Thèse de doctorat--Sciences naturelles--Faculté des sciences de Paris, 1902. N°: 1099.

Thèse de doctorat--Sciences naturelles--Faculté des sciences de Paris, 1913. N°: 1531. / Notes bibliogr.

Les levures du genre Brettanomyces sont considérées depuis longtemps comme des contaminants par les industries vinicoles et brassicoles dû aux composés phénoliques indésirables qu’elles produisent. Cependant, l’utilisation des espèces B. bruxellensis et B. anomalus en brasserie est maintenant plus répandue grâce à leur capacité à diversifier les composés aromatiques produits par la traditionnelle levure Saccharomyces cerevisiae. Malgré cette émergence dans le domaine brassicole, peu d’informations sont disponibles en ce qui concerne la diversité génétique des souches et leur potentiel en fermentation. À notre connaissance, aucune méthode permettant de caractériser, d’identifier rapidement les souches de Brettanomyces spp. et pouvant facilement être mise en place dans un contexte industriel est présentement disponible. L’objectif de l’étude était donc de développer une nouvelle méthode rapide et fiable pour le typage moléculaire des levures Brettanomyces spp. dans l’optique de différencier les espèces et les souches, ainsi que de prédire leur potentiel brassicole. À cet effet, la méthode de typage génétique Random Amplification of Microsatellites (RAM)-PCR utilisant l’amorce (CGA)₅ a été développée et validée avec la méthode Restriction Endonuclease Analysis-Pulsed-Field Gel Electrophoresis (REA-PFGE) sur vingt-deux (22) souches de Brettanomyces spp., une (1) souche de Pichia kluyveri, une (1) souche de Candida parapsilosis, une (1) souche de Schizosaccharomyces pombe et une (1) souche de Saccharomyces cerevisiae, toutes isolées de bières, ferments commerciaux, vin rouge, levain et kombucha. Des essais de fermentation primaire ont révélé que les souches ayant un bon potentiel brassicole se trouvent dans les mêmes groupes phylogénétiques générés avec la méthode RAM-PCR et l’amorce (CGA)₅. Le projet a donc permis de fournir un outil efficace pour les brasseurs et les fournisseurs de levures pour l’identification rapide des espèces, des souches et du potentiel brassicole de levures Brettanomyces spp. provenant de différents substrats, sans avoir à faire appel aux techniques de séquençage et d’essais de fermentation qui sont plus coûteux ou qui demandent plus de temps à réaliser. / The yeasts of the genus Brettanomyces are often considered as a major contaminant in the wine and beer industries because of their production of phenolic off-flavors. Recently, few species of this genus, especially B. bruxellensis and B. anomalus, have been used in beers to enlarge the pool of aromatic compounds produced by the traditional Saccharomyces cerevisiae starter used for decades in breweries. The characterization of Brettanomyces species is therefore crucial to identify the strains showing interesting technological traits. However, to our knowledge, no fast method is currently available to evaluate the genetic diversity of the genus Brettanomyces which can be easily adapted in an industrial context. The aim of this study was to develop and optimize a new, fast and reliable typing method used for the species and strains differentiation of Brettanomyces spp. isolates and for the prediction of their brewing potential. Twenty-two (22) strains of Brettanomyces, one (1) Pichia kluyveri, one (1) Candida parapsilosis, one (1) Schizosaccharomyces pombe and one (1) Saccharomyces cerevisiae were isolated from beer, red wine, kombucha, sourdough, chicha and commercial starters and used for the development of a method based on the Random Amplification of Microsatellites (RAM)-PCR technique with (CGA)₅. This method was validated with the already existent and reliable Restriction Endonuclease Analysis coupled with Pulsed-Field Gel Electrophoresis (REA-PFGE) method. Further fermentation assays revealed that potential brewing isolates were clustered in the same phylogenetic group generated with RAM-PCR electrophoretic profiles. The study allowed the development of a useful tool for brewers and yeast suppliers for the identification at the species and strains levels and the brewing potential of various Brettanomyces spp. isolates, without the need for sequencing and laborious fermentation assays.

L’orme, un arbre très apprécié pour le paysagisme urbain, est menacé par des champignons ophiostomatoïdes causant la maladie hollandaise de l'orme (MHO). Dans le xylème de l’orme, ces champignons se répandent passivement grâce à leurs cellules levuriformes bourgeonnantes et se servent de la forme mycélienne pour progresser dans les vaisseaux non infectés. Ce dimorphisme pourrait faciliter la colonisation de l’hôte, ce qui indique une possible liaison avec la virulence. Plusieurs stimuli affectent le dimorphisme, y compris des inhibiteurs de lipoxygénases. Les lipoxygénases (Lox), ainsi que les cyclooxygénases (Cox) sont des dioxygénases qui catalysent la formation d’oxylipines à partir d’acide gras. Ces molécules modulent le développement fongique et agissent possiblement dans le dimorphisme et la virulence des Ophiostoma. L’objectif de cette thèse est d’analyser le dimorphisme des agents de la MHO et vérifier si cette transition et la pathogénie sont modulées par des gènes qui encodent des enzymes du groupe des dioxygénases. Nous avons examiné l’effet de différents stimuli sur le dimorphisme des souches d’ophiostomatoïdes qui causent la MHO. Nous avons aussi vérifié si l’acide linoléique induit la transition de levure-mycélium et la formation de structures de reproduction chez ces agents. Également, nous avons identifié et caractérisé des gènes qui encodent des dioxygénases chez les génomes d’O. novo-ulmi H327 et d’O. ulmi W9. De plus, nous avons produit une souche Δppo1 d’O. novo-ulmi pour explorer la fonction de ce gène. Cette transition est probablement modulée par différents mécanismes et voies car la réponse à la manipulation de stimuli variait selon la souche analysée. L’acide salicylique, inhibiteur de cyclooxygénases, réduit la production de mycélium chez les souches testées. Néanmoins, l'acide linoléique a stimulé la formation de mycélium ainsi que la production des structures de reproduction. Aucun gène lox mais deux gènes cox sont présents dans les génomes d’O. novo-ulmi H327 et d’O. ulmi W9. Selon nos résultats, un de ces gènes cox (gène ppo1 ou g7173) ne semble pas lié à la virulence ni aux fonctions essentielles du cycle de vie d’O. novo-ulmi. Toutefois, les mutants Δppo1 produisent moins de mycélium que les souches sauvages en milieu liquide contenant de l’arginine. D’après nos résultats, les cyclooxygénases pourraient être liées au dimorphisme des agents de la MHO. / Elm trees, which are valued for urban landscaping, are threatened by ophiostomatoid fungi causing Dutch elm disease (DED). These fungi are transported passively in the elm xylem as yeast-budding cells and switch to the mycelial form to progress in uninfected vessels. This dimorphism may facilitate colonization of the host, which indicates its possible association with fungal virulence. Several stimuli affect dimorphism, among them lipoxygenase inhibitors. Lipoxygenase (Lox) and cyclooxygenase (Cox) are dioxygenases which catalyze oxylipins from fatty acids. These molecules modulate fungal growth and are possibly involved in dimorphism and virulence in Ophiostoma. The objective of this thesis was to analyze dimorphism of DED agents and verify whether this transition and pathogenesis are modulated by genes that encode dioxygenase enzymes. The effect of different stimuli on dimorphism was examined in ophiostomatoid strains that cause DED. I also verified if linoleic acid induced transition from yeast to mycelium and production of reproductive structures in these agents. In addition, I identified and characterized genes that encode dioxygenases in genomes of O. novo-ulmi H327 and O. ulmi W9. Finally, I produced a Δppo1 strain of O. novo-ulmi to determine the function of this gene. This transition is probably modulated by different mechanisms and pathways since the response to the manipulation of stimuli varied according to the strain analyzed. Salicylic acid, a cyclooxygenase inhibitor, reduced mycelial production in the strains tested. However, linoleic acid stimulated the production of mycelia and reproductive structures. No lox gene but two cox genes are present in the genomes of O. novo-ulmi H327 and O. ulmi W9. According to our results, one of these cox genes (gene ppo1 or g7173) does not seem related to the virulence or essential functions of the O. novo-ulmi life cycle. Nonetheless, the Δppo1 mutants produced less mycelia in liquid medium with arginine compared to the wild-type. As observed with these data, cyclooxygenases could be related to dimorphism of DED agents.

En fonction du contexte génétique d’un individu et de son environnement, les mutations responsables de certaines maladies génétiques peuvent avoir des effets différents. Ces effets créent donc un besoin pour des traitements médicaux personnalisés. Ces traitements, pour être développés, demandent une meilleure compréhension de l’implication du contexte génétique au niveau moléculaire, incluant le mode d’action des gènes modificateurs. Pour mieux comprendre leur mode d’action, dans le cadre de mon projet, j’utilise un modèle du Syndrome de Wiskott-Aldrich chez la levure Saccharomyces cerevisiae impliquant le gène LAS17. Grâce à des expériences d’évolution expérimentale, des gènes ciblés par des mutations et, par la suite, une molécule ont été identifiés permettant de corriger le phénotype malade. Dans certains cas, cette correction est spécifique au contexte génétique et la majorité des gènes ciblés codent pour des partenaires d’interaction physique de Las17p. Une exception est la sous-unité Cnb1p de la calcineurine, la protéine ciblée par la cyclosporine A, qui ne fait pas partie de ces partenaires. La réponse à cette molécule est pourtant spécifique à un contexte génétique. J’ai utilisé différentes approches, dont des analyses QTL, pour identifier les gènes modificateurs sous-jacents à cette spécificité. Plusieurs locus ont été identifiés et la plupart incluaient des gènes au niveau du réseau d’interaction protéique ou génétique de Las17p et des sous-unités de la calcineurine. Le gène candidat principal, END3, un interactant physique de Las17p, semble présenter des effets de dosage au niveau protéique. Les liens avec la littérature suggèrent une importance dans la balance protéique de réseaux d’interaction à la fois du gène causant la maladie et celui ciblé par le traitement. L’ensemble des résultats du modèle soutiennent l’importance de tenir compte du contexte génétique pour élaborer de nouveaux traitements et suggèrent que les partenaires d’interactions devraient être les principales cibles de ces interventions. / Depending on the genetic background of an individual and their environment, the mutations responsible for some genetic diseases may have different effects. These effects create a need for personalized medical treatments. To be developed, these treatments require a better understanding of the implication of the genetic background at the molecular level, including the mode of action of modifier genes. To better understand their mode of action, as part of my project, I used a model of the Wiskott-Aldrich Syndrome in the yeast Saccharomyces cerevisiae involving the LAS17 gene. Through experimental evolution experiments, several genes targeted by mutations and, subsequently, a molecule have been identified to rescue the diseased phenotype in yeast. In some cases, this phenotypic rescue was specific to the genetic context and the majority of the targeted genes coded for Las17p physical interaction partners. An exception was the Cnb1p subunit of calcineurin, the protein targeted by cyclosporin A, which was not one of these partners. The response to this molecule was nevertheless specific to a genetic background. I used different approaches, including QTL analysis, to identify modifier genes underlying this specificity. Several loci were identified and most of them included genes in the protein or genetic interaction networks of Las17p and of calcineurin subunits. The main candidate gene, END3, a physical interactant of Las17p, appeared to exhibit protein-level effects. The literature suggests an importance in the protein balance of the interaction networks of both the gene causing the disease and the one targeted by the treatment. The overall model results support the importance of considering the genetic background for developing new treatments and suggest that interaction partners should be primary targets for these interventions.

Les protéines associées aux membranes sont d'une importance cruciale pour la cellule. Cependant, en raison d'une plus grande difficulté de manipulation, les données biochimiques les concernant sont très lacunaires, notamment au point de vue de la formation de complexes entre ces protéines.<p><p>L'objectif global de notre travail consiste à combler ces lacunes et à préciser les interactions entre protéines membranaires chez la levure Saccharomyces cerevisiae et plus précisément, entre les transporteurs. Nous avons commencé notre travail par l'étude d'un jeu de données d'interactions à grande échelle entre toutes les perméases détectées par une méthode de double hybride spécialement adaptée aux protéines insolubles (split ubiquitin). Premièrement, la qualité des données a été estimée en étudiant le comportement global des données et des témoins négatifs et positifs. Les données ont ensuite été standardisées et filtrées de façon à ne conserver que les plus significatives. Ces interactions ont ensuite été étudiées en les modélisant dans un réseau d'interactions que nous avons étudié par des techniques issues de la théorie des graphes. Après une évaluation systématique de différentes méthodes de clustering, nous avons notamment recherché au sein du réseau des groupes de protéines densément interconnectées et de fonctions similaires qui correspondraient éventuellement à des complexes protéiques. Les résultats révélés par l'étude du réseau expérimental se sont révélés assez décevants. En effet, même si nous avons pu retrouver certaines interactions déjà décrites, un bon nombre des interactions filtrées semblait n'avoir aucune réalité biologique et nous n'avons pu retrouver que très peu de modules de protéines de fonction semblable hautement inter-connectées. Parmi ceux-ci, il est apparu que les transporteurs d'acides aminés semblaient interagir entre eux.<p><p>L'approche expérimentale n'ayant eu que peu de succès, nous l'avons contournée en utilisant des méthodes de génomique comparative d'inférence d'interactions fonctionnelles. Dans un premier temps, malgré une évaluation rigoureuse, l'étude des profils phylogénétiques (la prédiction d'interactions fonctionnelles en étudiant la corrééélation des profils de présence - absence des gènes dans un ensemble de génomes), n'a produit que des résultats mitigés car les perméases semblent très peu conservées dès lors que l'on considère d'autres organismes que les \ / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished