La recherche en bactériologie et virologie est à la fois de nature cognitive et appliquée. Elle consiste à fédérer et mettre en place une capacité de recherche multidisciplinaire et pouvoir l'intégrer sur un champ très vaste de microorganismes et de maladies. Les nouvelles avancées conceptuelles et technologiques dans le domaine de la génomique, notamment les avancées dans les techniques à haut débit (séquençage, PCR...) permettent actuellement d’avoir rapidement des génomes bactériens et viraux entiers, ou seulement sur quelques gènes d’une grande population. Les progrès dans ce domaine permettent l’accès à ces informations en évitant une combinaison de plusieurs méthodologies, et à moindre coûts. Dans notre travail de thèse, nous avons été porté à analyser et traiter les données de deux études genomiques et métagenomiques, mettant en évidence avantages, limites et attentes liés à ces techniques. La première étude porte sur l'analyse génomique de nouveaux virus géants et chlamydia infectant Vermamoeba vermiformis. La deuxième étude concerne le pyroséquençage 16S de microbiote intestinal de nouveau-nés atteint de l'entérocolite nécrosante. Pour le premier projet du travail de thèse, nous avons analysé les génomes de trois nouvelles espèces de Chlamydiae et onze virus giants (premiers membres de deux probables nouvelles familles) qui se multiplient naturellement dans Vermamoeba vermiformis. L'objectif étant de mettre en évidence les caractéristiques génétiques spécifiques à ces micro-organismes. La deuxième partie a été consacrée à l'analyse des données de pyroséquençage 16S des selles de nouveau-nés atteints de l'entérocolite nécrosante. / Research in bacteriology and virology is both cognitive and applied. It involves federating and developing a multidisciplinary research capacity and being able to integrate it into a very broad field of microorganisms and diseases. New genomic and conceptual advances in genomics, including advances in high-throughput techniques, now permit rapid bacterial and viral genomes, or only a few genes of a large population. Progress in this area allows access to this information by avoiding a combination of several methodologies and at lower costs. In our thesis work, we were led to analyze and process the data of two genomic and metagenomic studies, highlighting advantages, limitations and expectations related to these techniques. The first study focuses on the genomic analysis of new giant viruses and chlamydia infecting Vermamoeba vermiformis. The second study concerns the 16S pyrosequencing of intestinal microbiota of neonates with necrotizing enterocolitis. The first project of the thesis work analyzed the genomes of three new species of Chlamydiae and eleven giant viruses (first members of two probable new families) which naturally multiply in Vermamoeba vermiformis. The objective is to highlight the genetic characteristics specific to these microorganisms. The second part was devoted to the analysis of 16S pyrosequencing data from neonatal enterocolitis neonatal stools. The goal was to identify an agent responsible for this disease.

V. vermiformis est une amibe libre répandue dans l'environnement et les milieux artificiels comme les réseaux d'eau chaude sanitaire (RECS). Il est maintenant bien établi qu'elle joue un rôle de réservoir pour des bactéries pathogènes, comme L. pneumophila. Le contrôle de V. vermiformis dans les RECS représente donc un enjeu sanitaire important. Les amibes libres peuvent passer d'une forme métaboliquement active (trophozoïte) à une forme de résistance, le kyste, lorsque les conditions sont défavorables ce qui leur confère une résistance aux traitements. Malgré la haute prévalence de V. vermiformis dans les RECS, les processus de différenciation et la résistance de ses kystes aux traitements n'ont été que peu étudiés. Nous avons donc investigué les changements morphologiques et ultrastructuraux qui s'opèrent lors de l'enkystement et désenkystement de V. vermiformis. Il en ressort que l'enkystement est un phénomène rapide (9 h) qui conduit à la formation de kystes entourés d'une paroi double couche. Lors du désenkystement, les trophozoïtes n'émergent pas à travers un ostiole comme c'est le cas chez Acanthamoeba. Puis, nous avons étudié l'effet des conditions environnementales et de la concentration cellulaire sur l'enkystement. Nous avons observé que plus la concentration cellulaire est élevée plus l'enkystement est rapide, ce qui suggère l'existence de mécanismes de communication intercellulaire. Enfin, nous avons étudié la résistance des kystes aux traitements utilisés dans les RECS et aux protéases. Ces traitements étaient efficaces, in vitro, pour inactiver les kystes de V. vermiformis. Ces travaux ont permis d'apporter des connaissances de bases sur les processus de d / Vermamoeba vermiformis is a free-living amoeba (FLA) widespread in the environment and artificial environments such as hot water networks. It is now well established that it acts as a reservoir for many pathogenic bacteria, such as Legionella pneumophila. The control of V. vermiformis in artificial environments represents an important health issue. FLA can turn from a metabolic active form (trophozoite) to a resistance form, called cyst, when conditions are unfavorable. Cysts are more resistant to treatments. Despite the high prevalence of V. vermiformis in hot water networks, the processes of differentiation and the resistance of cysts to disinfection treatments have been poorly studied. Therefore we investigated morphological and ultrastructural changes occurring during encystment and excystment of V. vermiformis. It appears that encystment is a fast process (9 h) which leads to the formation of cysts surrounded by a double-layered wall. During excystment, trophozoites do not emerge through an ostiole as is the case with Acanthamoeba. Then, we studied the effect of environmental conditions and cell concentration on encystment. We observed that the higher cell concentration was, the faster the encystment was, which suggests the existence of intercellular communication. Finally, we studied the resistance of cysts to conventional disinfection treatments used in hot water networks and to innovative treatment with proteases. These treatments were effective, in vitro, to inactivate V. vermiformis cysts. This work provides new finding regarding differentiation processes and cysts resistance of V. vermiformis, a free-living amoeba poorly studied.

Cette thèse présente nouveaux organismes trouvés dans d'échantillons d'eaux usées proviennent la zone sud de Jeddah, en Arabie Saoudite. Legionella saoudiensis, Kaumoebavirus, moumouvirus saoudien (SDMV), Yasminevirus et Bunga messiliensis qui sont isolés par une méthode de co-culture amibienne d'infection par Dictyostelium discoideum ATCC 44841, Vermamoeba vermiformis CDC-19, Acanthamoeba polyphaga Linc AP-1 , et Acanthamoeba griffinii, respectivement. Legionella saoudiensis, une souche bactérienne Gram-négative, en forme de bacille, LS-1T appartient au genre Legionella de la famille des Legionellaceae, basée sur des séquences de gène 16S rRNA et d'autres 4 gènes (mip, rpoB, rnpB et 23S-5S). D'une part, le KAUmoebavirus a des capsides icosaédriques de ~ 250 nm-large, un génome d'ADN de 350 731 pb, et une densité de codage de 86%, correspondant à 465 gènes. La plupart de ces gènes (59%) sont étroitement liés aux gènes de Faustoviruses (43%) et Asfarviruses (23%). D'autre part, le moumouvirus saoudien est un nouveau virus géant appartenant à la lignée Mimivirus B, de l'hôpital universitaire King Abdulaziz à Djeddah, et a présenté des particules icosaédriques de 500 nm avec un génome de 1 046 087 pb, plus grand que les génomes moumouvirus qui ont été décrites dans le passé. Il a été prédit que son génome code pour 868 ORF, dont la taille varie de 54 à 2 914 acides aminés. En outre, il code pour 40 nouveaux gènes (ORFans) sans similitude avec d'autres séquences. Ces résultats montrent que la dispositiond’une carte élargie des protistes conduit à découvrir de nouveaux virus géants. / This thesis displays novel organisms that are found in sewage water samples from southern area of Jeddah, Saudi Arabia. These organisms are Legionella saoudiensis, Kaumoebavirus, Saudi moumouvirus (SDMV), Yasminevirus, and Bung messiliensis that are isolated by amoebal co-culture method of infection with Dictyostelium discoideum ATCC 44841, Vermamoeba vermiformis CDC-19, Acanthamoeba polyphaga Linc AP-1, and Acanthamoeba griffinii, respectively. Legionella saoudiensis, a Gram-negative, bacilli shaped bacterial strain, LS-1T belongs to the genus Legionella in the family Legionellaceae based on 16S rRNA gene sequences and other 4 genes (mip, rpoB, rnpB, and 23S-5S). On one hand, KAUmoebavirus has ~250-nm-large icosahedral capsids, a 350,731 bp DNA genome, and a coding density of 86%, corresponding to 465 genes. Most of these genes (59%) are closely related to genes from Faustoviruses (43%) and Asfarviruses (23%). On the other hand, Saudi moumouvirus is a new giant virus belonging to Mimivirus lineage B, from the King Abdulaziz University hospital in Jeddah, and presented 500 nm icosahedral particles with a 1,046,087 bp genome, which is larger than moumouvirus-like genomes which have been described in the past. Its genome was predicted to encode 868 ORFs, ranging in size from 54 to 2,914 amino acids. Furthermore, this genome was predicted to encode 40 new genes (ORFans) without similarity with other sequences. These findings show that the widen chart of protists apply lead to discover new giant viruses.