Les zones intertidales jouent un rôle essentiel dans le renouvellement des ressources halieutiques. De nombreuses espèces marines, poissons comme macro-crustacés ont un cycle de vie qui leur impose de passer au cours de leur période juvénile par ces écosystèmes. De par sa position à l'interface terre-mer, la zone intertidale est soumise à d'importantes fluctuations des facteurs environnementaux. Cependant, la façon dont cet écosystème répond aux forçages environnementaux, notamment en ce qui concerne la composition et la structure des peuplements, leurs dynamiques et persistances saisonnières et interannuelles sont encore mal connues. En Manche Orientale, l'estran sableux représente plus de 70 % du littoral et constitue d'importantes zones de nourriceries pour les juvéniles de poissons. Dans ce contexte scientifique et régional, l'objectif global de cette thèse a été de décrire les assemblages des peuplements de poissons et de macro-crustacés de la zone intertidale et d'analyser l'influence de l'environnement sur les assemblages et la dynamique des espèces. Une telle étude a pour but de mieux comprendre le fonctionnement de cet écosystème et de préciser son importance dans le cycle biologique des espèces marines, notamment des espèces d'intérêt halieutique. Une première partie de ce travail a permis de déterminer la composition et la variabilité des assemblages de poissons et de macro-crustacés en relation avec les fluctuations environnementales et climatiques. A partir d'un suivi à long terme (11 années) mais aussi saisonnier, nous avons mis en évidence une stabilité des assemblages des peuplements de la macrofaune (poissons et crustacés). A l'inverse les abondances présentent des fluctuations interannuelles et saisonnières en relation avec des facteurs comme la NAO, la température, la salinité ou encore la turbidité. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons analysé si les variations des conditions environnementales de la zone intertidale pendant la période printanière sont d'ordre à affecter les performances physiologiques et la survie des juvéniles qui colonisent cet écosystème. Nous avons focalisé notre étude sur l'espèce de poisson dominante et la zone intertidale, la plie "Pleuronectes platessa". Différents indices qui reflètent les performances physiologiques des juvéniles (croissance et indices de conditions) ont été mesurés sur les juvéniles de plie tout au long de la période de colonisation. Les résultats montrent que la croissance récente, la condition K et l'état nutritionnel (ARN/ADN) des juvéniles de poissons sont élevés tout au long de la période de colonisation des juvéniles et présentent peu de variations intra- et interannuelles, indiquant que l'estran offre des conditions favorables au développement et à la survie des juvéniles de poisson et par conséquent à leur recrutement. Malgré l'importance du bloom de "Phaeocystis globosa" dans la région et de ses fortes variations interannuelles, nous n'avons pas constaté d'effets de ce bloom sur les assemblages, les abondances ou encore les performances physiologiques des poissons. / Intertidal areas provide an essential habitat to fish and macrocrustaceans. These systems are particularly used by juveniles of many fish and macrocrustacean species as nurseries because of the potential advantages they provide for the growth and survival of young fish, namely high prey availability, refuge from predators and good environmental conditions. These habitats are in permanence subject to strong environmental and human fluctuations.Therefore, the comprehension of the functioning and the conservation of the sandy beaches are necessary to maintain the biodiversity and to guarantee the renewal of the fisheries. It is in this framework that our study oriented us to determine the importance of the environmental factors on one hand on the dynamic of the ichtyofauna and on the other hand on physiological performances of the juveniles of fish on the intertidal zones of the English Channel. First, this work allowed us to determine the composition and variability of the fish and macrocrustaceans assemblages in relationship with the environmental and climatic fluctuations. According to our results, the importance of the role of the intertidal habitats of the English Channel in the renewal of the fisheries was proved. Standard qualitative community ecology metrics (species composition, richness, diversity, evenness and similarity) indicated notable inter-annual stability over the study period. Afterward, a 2nd part of this study was consecrated to the seasonal study of the assemblages and the impact of the environmental changes. Our results allowed us to demonstrate that abiotic and climatic factors (mainly temperature, salinity, suspended matter and the winter NAO) have a great influence on the structure of fish and macrocrustacean assemblages but also the impact of Phaeocystis globosa blooms on the population structure. To better understand the nursery functions, the study of physiological performances of juvenile common plaice Pleuronectes platessa during the spring period on the intertidal zone was discussed in order to understand if changes in the environment have an impact on their healthy development. For this, we analyzed various indices that reflect the physiological performance of juvenile common plaice (growth and condition indeces). The results show that the recent growth, the Fulton's K and nutritional ratio RNA/DNA juvenile fish are high throughout the juvenile period of colonization, indicating that nurseries are favorable to the development and survival of fish and therefore their recruitment. Finally, all the work presented shows that the environment of the intertidal areas of the Eastern English Channel is favorable to good life cycle course of marine fish fauna.

Le lac Tonle Sap (TSL) est l'un des plus grands lacs du monde et est connu comme un hot-spot de la biodiversité en Asie du Sud-Est. En raison de la grande diversité ainsi que de la productivité élevée de poissons, le lac contribue à un apport important en protéines pour la population cambodgienne. Cette étude vise principalement à étudier (1) la dynamique spatiale et temporelle de la composition des communautés de poissons, (2) les effets des facteurs environnementaux sur la distribution des espèces et (3) l'effet de l'abolition des lots de pêche sur la biomasse, les communautés de poissions et le structure des poissons. En utilisant des méthodes statistiques multivariées sur les données de poissons et de variables environnementales, je suis en mesure de mettre en évidence les principales conclusions suivantes: * Les communautés de poissons du TSL étaient composées de deux assemblages de poissons: l'assemblage du nord, principalement caractérisé par des poissons noirs, et l'assemblage du sud, principalement lié aux poissons blancs, gris et estuariens. Les assemblages de poissons de la période 1994-1995 étaient représentés par l'abondance de tous les groupes fonctionnels, c'est-à-dire les poissons noirs, blancs et gris, et pour la période de 1996 à 1999, les assemblages étaient liés aux poissons blancs et gris. * Les distributions des abondances espèces de poissons n'étaient pas homogènes dans le TSL. De plus, les aires de distributions des espèces étaient différentes et étaient régies par des combinaisons distinctes de caractéristiques de l'habitat et de facteurs climatiques. * H. lobatus et H. siamensis peuvent coexister ensemble, mais la synchronisation et la migration de H. lobatus conduisent toujours à celles de H. siamensis. Ces résultats suggèrent que la population de H. lobatus est plus sensible aux variations d'impulsion de flux que celles de H. siamensis. Ceci indique que les variations des impulsions d'écoulement sont les principaux déterminants responsables de la dynamique temporelle de chaque espèce.[...] / Tonle Sap Lake (TSL) is one of the world's largest lakes and is a biodiversity hotspot in Southeast Asia. It supports high fish productivity which sustains protein supply for millions of people in the region. This study aims to investigate (1) spatial and temporal dynamics of fish community composition, (2) the effects of environmental factors on fish distribution and (3) effects of fishing lot abolishment on fish biomass, community and structure in TSL. By using multivariate statistical methods on fish and environmental data, the thesis highlights that: * There were two fish assemblages in TSL: the northern assemblage, mostly characterised by black fishes, and the southern assemblage, mainly linked to white, grey and estuarine fishes. Fish assemblages from earlier years (1994 and 1995) were represented by the abundances of all functional groups, i.e. black, white and grey fishes, and from 1996 to 1999, the assemblages were linked only to white and grey fishes. * Fish species distributions were not homogeneous within TSL. In addition, species distribution areas were different and were governed by distinct combinations of the local habitat characteristics and regional climatic factors. * H. lobatus and H. siamensis can co-occur together, but synchronisation and migration of H. lobatus always lead those of H. siamensis. These results suggest that the population of H. lobatus is more responsive to flow pulse variations than those of H. siamensis.[...]

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

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Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Le fonctionnement des milieux aquatiques d’origine anthropique est étroitement dépendant des usages ; l’environnement des communautés biologiques est donc généralement fluctuant. L’étude du lien entre environnement et organisme est alors plus complexe que dans les environnements stables. Ce travail de thèse vise à mieux comprendre comment l’ichtyofaune réagit face aux changements des conditions environnementales dans une retenue soumise à marnage, la retenue des Bariousses, située sur la Vézère.Une approche multi-échelle à la fois biologique (communauté et individus) et temporelle (cycles annuel et journalier) a été adoptée. Une attention particulière a été donnée à la zone littorale car elle joue un rôle crucial pour les communautés piscicoles des milieux lacustres et constitue la première zone affectée par les variations du niveau de l’eau. L’étude se décompose en quatre parties. La première présente les caractéristiques du site d’étude et la seconde décrit l’impact des variations du niveau de l’eau sur les habitats à partir d’une analyse cartographique de la zone littorale. Les conséquences de la contrainte hydrologique via les modifications des conditions d’habitats ont été ensuite analysées en parallèle des effets de la température de l’eau et de la photopériode. Ensuite, la troisième partie présente l’effet de la variabilité temporelle des conditions environnementales, induites par les variations du niveau de l’eau, sur la composition de la communauté littorale (échantillonnage par pêche électrique). Un système innovant de positionnement par télémétrie acoustique (Vemco Positioning System) a finalement permis dans une quatrième partie d’étudier cet impact à un niveau individuel en analysant le comportement de 90 individus de trois espèces différentes (sandre, brochet et perche commune) avec une précision satisfaisante (erreur moyenne de 3.3 m après filtration). Nous avons mis en évidence que les fluctuations du niveau de l’eau induisent une variabilité temporelle de la surface et du volume occupés par la zone littorale. De plus, une diminution progressive de la complexité structurelle des habitats littoraux avec une tendance à l’homogénéisation (dominance des substrats fins et de l’absence de végétation) est observée suite à un abaissement du niveau de l’eau. Malgré ces changements des conditions d’habitats induites par les variations du niveau de l’eau, la communauté piscicole littorale n’a pas montré de nets changements de composition. Une forte variabilité inter individuelle des réponses comportementales aux fluctuations environnementales est notée mais, la température et la photopériode représentent deux paramètres structurant majeurs de l’activité et du choix des habitats. Le niveau d’eau affecte une partie du peuplement, certains individus fréquentent davantage la zone littorale et sont moins mobiles lorsque les habitats accessibles en bordure sont plus complexes (niveau d’eau élevé). Ces résultats ont permis de proposer quelques pistes de réflexion sur la gestion des niveaux d’eau sur cette retenue, en lien avec le peuplement de poissons. / Aquatic ecosystem functioning in human-impacted environments is highly dependent of its uses; in consequence, the environment of biological communities is generally fluctuating. Studying the link between environment and organism in fluctuating environments is generally more complex compared to steady environments. The main objective of this work was to better understand how fish populations respond to environmental modifications in a reservoir affected with water level fluctuations (WLF), the Bariousses’s reservoir located on the Vézère River.A multiscale approach was used with different biological (community and individual) and temporal (annual and daily cycles) scales. A special attention was given to the littoral zone as it plays a key role for lake fish communities and since it is strongly affected by WLF. This work is divided in 4 parts. The first part presents the characteristics of the study site and the second part describes the impact of WLF on the studied habitats using a mapping of the littoral zone. The consequences of hydrological stress through the changes in habitat conditions were also analyzed as well as the effects of water temperature and photoperiod. The third part shows the effect of the temporal variability of environmental conditions induced by WLF on the composition of the littoral fish community (sampled by electrofishing). The fourth part presents an innovative positioning system acoustic telemetry (Vemco Positioning System) that was used to study the impact of WLF at the individual scale by analyzing the behavior of 90 individuals from three different fish species (pikeperch, pike and perch) with a satisfactory accuracy (average error of 3.3 m after filtration).The results of this work showed that WLF induced a temporal variability of the littoral zone surface and volume. In addition, a gradual decrease of the structural complexity of littoral habitats was associated with lower water level inducing a trend to homogenization (dominance of thinner substrates without vegetation). Despite these changes in habitats conditions induced by WLF, littoral fish community did not show any clear change in composition. High inter-individual variability of behavioral responses was observed in response to environmental fluctuations, but the temperature and photoperiod were the two major structural parameters controlling fish activity and spatial distribution. Water level affected a part of the fish population since more individuals attended the littoral zone and were less mobile when available habitats were more complex (with a high water level). These results allowed us to suggest some ideas for the management of water levels in the studied reservoir focused on the fish population.

Os diversos fenômenos solares mostram que a sua atividade não é constante, sendo as manchas solares observadas em sua fotosfera um indicador de atividade do Sol. Os números dessas manchas seguem um ciclo de 11 anos que alterna entre máximos e mínimos; quanto maior o número de manchas, maior o número de erupções no Sol. A literatura médica vem mostrando algumas evidências de que a atividade solar possui alguma relação com a predisposição das pessoas a algumas doenças. As tempestades geomagnéticas são associadas a doenças cardiovasculares, mudanças na pressão arterial sistólica, gravidade da crise de enxaqueca, distúrbios psiquiátricos. As condições da atividade geomagnética são classificadas segundo Batista (2003) em uma escala de Calma, Transição, Ativo, Tempestade fraca, Tempestade intensa ou Tempestade muito intensa. No presente projeto de pesquisa, objetiva-se investigar a associação entre atividade geomagnética e internações diárias por infarto nos hospitais de Ribeirão Preto e região, no período de 1998 a 2007. A hipótese em estudo é que em dias de condições de atividade geomagnética muito perturbada, o número médio de internações por doenças isquêmicas do coração é maior. Para a análise dos dados foi utilizado o modelo de regressão de Poisson com função logarítmica com o auxílio do software SAS 9.2, utilizando o procedimento PROC GENMOD. Observa-se que há evidências de associação entre tempestades geomagnéticas e internações por IAM. / Numerous solar phenomena demonstrate that their activities are not continual, and sunspots noticed in their photosphere are considered an indicator by Suns activity. Numbers linked with these sunspots follow an eleven-year cycle, which alternates between high and low, it means, the greater the number of sunspots, the greater the number of Sun eruptions. Medical Literature has produced evidences that solar activity has some association with people predisposing to some diseases. Geomagnetic storms are related with cardiovascular disease, changes in systolic blood pressure, severity and psychiatric disorders. According to Batista (2003), geomagnetic activity conditions are categorized on a scale of Quiet, Transition, Acting, Weak Storm, Intense Storm or Very Intense Storm. This study intends to investigate the association between geomagnetic activity and daily hospitalization by acute myocardial infarction (AMI) in Ribeirão Preto and its region from 1998 to 2007. The hypothesis being studied is that: day which has unquiet geomagnetic condition, the average number of hospitalizations originated by ischemic heart disease is higher. In order to get on with data analysis, it was used Poissons regression model, with logarithmic function through SAS 9.2, using PROC GENMOD procedure. In consequence, it is observed that there are evidences between geomagnetic storms and hospitalizations by AMI.

Les poissons arc-en-ciel (Melanotaeniidae) se distribuent entre la Nouvelle-Guinée et l'Australie. Ils sont très recherchés en aquariophilie en raison de leur coloration remarquable. Il en existe un très grand nombre d’espèces, dont certaines figurent sur la liste rouge des espèces menacées. L’espèce Melanotaenia boesemani, l'une des plus populaires au sein de cette famille, est en voie de disparition. L’aquaculture de cette espèce apparaît donc comme une solution prometteuse pour limiter la capture de spécimens sauvages. Pourtant, le nombre de fermes qui élèvent M. boesmani est très faible. Ceci est probablement dû aux problèmes rencontrés par les aquaculteurs, à savoir une proportion plus élevée de femelles par ponte, une perte de la coloration, un taux de croissance et une fécondité plus faibles, ainsi que l’apparition fréquente de malformations. Dans ce contexte, cette thèse visait à produire de nouvelles données génétiques en vue d’améliorer l'aquaculture et la conservation de cette famille. Plus précisément, les objectifs étaient: 1) de développer de nouveaux marqueurs microsatellites à partir d'ADN de M. boesemani, 2) d'évaluer la diversité génétique des populations sauvages de Melanotaenia et d'affiner leur taxonomie, 3) de définir l’origine géographique des souches de M .boesemani élevées en Indonésie, et d'évaluer la pression de consanguinité résultant de cette domestication. Par séquençage haut débit, 12 marqueurs microsatellites ont été développés et validés sur l’espèce M. boesemani. Les loci correspondant se sont tous révélés polymorphe et des expériences de croisement ont montré qu’ils se conformaient aux lois de Mendel. Ces nouveaux marqueurs ont ensuite été mis en œuvre pour évaluer la variabilité génétique de 44 populations sauvages (correspondant à 1152 spécimens de poissons). Les valeurs de Fis multilocus ont révélé que 5 espèces présentaient des écarts significatifs à l’équilibre de Hardy-Weinberg et suggéré la présence possible de sous-populations génétiquement différenciées. Combinés à une analyse phylogénétique effectuée sur le gène de la cytochrome oxydase I (COI) et à l'observation de plusieurs caractères morphologiques diagnostic, les 12 marqueurs microsatellites ont également permis de caractériser 8 nouvelles espèces non-encore décrites. Enfin, ces marqueurs microsatellites ont été appliqués pour analyser et comparer la variabilité génétique d’échantillons de M. boesemani obtenus à partir de 6 fermes aquacoles autour de Jakarta avec celle des deux populations indigènes de cette espèce, à savoir des lacs Ayamaru et Uter (Papouasie occidentale). Les résultats ont indiqué que toutes les souches élevés provenaient du lac Ayamaru. Aucun déficit en hétérozygotes n’a été mis en évidence, suggérant qu'il n'y avait pas de consanguinité majeure dans ces souches d’élevage. L’analyse des génotypes a également suggéré que l’espèce M. boesemani représentait probablement une métapopulation constituée de populations génétiquement différenciées. En définitive, ces résultats indiquaient que les problèmes rencontrés par les aquaculteurs ne proviennent pas d’une éventuelle consanguinité mais sont plus surement liés à d'autres facteurs tels qu’une gestion inappropriée et / ou une mauvaise qualité des eaux d’élevage. En conclusion, ces nouveaux marqueurs microsatellites se sont avérés utiles pour évaluer la structure génétique et la diversité d'un grand nombre d'espèces de poisson arc-en-ciel, dont beaucoup sont en voie de disparition. Les résultats présentés ici sur l'une des espèces les plus menacées (M. boesemani) montrent qu'il est encore possible d'éviter son extinction. Ceci nécessite cependant d'augmenter sa production aquacole afin de soulager rapidement la pression de surpêche. Ceci passe par une meilleure gestion des pratiques d'élevage. / Rainbowfishes (Melanotaeniidae) are widely distributed throughout New Guinea and Australia. They are very famous for ornamental trade because of their vivid coloration. They display amazing species richness and some of them are on the red list of endangered species. The species Melanotaenia boesemani, one of the most popular within this family, is.facing great threats. Rearing of this species in aquaculture setups thus appears as a promising solution to limit capture of wild specimens. Yet, the number of farms that raise M. boesmani is very low. This is probably due to the problems reported by the farmers, i.e. higher proportion of females per spawning, loss of coloration, lower growth rate and fecundity, frequent morphological abnormalities. In this context, this study aimed at gathering new genetic information that would be useful for the aquaculture and conservation of the Melanotaeniidae family. Specifically, the objectives of the research were: 1) to develop new microsatellite DNA markers from the endangered M. boesemani, 2) to evaluate the genetic diversity of wild populations of Melanotaenia and refine their taxonomy, 3) to describe the geographic origins of M. boesemani reared by ornamental fish farmers in Indonesia, and evaluate the inbreeding pressure resulting from this domestication. Using next generation sequencing, 12 microsatellite DNA markers were developed and validated from M. boesemani. All microsatellite loci revealed polymorphic and cross-breeding experiments showed that they followed a Mendelian inheritance pattern. These new markers were subsequently implemented to evaluate the genetic variability of 44 wild populations (corresponding to 1152 fish specimens). Multilocus Fis values revealed that 5 species significantly departed from Hardy-Weinberg expectations and suggested the possible occurrence of genetically differentiated subpopulations. Combined with a phylogenetic analysis performed on the cytochrome oxydase I (COI) gene and with the observation of several diagnostic morphological characters, the 12 microsatellite markers also enabled to characterize 8 new species previously undescribed. Finally, these microsatellite markers were applied to analyze and compare the genetic variability of M. boesemani samples obtained from 6 aquaculture farms around Jakarta with that of the two native populations of this species , i.e. from Ayamaru and Uter Lakes (West Papua). Results indicated that all reared strains originated from Ayamaru Lake. No deficit in heterozygotes was evidenced, suggesting that there was no major inbreeding in these reared populations. Genotype analysis also suggested that M. boesemani species consists of a metapopulation composed of genetically differentiated populations. Altogether, these results indicated that the problems experienced by the farmers are obviously not due to inbreeding depression and are probably caused by other factors such as unsuitable management and/or poor water quality. In conclusion, these new microsatellite markers proved useful to evaluate the genetic structure and diversity of a large number of rainbowfish species, among which many are endangered. The results presented here on one of the most threatened species (M. boesemani) show that it is still possible to prevent its extinction. This, however, implies to increase its aquaculture production in order to quickly alleviate the overfishing pressure. This, in turn, involves a better management of rearing practices.

L'application des techniques de séquençage à haut débit dans les dernières années a conduit à l'obtention de la séquence de génomes complets de plusieurs organismes. Le développement de nouveaux outils de génétique inverse était donc souhaitable afin de faire un usage optimal des données accumulées. Les nucléases hautement spécifiques représentent un outil unique pour induire des modifications ciblées du génome in vivo. L'induction d'une cassure double brin dans l'ADN est réparée soit par la voie de jonction d’extrémités nonhomologues soit par la voie très fidèle de la recombinaison homologue. Le ciblage d'un locus précis avec une nucléase spécifique stimule fortement la réparation de l'ADN, qui peut être utilisé pour induire des modifications ciblées dans le génome. Dans ma thèse, je vise à fournir une preuve de prinicipe pour l'utilisation des méganucléases et des transcription activator like effector nucléases (TALENs), deux classes communes de nucléases très spécifiques, comme nouveaux outils d'édition du génome chez le medaka, Oryzias latipes, et le poisson zèbre, Danio rerio. J'ai d’abord trouvé les conditions optimales d'utilisation de ces nucléases dans nos modèles de poissons. J'ai à cette occasion également développé une méthode très sensible et rapide pour la détection de modifications génomiques ciblées. J'ai ensuite induit des mutations au sein de trois gènes différents chez le poisson zèbre avec des TALENs. Les mutations dans le gène col6a1 ont conduit à la mise en évidence pour la première fois d’une technique de modification d’un site d’épissage d’un gène de poisson zèbre à l’aide d’une nucléase ciblée. Ce travail nous a permis d’établir une lignée de poisson avec une mutation dans le collagène VI alpha 1 qui est similaire à une mutation fréquemment trouvée chez les patients humains atteints de myopathie de Bethlem. De même, j’ai pu induire des mutations dans le gène nle1 du poisson zèbre qui vont permettre la mise en place de lignées de poissons mutants de ce gène. En outre, j'ai pu montrer qu’un nouveau type de nucléase, une TALEN Compact, était actif sur une cible chromosomique chez le poisson zèbre. En conclusion, les études que j'ai effectuées ont apporté la preuve de principe pour l'activité de TALENs et Compact TALENs ainsi que la première démonstration de modification de l'épissage à l’aide d’une TALEN chez le poisson zèbre et ont abouti à la mise en place d'une lignée de poisson dont le phénotype est proche d’un syndrome humain ouvrant la voie à la création de modèles pour d’autres mutations de ce type. Pour finir, je discute dans cette thèse des conditions permettant un usage le plus efficace des nucléases ciblées pour la génération de mutants et l’édition du génome. / The application of high throughput sequencing techniques in the recent years has led to obtaining the full genome sequences of many organisms. The development of novel tools for reverse genetics was thus desirable to make optimal use of the accumulated data. Site directed nucleases represent a unique platform to induce targeted genome modifications in vivo. Targeting a precise locus with a highly specific nuclease stimulates DNA repair, which can be harnessed for genome editing. Induction of a double strand break in DNA is repaired by either the error prone pathway of nonhomologous end joining or the high fidelity pathway of homologous recombination in the cell. Both mechanisms can be used to insert foreign DNA into the genome of the host. In my thesis, I aimed to provide proof of principle for the use of meganucleases and transcription activator like effector nucleases (TALENs), two common classes of site directed nucleases, as novel tools for genome editing in medaka, Oryzias latipes, and zebrafish, Danio rerio. During the first years of my thesis, I found the optimal conditions to use these nucleases in our fish models. I also developed a very sensitive and rapid method for detection of targeted genome modifications. I then induced mutations at three different endogenous loci in zebrafish with TALENs. The mutations in the col6a1 gene led to the first demonstration of splicing site modification in zebrafish using a TALE nuclease. This allowed the establishment of a fish line with a mutation in type VI collagen alpha 1 chain homologous to one mutation frequently found in human patients with Bethlem myopathy. Then I generated mutations in the nle1 gene which are heritable and from which establishment of mutant fish lines is in progress. In addition, by using the method for detection of targeted genome modifications I developed, I showed that a novel type of nuclease, a Compact TALEN, was active on a chromosomal target in zebrafish. In conclusion, the studies I performed provided proof of principle for the activity of TALENs and Compact TALENs as well as the first demonstration of TALEN-Mediated modification of splicing in zebrafish and resulted in the establishment of a fish line with mutated collagen VI. Induction of heritable mutations in the nle1 gene in zebrafish was also confirmed. Additionally, I proved that the choice of expression vector is crucial for the synthesis of active site directed nucleases for use in fish and established a novel efficient method for detection of targeted genomic mutations.

Les bactéries appartenant au complexe Burkholderia cepacia (Bcc) peuvent causer des infections pulmonaires dévastatrices chez les patients atteints de mucoviscidose. Les bactéries Bcc sont capables de survivre et se multiplier dans les macrophages in vitro. Des études cliniques ont confirmé que ces bactéries opportunistes se localisent au niveau des cellules phagocytaires et ne forment pas des biofilms dans les poumons des patients infectés comme on le croyait généralement. En utilisant le modèle d'infection zebrafish, nous avons établi précédemment que les macrophages constituent un site clé pour la réplication bactérienne et le développement de l'infection aiguë mortelle. Dans la présente étude, nous avons étudié le rôle des stades intracellulaires de B. cenocepacia en développant des nouvelles lignées transgéniques reportrices pour les études d’imagerie en temps réel, nous avons étudié le rôle de l'autophagie in vivo et analysé le profil « transcriptomique » des macrophages lors de l'infection par B. cenocepacia chez le poisson zèbre.En accord avec les études in vitro, nous avons constaté que la protéine « Microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3 » (Lc3), protéine clé dans l’autophagie, a été recrutée au niveau des vacuoles contenant B.cenocepacia K56-2. Nous avons observé en temps réel que les bactéries étaient capables de se répliquer dans ces organelles. Cependant la modulation de l'autophagie par voie génétique et pharmacologique n'a pas changé de manière significative le profil de réplication de B.cenocepacia K56-2 lors de l'infection. En dépit de la charge bactérienne inchangée, une baisse de l’autophagie était reliée avec une augmentation de la mortalité par rapport aux embryons de type sauvage. Ceci suggère une corrélation entre l'autophagie et l'inflammation, et nous proposons que la capacité de B. cenocepacia à arrêter la maturation des (auto) phagosomes et la présence de « cross-talk » entre l’autophagie d’une part et l’inflammasome de l’autre jouent un rôle important dans les réactions inflammatoires observées. Pour approfondir les connaissances sur le rôle des macrophages lors de l'infection aiguë, nous avons déterminé le profil transcriptomique des macrophages isolés à partir d'embryons de poisson zèbre infectés par B. cenocepacia après l'infection. Notre analyse bio-informatique a montré que la plupart des gènes surexprimés sont impliqués dans la signalisation de la réponse immunitaire, tandis que la plupart des gènes sous exprimés sont associés à la transcription et à la traduction. Nous avons confirmé l’activation de l’expression de tnfa dans les macrophages, et nous avons constaté que l'expression des cytokines cxcl8 et Il1b, induite par l'infection, ne dépendait pas de la signalisation par le récepteur TNFa, TNFRSF1A.Nos résultats contribuent à une meilleure compréhension de l'interaction entre B. cenocepacia et les macrophages in vivo, et peuvent contribuer à l’identification de nouvelles cibles pour le développement de thérapies anti-infectieuses pour lutter contre ces bactéries intracellulaires. / Opportunistic bacteria belonging to Burkholderia cepacia complex (Bcc) can cause devastating pulmonary infections in cystic fibrosis patients. These bacteria can survive and replicate in macrophages in vitro. Clinical evidence confirmed that the bacteria localize in phagocytic cells, and do not form biofilms in the lungs of infected patients as generally believed. Using a zebrafish infection model we established previously that macrophages are a critical site for bacterial replication and development of acute fatal infection. In the present study, we further explored the role of the intracellular stages of B. cenocepacia by developing new transgenic reporter lines for real time imaging of subcellular trafficking, studying in detail the role of autophagy in vivo, and performing host transcriptome analysis of FACS-sorted macrophages from zebrafish larvae infected with B. cenocepacia.In agreement with in vitro studies, we found that the autophagy related protein Microtubule-associated protein 1A/1B-light chain 3 (Lc3) was recruited to B. cenocepacia K56-2-containing vacuoles. Although not critical, using real time confocal microscopy, we observed that the bacteria were able to replicate in such organelles. Both genetic and pharmacological modulation of autophagy did not significantly change the replication profile of B. cenocepacia K56-2 during infection. However, reduction in autophagy resulted in more rapid embryo death compared to wild type embryos. This suggests an inverse correlation between autophagy and fatal inflammation, and we hypothesize that the ability of B. cenocepacia to arrest maturation of (auto)phagosomes, and cross talk between autophagy and inflammasome signaling pathways during B. cenocepacia infection play an important role in the observed inflammatory responses. This study further describes the host transcriptome profile of macrophages isolated from infected zebrafish embryos. Our bio-informatics analysis showed that most of the genes up-regulated during infection were involved in immune response signaling, while the major group of down-regulated genes was associated with transcription and translation. We experimentally confirmed rapidly increased expression of tnfa in macrophages, and found that infection-induced expression of the cytokines cxcl8 and il1b did not depend on signalling through the Tnfa receptor, Tnfrsf1a.Our results contribute to a better understanding of the interaction between B. cenocepacia and macrophages in vivo, and the zebrafish may help finding new targets for development of anti-infectious therapies to combat these intracellular bacteria.