamin D and K are fat-soluble micronutrients that participate to the proper functioning of the organism. They are essential to prevent bleeding, bone, metabolic and cardiovascular disorders. However, even if those vitamins are provided in sufficient quantities in our diet, their health effects are closely linked to their bioavailability. A better knowledge of their absorption mechanisms would help to optimize their bioavailability.Firstly, we showed that vitamin K absorption involves the cholesterol transporters SR-B1 and CD36. We also showed that enterocytes can not only efflux newly absorbed vitamins D and K but also excrete vitamin D and K from the blood compartment to the intestinal lumen. This phenomenon of transintestinal excretioninvolves the cholesterol membrane transporters ABCB1 and ABCG5/G8.Secondly, we showed that the presence of pulses within a meal limits vitamin D and K bioavailability. Indeed, fibers, phytates, saponins and tannins can decrease bioaccessibility and/or uptake of vitamin K. By modulating the nutritional profile of pulses, the cooking method can impact on fat-soluble vitamin transfer to mixed micelles, and in turn affect their bioavailability. These data suggest that pulses must be cooked in an appropriate manner and consumed in micronutrient-rich meals.Keywords: vitamin D, vitamin K, bioaccessibility, intestinal absorption, pulses.

Afin d’évaluer la qualité alimentaire et l’efficacité métabolique des aliments mixtes combinant différentes sources protéiques végétales ou des sources protéiques végétales/animales, deux aliments de base, les pâtes alimentaires et les gels laitiers, ont été choisis comme vecteurs et ont été enrichis par des farines ou des protéines de légumineuses. La structure de la fraction protéique des aliments mixtes a été étudiée à l’échelle moléculaire. La relation entre cette structure et la digestibilité in vitro et in vivo des protéines a été évaluée. L’effet de la formulation et/ou du procédé de fabrication de ces aliments mixtes sur le métabolisme protéique in vivo a été étudié chez des rats jeunes en croissance et des rats âgés. Le changement de la formulation des pâtes alimentaires, c'est à dire l’incorporation de trois farines de légumineuses différentes (féverole, lentille ou pois cassé), génère des modifications de structure du réseau protéique influençant la digestibilité des protéines. Les études animales montrent que la qualité alimentaire des pâtes enrichies en légumineuses est comparable à celle d’une protéine animale comme la caséine et ce, quel que soit le type de légumineuses utilisé. La rétention protéique corporelle et la synthèse protéique musculaire des rats âgés, consommant des régimes iso- protéiques à base de pâtes alimentaires enrichies en légumineuses ou de caséine, sont comparables. Elles restent cependant inférieures à celles induites par les protéines solubles du lait. L’utilisation de gels laitiers enrichis en protéines de féverole chez le rat a révélé un effet de la formulation et du procédé de gélification sur la digestion et la rétention protéiques. La digestibilité in vivo des protéines est plus élevée chez les rats consommant le régime contenant le gel fermenté mixte composé de protéines de caséine et de féverole comparativement à son homologue de même composition mais acidifié par voie chimique. La rétention protéique est encore améliorée chez les rats ayant consommé le régime contenant le gel fermenté composé de protéines de caséine, de féverole et de lactosérum. Ces aliments enrichis en légumineuses, riches en protéines, équilibrés en acides aminés indispensables commencent à être disponibles sur le marché. Ils pourraient être proposés à la population âgée notamment dans des situations physiopathologiques impliquant une perte de protéines corporelles. / In order to assess food quality and metabolic efficiency of mixed foods combining different vegetable protein sources or vegetable-animal protein sources, two staple foods, pasta and dairy gels, were selected as vectors and enriched with flour or protein extracted from legumes. The protein structure of the mixed feeds was studied at a molecular level. The relationship between this structure and the in vitro and in vivo digestibility of proteins was evaluated. The effect of the formulation and / or manufacturing process of these mixed foods on protein metabolism in vivo has been studied in growing young rats and aged rats. The change of the pasta formulation, ie the incorporation of three different leguminous flours (faba beans, lentils or split peas), generates structural modifications of the protein network influencing the digestibility of the proteins. Animal studies show that the nutritional quality of pasta enriched with legumes is comparable to that of an animal protein such as casein, regardless of the type of legume used. Body protein retention and muscle protein synthesis in aged rats, consuming iso-protein diets based on legume-enriched pasta or casein, are comparable. However, they remain lower than those induced by soluble milk proteins. The use of faba bean protein-enriched milk gels has shown an effect of the formulation and gelation process on protein digestion and retention. In vivo digestibility of proteins is higher in rats consuming the mixed fermented gel diet composed of casein and faba bean proteins compared to its counterpart of the same composition but chemically acidified. Protein retention is further improved in rats fed with a diet containing fermented gel composed of casein proteins, faba beans and whey. These legume-enriched foods, rich in protein, balanced in essential amino acids are beginning to be available on the market. They could be offered to the elderly population, especially in physiopathological situations involving a loss of body proteins.

Les endosymbioses racinaires sont des associations bénéfiques établies entre les racines des plantes et des micro-organismes du sol. Ces symbioses ont un intérêt agronomique et écologique puisque les plantes fournissent à leurs partenaires microbiens une niche écologique et des sucres issus de la photosynthèse et en retour, les micro-organismes associés aux racines vont fournir à la plante des nutriments minéraux qui sont actuellement apportés dans l’agriculture conventionnelle sous forme d’engrais. Durant ma thèse, j’ai particulièrement étudié la symbiose endomycorhizienne à arbuscules (AMS). Elle implique des champignons du groupe des Gloméromycètes et plus de 80 % des plantes terrestres. Ainsi cette symbiose est la plus répandue sur terre connue à l’heure actuelle. Plusieurs étapes importantes pour l’établissement de l’AMS ont été définies. La première de ces étapes est la reconnaissance mutuelle entre le champignon endomycorhizien et la plante hôte. Le champignon est capable de percevoir les plantes par les exsudats racinaires qu’elles sécrètent dans la rhizosphère. Dans le mélange complexe de molécules que sont les exsudats racinaires, des phytohormones appelées strigolactones activent le métabolisme des champignons endomycorhizien, la ramification des leurs hyphes et la production de molécules fongiques appelée facteurs Myc. La perception des facteurs Myc par la plante active des processus permettant la colonisation des racines par le champignon. Ce dialogue moléculaire entre champignons endomycorhiziens et plantes hôtes reste toutefois méconnu. Des molécules de type Lipo-chitooligosaccharides (LCO) ou chito-oligosaccharides (CO) ont été identifiées dans les exsudats de spores ou d’hyphes de champignons et activent la voie de signalisation symbiotique chez les plantes mais leurs rôles respectifs dans l’établissement de l’AMS restent mal compris. Du côté de la plante, des récepteurs potentiels aux LCOs et aux COs sont codés par les gènes de la famille des Lysin Motif Receptor-Like Kinase (LysM-RLK) qui sont capables de lier les constituants structuraux des LCOs et des COs. Cependant aucune preuve n’avait été apportée, au commencement de ma thèse, permettant de conclure sur le rôle des LCOs, des COs, et des LysM-RLKs dans la mise en place de l’AMS. C’est ce que je me suis attachée à démontrer durant ma thèse. Pour cela, j’ai travaillé sur une dicotylédone (la tomate : Solanum lycopersicum) et sur une monocotylédone (Brachypodium distachyon, un modèle pour le blé). Pour identifier les récepteurs aux LCOs dans ces plantes et déterminer leur rôle dans l’AMS nous avons mis en place des techniques de génétique inverse. Nous avons ensuite déterminé l’affinité de ces récepteurs pour les LCOs. Ainsi, nous avons montré que la perception des LCOs dans la tomate est importante pour la mise en place de l’AMS. Par ailleurs, je me suis intéressée à la symbiose entre des bactéries du type rhizobium et des plantes principalement de la famille des légumineuses. La mise en place de cette symbiose nécessite la synthèse de LCOs par les rhizobia et leur perception par la plante via des récepteurs de la famille des LysM-RLKs. Ces similarités que la symbiose rhizobium-légumineuses partage avec l’AMS nous ont conduits à poser la question de savoir si les récepteurs de LCOs impliqués dans l’AMS (beaucoup plus ancienne que la symbiose rhizobium-légumineuse) ont été recrutés durant l’évolution pour jouer un rôle dans la symbiose rhizobium-légumineuse. J’ai pu montrer que les récepteurs de LCOs impliqués dans l’AMS chez les espèces non-légumineuses susmentionnées sont fonctionnels l’établissement de la symbiose rhizobium-légumineuse chez une légumineuse. / Root endosymbioses are beneficial associations established between plant roots and soil microorganisms. These symbioses have an agronomic and ecological interest as plants provide their microbial partners with an ecological niche and carbohydrates from photosynthesis. In return, the root-associated microorganisms provide the plant with minerals that are currently being delivered in conventional agriculture as fertilizers. During my thesis, I particularly studied the arbuscular mycorrhizal symbiosis (AMS). It involves fungi of the Glomeromycota group and more than 80 % of land plants. This is the currently known most widespread symbiosis on earth. Important steps for the AMS establishment have been defined. The first step is the mutual recognition between the endomycorrhizal fungus and the host plant. Fungi can perceive plants through the root exudates. In the complex mixture of molecules in the root exudates, phytohormones called strigolactones activate the endomycorrhizal fungal metabolism, the branching of their hyphae and the production of fungal molecules called Myc-Factors. Myc-Factors are perceived by the plant and activate a signaling pathway allowing root colonization by the fungus. However, parts of the molecular dialogue between endomycorrhizal fungi and host plants remain unknown. Lipo-chitooligosaccharide (LCO) or chito-oligosaccharides (CO) molecules have been found in exudates of fungal spores or hyphae and were shown to activate the plant symbiotic signaling pathway, however their respective roles in the AMS establishment are unclear. Putative plant receptors for LCOs and COs are encoded by genes from the Lysin Motif Receptor-Like Kinase family (LysM-RLK) which are able of binding the structural LCO and CO components. However, at the beginning of my PhD, we had no evidence allowing to conclude about the involvement of LCOs, COs, or LysM-RLKs in the AMS establishment. During my thesis, I aimed to understand the role the LCOs and their plant receptors in AMS. For this, I used on a dicotyledon (the tomato: Solanum lycopersicum) and on a monocotyledon (Brachypodium distachyon that is a model for wheat). In order to identify the LCO receptors in these two species, I used a reverse genetic approach. Then I determined these receptors affinity for various LCO structures. I showed that in tomato, LCO perception is important for AMS establishment. In addition, I have studied the symbiosis between rhizobium-type bacteria and plants of the legume family. Interestingly, the establishment of this symbiosis requires LCO synthesis by rhizobia and LCO perception by the plant via receptors of the LysM-RLK family. The fact that rhizobium-legume symbiosis shares similarities with the AMS led us to ask whether the LCO receptors involved in AMS (a much more ancient symbiosis than the rhizobium-legume symbiosis) have been recruited during evolution for a role in the rhizobium-legume symbiosis. I demonstrated that the LysM-RLKs involved in AMS in the above mentioned non-legume species are functional for the rhizobium-legumes establishment in a legume species.

La culture de Légumineuses présente le double intérêt de permettre une production de graines à haute valeur nutritionnelle sans nécessité d’un apport d’engrais azoté. La nutrition azotée des légumineuses dépend en effet majoritairement de la fixation symbiotique de l’azote atmosphérique réalisée par des bactéries du sol, les rhizobia, au sein des nodosités, et dans une moindre mesure, de l’assimilation de l’azote minéral du sol par les racines.Une meilleure compréhension a été acquise sur le contrôle génétique de la mise en place des racines et des nodosités et sur leur impact sur la nutrition azotée. Une grande variabilité génétique pour ces caractères a été mise en évidence, ainsi que l’existence de corrélations génétiques entre eux. Une approche de génétique quantitative a permis d’identifier des régions génomiques pouvant être impliquées dans leurs variations. Deux pistes d’amélioration de la nutrition azotée ont aussi été étudiées : l’amélioration de l’acquisition d’azote par les racines à partir d’une étude détaillée d’un mutant de développement racinaire, et l’amélioration de la symbiose via l’étude de la capacité des pois à favoriser les associations symbiotiques avec les rhizobia les plus performants.Les résultats obtenus apportent des bases de réflexion concernant la conception d’un idéotype de nutrition azotée. Au-delà de la complémentarité indispensable entre les deux voies d’acquisition d’azote, il convient d’optimiser l’interaction entre les deux partenaires symbiotiques, mécanisme complexe mettant en jeu la formation et le fonctionnement des nodosités, en lien avec une signalétique et des interactions trophiques entre partenaires et intra-plante. / Grain legume pulse crops are of great interest to allow a production of seeds high nutritional value without any contribution of nitrate fertilizer. The nitrogen nutrition of legumes depends indeed mainly on the fixation in nodules of atmospheric dinitrogen through the plant-rhizobium symbiosis, and to a lesser extent, absorption by roots of soil mineral nitrogen.A better understanding has been obtained on the genetic control of the development of roots and nodules and on their impact on nitrogen nutrition. High genetic variability of these characters has been detected, and the existence of genetic correlations between them demonstrated. A quantitative genetic approach has identified several genomic regions that may be involved in their variations. The two different ways to improve nitrogen nutrition were also studied: the improvement of nitrogen acquisition by roots through a detailed study of a root architecture mutant, and the improvement of symbiosis via the study of the ability of peas to promote symbiotic associations with the most effective rhizobia.The results provide interesting bases for the design of a pea nitrogen-nutrition ‘ideotype’. Beyond the essential complementarity between the two pathways of nitrogen acquisition, it is necessary to optimize the interaction between the two symbiotic partners, which is a complex mechanism involving nodules formation and functioning in connection with complex signaling and trophic interactions between the partners and intra-plant.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2009-2010 / Les travaux présentés dans ce mémoire avaient pour objectif d'évaluer les effets de la consommation de légumineuses chez les femmes présentant au moins deux composantes du syndrome métabolique. Au total, 134 participantes ont été assignées aléatoirement à consommer 750 ml de légumineuses hebdomadairement ou des repas témoins sans légumineuses, durant 16 semaines. Les composantes primaires et secondaires du syndrome métabolique ont été mesurées durant l'intervention alimentaire. Une augmentation significative de l'apport en fibres alimentaires et une diminution significative de l'apport en cholestérol alimentaire ont été observées dans le groupe avec légumineuses. Aucune différence significative entre les groupes n'a été observée entre les groupes pour toutes les composantes du syndrome métabolique. Toutefois, une diminution de la concentration plasmatique de fibrinogène a été observée seulement dans le groupe avec légumineuses. En conclusion, l'ajout de 750 ml de légumineuses hebdomadairement dans l'alimentation n'a pas produit d'effets significatifs sur les composantes du syndrome métabolique.

J'ai testé l'hypothèse de differentiation associée à l'hôte (HAD), avec des données génétiques et écologiques, chez Aphidius ervi parasitoïde d'Acyrthoslphon pisum spécialisé en biotypes associés à Medicago sativa et Trifolium pratense, tout en considérant les symbiotes (Regiella insecticola et Hamiltonella defensa) et la couleur (vert ou rose) du puceron. Les génotypes de 302 A. pisum, mais non ceux des 157 A. ervi récoltés en parallèle dans des champs de trois localités distantes du Québec, étaient distribués en deux groupes associés à la luzerne et au trèfle. À partir de 600 tests de laboratoire, j'ai aussi modélisé le comportement de sélection d'A. ervi et sa probabilité d'émergence de ces hôtes, prenant en compte le sexe. A. ervi avait une probabilité plus élevée de pondre dans A. pisum luzerne, mais une probabilité d'émergence plus élevée pour le biotype trèfle. Mes résultats confirment la spécialisation d'A pisum, mais pas l'hypothèse HAD pour A. ervi.

De la reconnaissance protéine-glucides. Une activité lectine avec une spécificité mannose/glucose a été détectée dans les graines de Platypodium elegans, une légumineuse de la sous-tribu Dalbergiae. Le gène de la lectine PELa a été cloné. Son produit est une protéine de 261 acides aminés appartenant à la famille des lectines de légumineuses et présentant des similarités avec l'agglutinine de Pterocarpus angolensis (PAL). La lectine recombinante a été exprimée dans E. coli et renaturée à partir des corps d'inclusion. L'analyse de la spécificité par Glycan Array montre une préférence très rare pour des N-glycanes de type complexe avec des branches disymmétriques. Une branche courte composée d'un résidu de mannose est préférée sur le bras 1-6 des N-glycanes, tandis que l'extension par les résidus GlcNAc et Gal et favorable sur le bras 1-3. Les affinités ont été mesurées par microcalorimétrie de titration en utilisant des heptasaccharides liés à une asparagine et obtenus par une méthode semi-enzymatique. Une très forte affinité de 5 uM a été obtenue pour deux ligands symétriques et disymmétriques. Les structures cristallographiques de PELa complexé avec le trimannose branché et l'heptasaccharide-Asn symétrique de type complexe ont été résolues respectivement à 2,1 et 1,65 Å de résolution. La lectine adopte l'organisation dimérique canonique des lectines de légumineuses. Le trimannose ponte les sites de liaison de deux dimères voisins, résultant en la formation de chaînes infinies dans le cristal. L'heptasaccharide-Asn se lie par le mannose du bras 1-6 dans le site principal de liaison et de nombreux contacts supplémentaires sont établis avec les autres résidus glucidiques. Le GlcNAc du bras 1-3 interagit avec la surface de la protéine dans une conformation contrainte qui peut expliquer la plus grande affinité que l'on observe sur les puces pour les oligosaccharides avec des bras 1-3 courts qui ne contiennent pas ce monosaccharide. / Lectin activity with specificity for mannose and glucose has been detected in the seed of Platypodium elegans, a legume from the Dalbergiae tribe. The gene of the lectin PELa has been cloned and the resulting 261 amino acid protein belongs to the legume lectin family with similarity with Pterocarpus angolensis agglutinin (PAL) from the same tribe. The recombinant lectin has been expressed in E. coli and refolded from inclusion bodies. Analysis of specificity by Glycan Array evidenced a very unusual preference for complex type N-glycans with asymmetrical branches. A short branch consisting of one mannose residue is preferred on the 6- arm of the N-glycan, while extension by GlcNAc, Gal and NeuAc are favorable on the 3-arm. Affinities have been obtained by microcalorimetry using symmetrical and asymmetrical Asn- linked heptasaccharide prepared by semi-enzymatic method. Strong affinity of 5 µM was obtained for both ligands. Crystal structures of PELa complexed with branched trimannose and symmetrical complex type Asn-linked heptasaccharide have been solved at 2.1 and 1.65 Å resolution respectively. The lectin adopts the canonical dimeric organization of legume lectins. The trimannose bridges the binding sites of two neighbouring dimers, resulting in the formation of infinite chains in the crystal. The Asn-linked heptasaccharide binds with the 6-arm in the primary binding site and extensive additional contacts on both arms. The GlcNAc on the 3-arm is bound in a constrained conformation that may rationalize the higher affinity that is observed on chips for oligosaccharide with shorter 3-arm that do not present this monosaccharide.

De la reconnaissance protéine-glucides. Une activité lectine avec une spécificité mannose/glucose a été détectée dans les graines de Platypodium elegans, une légumineuse de la sous-tribu Dalbergiae. Le gène de la lectine PELa a été cloné. Son produit est une protéine de 261 acides aminés appartenant à la famille des lectines de légumineuses et présentant des similarités avec l'agglutinine de Pterocarpus angolensis (PAL). La lectine recombinante a été exprimée dans E. coli et renaturée à partir des corps d'inclusion. L'analyse de la spécificité par Glycan Array montre une préférence très rare pour des N-glycanes de type complexe avec des branches disymmétriques. Une branche courte composée d'un résidu de mannose est préférée sur le bras 1-6 des N-glycanes, tandis que l'extension par les résidus GlcNAc et Gal et favorable sur le bras 1-3. Les affinités ont été mesurées par microcalorimétrie de titration en utilisant des heptasaccharides liés à une asparagine et obtenus par une méthode semi-enzymatique. Une très forte affinité de 5 uM a été obtenue pour deux ligands symétriques et disymmétriques. Les structures cristallographiques de PELa complexé avec le trimannose branché et l'heptasaccharide-Asn symétrique de type complexe ont été résolues respectivement à 2,1 et 1,65 Å de résolution. La lectine adopte l'organisation dimérique canonique des lectines de légumineuses. Le trimannose ponte les sites de liaison de deux dimères voisins, résultant en la formation de chaînes infinies dans le cristal. L'heptasaccharide-Asn se lie par le mannose du bras 1-6 dans le site principal de liaison et de nombreux contacts supplémentaires sont établis avec les autres résidus glucidiques. Le GlcNAc du bras 1-3 interagit avec la surface de la protéine dans une conformation contrainte qui peut expliquer la plus grande affinité que l'on observe sur les puces pour les oligosaccharides avec des bras 1-3 courts qui ne contiennent pas ce monosaccharide.