La protéine découplante aviaire (avUCP), majoritairement exprimée dans le muscle, pourrait être impliquée dans le transport de substrats énergétiques, la limitation de la production de radicaux libres et/ou la thermogenèse sans frisson. La stimulation in vivo chez le poulet du système ß-adrénergique par l’isoprotérénol augmente l’expression d’avUCP. Cette régulation pourrait faire intervenir la voie de signalisation post-ß2-adrénorécepteur des cellules musculaires, mais aussi des modifications du statut thyroïdien, des métabolismes du glucose et des acides gras. Sur myoblastes de poussin en culture primaire, nous mettons en évidence l’implication de l’AMPK et du facteur de transcription PPARa dans la régulation de l’expression d’avUCP, qui est modulée par l’isoprotérénol et les acides gras. L’expression d’avUCP diffère en fonction du type contractile et métabolique de muscle, ce qui pourrait être lié à un rôle dans l’utilisation des substrats énergétiques par le muscle. / Avian uncoupling protein (avUCP), mainly expressed in muscle, could be involved in energy substrates transport, limitation of reactive oxygen species production and/or non-shivering thermogenesis. The in vivo stimulation of the ß-adrenergic system by isoproterenol increased avUCP expression in chicken. This regulation may involve the post-ß2-adrenoreceptor signaling pathway in muscle cells, but also modulations of thyroid status, glucose and fatty acid metabolisms. By using primary culture of chick myoblasts, we showed the involvement of AMPK and of the transcription factor PPARa in the regulation of avUCP expression, that was controlled by isoproterenol and fatty acids. AvUCP expression depended on the contractile and the metabolic types of chicken muscles, which could be related to a role of avUCP in the regulation of fuel substrate utilisation in chicken muscles.

Le passage sélectif d'ions et de métabolites à travers les membranes biologiques est essentiel à de nombreux processus cellulaires fondamentaux. Au niveau de la membrane interne de la mitochondrie, la communication cellulaire et les processus d'échanges sont principalement assurés par les transporteurs mitochondriaux. Ces protéines membranaires jouent un rôle clef dans les fonctions métaboliques des cellules eucaryotes et leur dysfonctionnement est à l'origine d'un certain nombre de maladies graves chez l'homme Parmi les transporteurs mitochondriaux, deux familles ont été étudiées au cours de ce travail : les AACs (ADP/ATP Carriers) et les UCPs (UnCoupling Proteins). Deux systèmes de production hétérologue de ces transporteurs ont été mis en place : la synthèse in vitro et l'expression chez E. coli de protéines de fusion. Le premier a permis la production et la purification d'environ 0,6 mg de protéine par mL de réaction et le deuxième a été exploité afin de réaliser des caractérisations fonctionnelles des transporteurs ADP/ATP. Un test fonctionnel pour la protéine découplante a également été mis au point. Ce test, basé sur la mesure directe des courants électriques associés à l'activité de transport de l'UCP, à permis la caractérisation fonctionnelle de la protéine UCP1 native.

L'attention scientifique s'est récemment portée sur l'identification des mécanismes proximaux sous-tendant les compromis évolutifs;tels que les compromis existant entre croissance/reproduction et longévité. La production d'espèces réactives de l'oxygène (ROS )a été suggérée comme un candidat potentiel ,de par sa liaison étroite au métabolisme énergétique (sous-­produits du fonctionnement mitochondrial) et son caractère inévitable. Si la production de ROS excède le niveau des défenses antioxydantes, une situation de stress oxydant va en résulter et a été associé au vieillissement . Puisque la mitochondrie n'est pas uniquement la centrale énergétique de la cellule mais aussi le principal producteur de ROS, cette thèse s'est attachée à clarifier les relations entre métabolisme énergétique , fonctionnement mitochondrial et stress oxydant ; avec des études concernant l'impact d'activités coûteuses en énergie (croissance, reproduction, thermogénèse) sur l'équilibre de la balance oxydative.

L’attention scientifique s’est récemment portée sur l’identification des mécanismes proximaux sous-tendant les compromis évolutifs;tels que les compromis existant entre croissance/reproduction et longévité. La production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS )a été suggérée comme un candidat potentiel ,de par sa liaison étroite au métabolisme énergétique (sous-­produits du fonctionnement mitochondrial) et son caractère inévitable. Si la production de ROS excède le niveau des défenses antioxydantes, une situation de stress oxydant va en résulter et a été associé au vieillissement . Puisque la mitochondrie n’est pas uniquement la centrale énergétique de la cellule mais aussi le principal producteur de ROS, cette thèse s’est attachée à clarifier les relations entre métabolisme énergétique , fonctionnement mitochondrial et stress oxydant ; avec des études concernant l’impact d’activités coûteuses en énergie (croissance, reproduction, thermogénèse) sur l’équilibre de la balance oxydative. / In recent years, scientific attention has turned towards the identification of the mechanisms underlying the trade-­‐offs occurring between growth rate/reproductive investment and longevity. Amongst these mechanisms, the production of reactive oxygen species (ROS) appears to be a key factor due both to its universal and inevitable nature. ROS are by-­‐products of energy processing by the mitochondria. If ROS production exceeds the capacity of the various antioxidant systems, oxidative stress will occur, and the accumulation of oxidative damage over time is thought to be a potential cause of ageing. Since mitochondria are not only the powerhouse of animal cells but also the main producer of ROS, this PhD thesis aimed to clarify the relationships between mitochondrial uncoupling state (i.e. efficiency to produce ATP), energy metabolism and oxidative stress. I investigated the impact of energy-­‐demanding activities such as thermogenesis, reproduction and growth on oxidative homeostasis.