Thesis (Ph. D.)--University of Wisconsin--Madison, 1951. / Typescript. Vita. eContent provider-neutral record in process. Description based on print version record. Includes bibliographical references.

Certaines cyanobactéries photoautotrophes sont capables de fixer l’azote atmosphérique grâce à des cellules spécialisées, les hétérocytes. De plus, en aérobiose, comme ces cellules peuvent excréter de l’ammonium lorsque leurs activités glutamine synthétase sont partiellement inhibées. Elles sont considérées comme usines cellulaires potentielles pour une bioproduction d’engrais azoté. Nous utilisons une souche mutante de Anabaena variabilis PCC 7937-C9, cyanobactérie hétérocytée à taux de croissance élevé, pour étudier la capacité à produire de l’ammonium en photobioréacteurs. Les caractéristiques de croissance de cette souche ne différent pas significativement de celles de la souche sauvage, avec un taux de croissance spécifique maximal de 3.0 j–1 à 30°C. Nous montrons qu’une partie de l’azote excrété dans le milieu de culture est entrainé sous forme de NH3 par la phase gazeuse, expliquant ainsi des sous-estimations antérieures. Cette production dépend de la température, l’irradiance, le taux d’aération et la concentration en MSX. Des études cinétiques confirment que la production d’azote ammoniacal en phase liquide et en phase gazeuse est corrélée aux variations de pH. Une régulation pulsée de pH permet d’accroitre la production de NH3. Des cultures en chemostat confirment que les productions de NH3 gazeux sont maximales à pH 8.8. Une variation cyclique des teneurs en NH4 +/NH3 dissous semble réguler les teneurs en NH4 +/NH3 en dessous d’un seuil critique de 1.5 mmol L–1 via une consommation par les cellules végétatives. Ces caractéristiques physiologiques sont analysées pour une application potentielle à la fourniture d’azote à des cultures de microalgues oléagineuses. / Some photoautotrophic cyanobacteria species are able to fix dinitrogen thanks to specialized cells, the heterocyts. Moreover, these cells are known to secrete ammonia when the glutamine synthase activity is partially inhibited under aerobic conditions. They are considered as potential cell factories for fertilizer. The present study uses a mutant strain of Anabaena variabilis PCC 7937-C9, a fast-growing heterocytous cyanobacterium, to investigate the potential use of diazotrophic cyanobacteria in photobioreactors for ammonium production. The growth characteristics of this strain cultivated in chemostat cultures are not significantly different from those of the wild strain, with a maximal specific growth rate of 3.0 d–1 at 30°C. A part of the combined nitrogen excreted in the culture medium is shown to be stripped through the aeration of the cultures as NH3, indicating previous underestimation of NH4 +/NH3 excretion. This process is shown to be affected by parameters such as temperature, irradiance, gas flow rate and MSX concentrations. Kinetics study reveals that the dissolved NH4 +/NH3 as well as the gaseous NH3 productions are correlated to pH variations production; a pulse regulation of pH is used to increase the NH3 production. Chemostat cultures with pH regulation are used to confirm that maximal gaseous NH3 is produced at pH 8.8. A cyclic variation of dissolved NH4 +/NH3 seems to regulate the NH4 +/NH3 concentrations under a threshold level of 1.5 mmol L–1; uptake of NH4 + by vegetative cells seems to be involved. These physiological features are discussed in view of operative conditions for efficient nitrogen supply for production by oleaginous microalgae.

Certaines formes d'épilepsies nécessitent encore d'être étudiées pour pouvoir être traitées. Le modèle d'animaux épileptiques développé par le Laboratoire de Neurobiologie est constitué des lignées MSO-Fast et MSO-Slow, convulsant respectivement rapidement ou tardivement après l'injection de méthionine sulfoximine (MSO). Ce travail a pour but d’analyser et de comparer ces deux lignées afin de mieux comprendre les mécanismes contribuant à l’apparition des crises induites par la MSO. Les deux lignées ont d'abord été caractérisées par leurs réponses à la MSO. L'implication de la voie glutamatergique a ensuite été mise en évidence par l'administration de convulsivants et d'anticonvulsivants ainsi que par une étude de l'anxiété et de la faculté d'apprentissage. L'étude de la glutamine synthétase, enzyme-clé du recyclage du glutamate en tant que neurotransmetteur, a révélé une plus faible activité de cette enzyme pour la lignée MSO-Fast. La mesure de la variation du taux de glycogène astrocytaire indique que le métabolisme glucidique, lié étroitement à la voie glutamatergique, participe à la différence de sensibilité entre les deux lignées. Une étude complémentaire de la glycosylation des protéines a révélé une modification de la N-glycosylation induite par une dose convulsivante de MSO. Les concentrations de 13 molécules appartenant à la famille des monoamines ont été mesurées par HPLC. Cette étude démontre d'une part la forte diminution de tryptophane et de tyrosine après injection de MSO et d'autre part l'implication de la noradrénaline et de la sérotonine, les deux principaux neurotransmetteurs contrôlant la quantité de glycogène astrocytaire. / Certain forms of epilepsies still require understanding their mechanisms to be treated. The model of epileptic animals developed by the Laboratory of Neurobiology is constituted by the lines MSO-Fast and MSO-Slow, convulsing respectively quickly or late after the injection of methionine sulfoximine (MSO). This work aims at analyzing and at comparing these two lines to better understand mechanisms contributing to the appearance of the crises induced by MSO. Both lines were characterized at first by their answers to MSO. The implication of the glutamatergic neurotransmission was then revealed by the administration of convulsants and anticonvulsants as well as by a study of the anxiety and the faculty of learning. The study of the glutamine synthetase, the key-enzyme of the the neurotransmitter glutamate recycling, revealed a lower activity of this enzyme for the line MSO-Fast. The measure of the variation of astrocyte glycogen indicates that the glucidic metabolism, connected to the glutamatergic pathway, participates to the difference of sensibility between both lines. The study of the glycoproteins revealed a modification of N-glycosylation linked to a convulsante dose of MSO. The concentrations of 13 molecules belonging to the family of monoamines were measured by HPLC. This study demonstrates on one hand the strong decrease of tryptophane and tyrosine after injection of MSO and on the other hand the implication of norepinephrine and serotonine, two main neurotransmitters controlling the quantity of astrocyte glycogen.