Les archosaures sont un clade de vertébrés comprenant les oiseaux, les crocodiliens, ainsi que de nombreux groupes fossiles. Ce groupe fait depuis plusieurs décennies l'objet d'un important débat parmi les paléontologues quant à l'évolution du thermométabolisme au sein de ses différentes lignées. L'hypothèse classique considère que seuls les oiseaux modernes sont endothermes, tandis que tous les autres archosaures sont ectothermes. L'histologie osseuse permet d'étudier plusieurs traits relatifs au thermométabolisme impossibles à mesurer sur des spécimens fossiles ; c'est pourquoi nous avons utilisé des caractères mesurés sur des coupes histologiques d'os longs.Nous nous sommes consacrés dans une première partie à une revue détaillée de la mesure du signal phylogénétique pour des caractères ostéohistologiques dans deux clades de vertébrés, ce qui nous a permis de mieux définir l'approche à suivre dans la construction de nos modèles prédictifs.Après une étude préliminaire consacrée à l'élaboration d'un modèle prédictif du taux de croissance osseuse, nous avons construit un modèle global capable de prédire directement le taux métabolique de nos spécimens fossiles. Nos résultats montrent que la majorité des archosaures de notre échantillonnage étaient endothermes. Cela implique que le dernier ancêtre commun des archosaures était probablement endotherme, et que les crocodiliens sont donc devenus secondairement ectothermes, probablement en réponse aux contraintes du milieu aquatique. Des études plus spécifiques sur la lignée des pseudosuchiens devraient permettre de déterminer à quel niveau de l'arbre phylogénétique s'est effectué le retour à cet état ectotherme. / Archosaurs are a clade of vertebrates that includes birds, crocodiles, and numerous fossil groups. This clade has been a matter of debate among paleontologists for decades concerning the evolution of thermometabolism in its different lineages. The classical hypothesis considers that only modern birds are true endotherms, whereas all other archosaurs are ectotherms. Bone histology allows to study several traits linked to bone growth rate and thermometabolism, otherwise impossible to estimate on fossil specimens; for this reason, we used characters measured on long bone histological sections.In the first section, we extensively reviewed the measure of phylogenetic signal for osteohistological features in two clades of vertebrates, which was then used to define the methodology for building our predictive models.After a preliminary study during which we built a predictive model for bone growth rate, we built a global model to predict the metabolic rate of our fossil specimens, using both histological features and phylogenetic information for each specimen. Our results show that a majority of archosaurs in our sample were endotherms. This implies that the last common ancestor of archosaurs was likely an endotherm, and that modern crocodiles became secondarily ectothermic, probably in response to their aquatic environment. More specific studies on pseudosuchians should allow to precisely identify the level of the phylogenetic tree at which the ectothermic state was acquired, as well as adaptive constraints behind this acquisition.

L'objectif de mon projet de recherche était de faire le lien entre structures cérébrales et fonctions, pour mieux comprendre les bases de la cognition. La première partie de ma thèse a été de développer des tests comportementaux pour analyser la cognition et ses fondamentaux. Les résultats suggèrent fortement que les téléostéens possèdent des fonctions exécutives semblables à celles des mammifères. J’ai par la suite cherché le substrat anatomique de ces capacités cognitives nouvellement mises à jour chez cette espèce, notamment dans le pallium (équivalent du cortex cérébral des mammifères). Cependant la neuroanatomie du poisson zèbre adulte est mal connue, car il est souvent utilisé au stade larvaire. Une seconde partie de mon travail a cherché à analyser et identifier l'origine développementale des structures cérébrales adultes. Nous avons découvert que certaines structures considérées jusqu'ici comme faisant partie du cerveau antérieur (prosencéphale) font en fait partie du cerveau médian (mésencéphale) chez le poisson zèbre. L’une de ces structures est le lobe inférieur, précédemment considéré comme hypothalamique. Une autre structure est le noyau préglomérulaire, le noyau sensoriel relais majeur et analogue fonctionnel du thalamus. Cette voie sensorielle contient la principale voie visuelle vers le pallium. Ainsi, même si certaines structures ont la même fonction, elles peuvent avoir une origine évolutive et développementale différente des structures connues chez les mammifères. En résumé, des fonctions similaires ont évolué indépendamment chez les amniotes et les téléostéens. Ce travail élargit ainsi les champs d'application pour la recherche en neurosciences, et permet d'approcher les fondamentaux de la cognition de manière nouvelle par l'identification des structures essentielles à l'émergence d'une cognition de haut niveau telle qu'elle est observée dans l'espèce humaine. / The aim of my research project was to link brain structures and functions, to better understand the fundamental bases of cognition. The first part of my thesis consisted in the development of behavioral tests to analyze the essential principles of cognition. The results strongly suggest the existence of executive functions in teleosts similar to those of mammals. Then I looked for the anatomical structures responsible for these cognitive capacities, in particular in the pallium (equivalent of the mammalian cerebral cortex). However, little is known about adult zebrafish neuroanatomy. Indeed, zebrafish is often studied at larval stage. A second part of my work aimed at studying adult structures in more detail through their developmental origin. This has redefined some parts of the brain. We have discovered that some of the structures that were considered as part of the forebrain (prosencephalon) are actually part of the midbrain (mesencephalon) in zebrafish. This includes the inferior lobe, previously classified as hypothalamus. Another structure is the major sensory relay nucleus, the preglomerular nucleus, functional analogue of the thalamus (part of the forebrain) in amniotes. This sensory pathway contains the main visual pathway to the pallium. Thus, even if some structures have the same function, they may have an evolutionary and developmental origin different from structures known in mammals. In summary, similar functions have independently evolved in amniotes and teleosts. This comparative work adds new perspectives for neuroscience research. It also allows us to approach the fundamentals of cognition in a new way: what are the essential building blocks for a higher level of cognition like the human one?

Depuis les années 50, les rodenticides anticoagulants sont couramment utilisés pour contrôler les populations de rongeurs commensaux et de prairie. De nombreux empoisonnements de la faune non cible sont répertoriés partout dans le monde. En Europe de l'Ouest notamment, la bromadiolone est utilisée de façon intensive dans les champs. Elle est le seul rodenticide autorisé en France pour contrôler les populations de Campagnol terrestre, Arvicola terrestris Sherman. Ces opérations utilisant des appâts grains de blé enterrés dans le sol sont réalisées à de larges échelles et des dizaines voire des centaines d'empoisonnements secondaires de prédateurs, dont le renard, sont répertoriés chaque année. Cette étude propose d'apporter des éléments de compréhension sur les modalités de son transfert à travers les systèmes biologiques complexes considérés dans leur intégralité.<br />Le premier objectif a été d'évaluer la variabilité environnementale de la persistance de la bromadiolone dans les appâts en conditions naturelles. Cette persistance dans les galeries de traitement est courte (demi-vie de 3 à 6 jours) et faiblement influencée par les conditions environnementales (type de sol et conditions climatiques). Cependant, elle augmente considérablement lors du stockage des appâts dans des réserves (27

Chez les Vertébrés, la moelle épinière se développe à partir de la région postérieure de la plaque neurale. La plaque neurale se ferme progressivement pour donner la gouttière puis le tube neural au cours de l'allongement antéro-postérieur de l'embryon. Les précurseurs neuraux sont soumis à l'action de morphogènes comme Sonic Hedgehog (Shh) au niveau de la gouttière neurale. La protéine Shh qui est sécrétée par les structures ventrales de la gouttière et du tube neural contrôle à la fois la prolifération et la spécification des précurseurs neuraux ventraux. Si les mécanismes moléculaires qui mènent à la spécification neuronale commençaient à être bien connus, les bases moléculaires de l'action proliférative de Shh restaient à élucider. <br />Pour comprendre comment Shh contrôle la prolifération dans l'ébauche de moelle épinière j'ai utilisé l'embryon de poulet comme modèle d'étude. J'ai observé que deux régulateurs du cycle cellulaire : Cycline D1 et CDC25B sont exprimés dans la partie ventrale de la gouttière neurale. Les Cyclines D sont connues pour leur rôle dans le couplage des signaux extracellulaires avec la progression des cellules en phase G1 du cycle. La phosphatase CDC25B est connue pour promouvoir la transition G2/M. J'ai démontré par des expériences de perte et de gain de fonction que l'expression de Cycline D1 et de CDC25B est régulée par la voie de signalisation Shh dans la partie ventrale de la gouttière neurale. L'inhibition de la voie dans le tube neural entraîne un blocage des cellules en phase G1 et à la transition G2/M. La surexpression de Cycline D1 dans le tube neural favorise la prolifération cellulaire au détriment de la différenciation neuronale. Ces données suggèrent donc que Shh pourrait maintenir en prolifération certaines populations de précurseurs neuraux par l'activation de la Cycline D1. Ce travail a donc permis l'identification de Cycline D1 et CDC25B comme des cibles de Shh. Il suggère que Shh agit positivement sur la prolifération à deux phases du cycle cellulaire : la progression en G1 et la transition G2/M. Le contrôle de la progression en G1 pourrait servir à maintenir certains précurseurs en prolifération, la signification du contrôle à la transition G2/M reste à être déterminé. Cette étude nous permet de mieux comprendre par quels mécanismes la voie de signalisation Shh va coordonner la prolifération avec la spécification dans le tube neural.

Le MALDI-TOF MS (Matrix Assisted, Laser Desorption/Ionization Time-Of-Flight Mass Spectrometry) est une technique protéomique qui est utilisée en routine pour l’identification des microorganismes dans les laboratoires de microbiologie. Ainsi, dans ce travail nous avons évalué le MALDI-TOF MS pour l’identification du repas sanguin des moustiques. Dans la première partie de notre travail, une revue bibliographique a été effectuée sur les différentes méthodes (sérologiques, biologie moléculaire) connues dans les études de préférence trophiques des arthropodes. La deuxième partie fut l’optimisation du MALDI-TOF MS pour l’identification de l’origine du repas sanguin des moustiques. Pour l’optimisation, Anopheles gambiae Giles et Aedes albopictus ont été artificiellement nourris sur le sang de plusieurs hôtes vertébrés en utilisant l’appareil Hemotek durant deux heures sous les conditions standard. Nos résultats ont montré que la comparaison des spectres provenant des moustiques nourris sur le même type de sang révèle une grande reproductibilité des profils protéiques. L’interrogation des MS spectres contre la base de données a révélé une identification correcte de l'origine du repas sanguin pour les spécimens collectés moins de 24 heures après la prise du repas sanguin. Pour les échantillons collectés sur le terrain, le MALDI-TOF MS a permis de détecter dans le repas de sang des moustiques une grande diversité d’hôtes domestiques. En conséquence la technique MALDI-TOF MS serait un outil efficace pour les études de surveillance épidémiologique des maladies vectorielles et l'identification de la préférence trophique de spécimens fraichement gorgés. / MALDI-TOF MS (Matrix Assisted, Laser Desorption/Ionization Time-Of-Flight Mass Spectrometry) is a proteomic technique that routinely used for microorganisms identification in clinical microbiology laboratory. Recently, the MALDI-TOF MS was successfully used as a innovative tool for arthropod identification. Thus, in this work we evaluated the MALDI-TOF MS to identify the blood meal sources from engorged mosquitoes. In the first part of our work, a bibliographical review was carried out on the different methods (serological, molecular biology) known in the trophic preference determination of hematophagous arthropods. The second part was optimization of the MALDI-TOF MS for identifying the origin of the blood meal of mosquitoes. For optimization, the Anopheles gambiae Giles and Aedes albopictus were artificially fed on several vertebrate hosts blood using the Hemotek device for two hours under standard conditions. Our results showed intra-species reproducibility and inter-species specificity of MS spectra from mosquitoes engorged on the same or different vertebrate hosts. The MS spectra querying against the database reveal a correct identification of the the blood meal origin from the specimens collected less than 24 hours post-feeding. For field samples, MALDI-TOF MS allowed to detect the mosquitoes blood meal fed on wide variety of domestic hosts. Consequently the MALDI-TOF MS technique would be an effective tool for epidemiological surveys of vector-borne diseases and the identification of the trophic preference of mosquito freshly engorged.

La protéine suppresseur de tumeurs p53 induit l'apoptose et l'arrêt du cycle cellulaire dans les cellules qui sont stimulées par divers stress cellulaires, dont le stress génotoxique. p53 maintient l'intégrité génomique, et ses fonctions sont les plus importantes pour la résistance à la tumorigenèse cellulaire. Des mutations de TP53, qui est le gène codant pour p53, sont fréquemment observées dans les tumeurs malignes. Comme l'apoptose n'est pas induite dans les cellules cancéreuses avec des mutations ou une délétion de TP53 en réponse à la radiothérapie ou au traitement par des agents anticancéreux, le pronostic de ces patients est très mauvais. En réponse au stress cellulaire, la p53 est stabilisée, tétramérisée et activée pour exercer des fonctions telles que l'activation de la transcription. Cette fonction est précisément régulée par des modifications post-traductionnelles telles que la phosphorylation, l'acétylation, l'ubiquitination et la méthylation de plus de 50 résidus. L'homotétramérisation de la protéine p53 par le domaine de tétramerisation (DT) à la région C-terminale est indispensable à sa fonction, et son activité transcriptionnelle est régulée par la stabilité de la structure tétramérique. Le domaine de tétramérization de la protéine p53 humaine est constitué d'un brin, d'un tour et d'une hélice et est en équilibre entre le monomère et le tétramère. La régulation par des modifications post-traductionnelles dans le domaine de la tétramérization n'est pas encore claire ; il est donc nécessaire d'élucider en détail le mécanisme de régulation par des modifications post-traductionnelles. La p53 est présente dans un large éventail d'organismes, de la lamproie, qui est un vertébré précoce, aux mammifères. Bien que le rôle de p53 soit important dans l'évolution des vertébrés, la fonction de p53 et le processus d'évolution de la structure tétramérique ne sont pas clairs. En plus de l'analyse phylogénétique de la séquence, une analyse complète de la structure et de la fonction est nécessaire. Le but de cette étude était de comprendre comment la stabilité de la structure tétramérique est modifiée par des modifications post-traductionnelles et comment la DT régule l'activité et la fonction de p53. À cette fin, j'ai exploré le mécanisme de régulation de la méthylation de l'Arg et l'évolution du domaine de tétramerisation de la p53 chez les vertébrés. Cette thèse comprend cinq chapitres. Le contexte et les objectifs de l'étude sont décrits dans une introduction générale au chapitre 1. J'ai décrit la fonction suppresseur de tumeur de p53, sa structure tétramérique et son évolution chez les vertébrés. Au chapitre 2, j'ai décrit le contrôle de la fonction par méthylation de la DT p53. La fonction de la p53 est régulée par des modifications post-traductionnelles, y compris la méthylation de trois résidus Arg dans la DT. Il a été rapporté que cette méthylation par la protéine Arg méthyltransférase 5 (PRMT5) favorise l'arrêt du cycle cellulaire, mais réprime l'apoptose. Pour clarifier le mécanisme de régulation par la méthylation, j'ai effectué une analyse de la stabilité de la structure du fragment p53 méthylé et un essai de méthylation in vitro avec la PRMT5. La méthylation des résidus Arg a déstabilisé la structure oligomérique, en particulier, Arg337 a largement contribué à la déstabilisation. J'ai identifié les sites de méthylation de PRMT5 en utilisant la CLN-SM/SM et j'ai révélé une cascade de méthylation qui a commencé par la monométhylation à l'Arg335. Ces résultats suggèrent un nouveau mécanisme de régulation via la modulation de la stabilité structurelle de la DT p53. L'affinité entre l'élément de réponse du gène cible et la protéine p53 semble être élevée avec les gènes d'arrêt du cycle cellulaire et faible avec les gènes pro-apoptotiques. Lorsque p53 se lie à un élément de réponse et contrôle la transcription, l'ADN se plie. On pense que même la protéine p53 méthylée et déstabilisée peut supporter la flexion des gènes d'arrêt du cycle cellulaire parce que l'affinité est élevée, mais ne peut supporter la flexion des gènes pro-apoptotiques. Au chapitre 3, j'ai décrit l'évolution de la stabilité structurelle de la DT p53 chez les mammifères. La séquence de la DT p53 des mammifères varie de 3 à 10 résidus au sein des espèces. J'ai synthétisé le fragment de 35 résidus de la DT p53 de l'humaine, de la musaraigne arboricole, du cobaye, du hamster chinois, du mouton et de l'opossum et j'ai analysé la thermostabilité de la structure oligomérique par spectrométrie DC. La musaraigne arboricole ressemble à un écureuil mais a été classée dans un ordre indépendant ; il y a eu des substitutions de seulement quatre résidus par rapport à la variante humaine, et sa structure oligomérique s'est avérée plus stable que celle de l'humain. En analysant les mutants, il a été déterminé que la substitution à l'origine de la stabilisation était du Met354 (Gln dans la version humaine). La modélisation de l'homologie de la structure tétramérique suggère que la chaîne latérale Met située dans l'hélice C-terminale a stabilisé la structure de l'hélice de l'extrémité par la chaîne latérale Met d'une autre chaîne protéique via de nouvelles interactions hydrophobes. Récemment, la musaraigne arboricole a attiré beaucoup d'attention, car les musaraignes arboricoles sauvages boivent régulièrement et sont sensibles à l'infection par l'hépatite B, dont on pensait qu'elle n'infectait que les chimpanzés et les humains. Elle est donc maintenant utilisée comme un modèle de primate. L'aldéhyde cause des dommages à l'ADN, et il a été suggéré que la musaraigne arboricole peut maintenir l'intégrité génomique grâce à son p53 stable. Au chapitre 4, j'ai décrit une analyse plus approfondie de l'évolution de la structure, de la stabilité et de la fonction de la DT p53 chez les vertébrés. En plus de l'analyse phylogénique de l'arbre, cette étude a analysé la structure, la stabilité et la fonction. L'analyse phylogénique a montré que la DT p53 des vertébrés avait une distance d'évolution plus longue que les DT de p63 et p73, qui sont des membres de la famille p53 qui forment un tétramère de la même manière. De plus, il a été révélé que le DT p53 est plus diversifié que le domaine de liaison à l'ADN (DBD). J'ai choisi 19 espèces dont des poissons sans mâchoires, des poissons cartilagineux, des poissons à nageoires de rayons, des poissons à nageoires de lobes, des Amphibia, des Reptilia, des oiseaux et des Mammifères. Bien qu'il y ait eu des substitutions de nombreux résidus, y compris chez la lamproie, le fragment DT a formé un tétramère chez toutes les espèces. J'ai effectué une analyse de la stabilité de la structure et une analyse de l'activité transcriptionnelle de la chimère p53. La lamproie avait une stabilité structurelle et une activité faibles, et les poissons comme le poisson-zèbre avaient une activité élevée en raison d'un effet de stabilisation de la deuxième hélice dans la région C-terminale. Cependant, l'espèce de Coelacanthe atteignant l'Homme dans le but d'avancer vers la terre a gagné une stabilité qui n'était élevée que dans la première hélice. Comme une mutation du DBD affecte directement la liaison avec l'ADN et que l'évolution du DT régule indirectement l'activité de p53, on pense que la stabilité de la structure tétramérique a évolué davantage que le DBD. Au chapitre 5, j'ai décrit la conclusion globale de cette étude. Pour comprendre le mécanisme de régulation in vivo, il est très important de clarifier le mécanisme de modulation de la stabilité de la structure tétramérique de p53. Dans cette étude, il a été déterminé que la stabilité structurelle est régulée par la méthylation de la DT p53. De plus, je propose que le modèle de contrôle du choix du gène cible utilise les différences d'affinité avec l'élément de réponse et l'ajustement de la stabilité de la structure tétramérique. En outre, outre l'analyse phylogénétique de la protéine, qui est exprimée chez le vertébré entier, j'ai effectué pour la première fois une analyse de la stabilité structurelle et fonctionnelle. Les résultats suggèrent que les vertébrés se sont adaptés à l'environnement grâce à la stabilité de la DT p53, et que la p53 a joué un rôle extrêmement important dans le processus d'évolution. / Tumor suppressor protein p53 induces apoptosis and cell cycle arrest in cells that are stimulated by a variety of cellular stresses including genotoxic stress. p53 maintains genomic integrity, and its functions are the most important for resistance to cellular tumorigenesis. Mutations of TP53, which is the p53-encoding gene, are frequently found in malignant tumors. Because apoptosis is not induced in cancer cells with mutations or deletion in TP53 in response to radiation therapy or treatment with anticancer agents, the prognosis of these patients is very poor. In response to cellular stress p53 is stabilized, tetramerized, and activated to exert functions such as transcription activation. This function is precisely regulated by posttranslational modifications such as phosphorylation, acetylation, ubiquitination, and methylation of more than 50 residues. Homotetramerization of the p53 protein through the tetramerization domain (TD) at the C-terminal region is indispensable for its function, and its transcriptional activity is regulated by the stability of the tetrameric structure. The TD of human p53 consists of a β-strand, turn, and α-helix and is in equilibrium between the monomer and tetramer. The regulation by posttranslational modifications in the tetramerization domain is still unclear; thus, detailed elucidation of the regulatory mechanism through posttranslational modifications is required. p53 is found in a wide range of organisms from Lamprey, which is an early vertebrate, to mammals. Though the role of p53 is important in the evolution of vertebrates, the function of p53 and the evolution process of the tetrameric structure are unclear. As well as phylogenetic analysis of the sequence, a comprehensive analysis of the structure and the function is required. The aim of this study was to understand how the stability of the tetrameric structure is changed by posttranslational modifications and how the TD regulates p53’s activity and function. To this end, I explored the Arg methylation regulatory mechanism and the evolution of the p53 tetramerization domain in vertebrates. This thesis consists of five chapters. The background of the study and the study goals are described as a general introduction in Chapter 1. I outlined the tumor suppressor function of p53, its tetrameric structure, and its evolution in vertebrates. In Chapter 2, I described the function control by methylation of the p53 TD. p53’s function is regulated by posttranslational modifications, including the methylation of three Arg residues in the TD. It has been reported that this methylation by protein Arg methyltransferase 5 (PRMT5) promotes cell cycle arrest, but represses apoptosis. To clarify the regulatory mechanism through methylation, I carried out structure stability analysis of the methylated p53 fragment and an in vitro methylation assay with PRMT5. The methylation of the Arg residues destabilized the oligomeric structure, in particular, Arg337 had a large contribution to the destabilization. I identified PRMT5 methylation sites using nLC-MS/MS and revealed a methylation cascade that started with mono-methylation at Arg335. These findings suggest a novel regulatory mechanism via structural stability modulation of the p53 TD. The affinity between the response element of the target gene and the p53 protein appeared to be high with pro-cell cycle arrest genes and low with pro-apoptotic genes. When p53 binds to a response element and controls transcription, the DNA bends. It is thought that even methylated and destabilized p53 can endure bending of pro-cell cycle arrest genes because the affinity is high, but cannot bear bending of the pro-apoptotic genes. In Chapter 3, I described the evolution of the structural stability of the p53 TD in mammals. The sequence of the mammalian p53 TD varies in 3–10 residues within species. I synthesized the 35-residue fragment of the p53 TD of human, tree shrew, guinea pig, Chinese hamster, sheep, and opossum and analyzed the thermostability of the oligomeric structure using CD spectrometry. The tree shrew resembles a squirrel but classified independent order; there were substitutions of only four residues in comparison with the human variant, and its oligomeric structure has been shown to be more stable than the human one. By analyzing the mutants, it was determined that the substitution causing the stabilization was of Met354 (Gln in the human version). The homology modeling of the tetrameric structure suggests that the Met side chain located in the C-terminal α-helix stabilized the helix structure of the end through the Met side chain of other protein chain via new hydrophobic interactions. Recently, the tree shrew has attracted a lot of attention, as wild tree shrews drink routinely and are susceptible to hepatitis B infection, which has been thought to infect only chimpanzees and humans. Thus, it is now used as a primate-like model. Aldehyde causes DNA damage, and it has been suggested that the tree shrew can maintain genomic integrity because of its stable p53. In Chapter 4, I described more extensive analysis of the evolution of the structure, stability, and function of the p53 TD in vertebrates. As well as phylogenic tree analysis, this study analyzed structure, stability, and function. The phylogenic analysis showed that the p53 TD of vertebrates had a longer evolution distance than the TDs of p63 and p73, which are p53 family members that formed a tetramer in the same way. In addition, it was revealed that the p53 TD is more diversified than the DNA-binding domain (DBD). I chose 19 species including jawless fish, cartilaginous fish, ray-finned fish, lobe-finned fish, Amphibia, Reptilia, birds, and Mammalia. Though there were substitutions of many residues including in Lamprey, the TD fragment formed a tetramer in all species. I carried out structure stability analysis and transcriptional activity analysis of chimeric p53. Lamprey had low structural stability and activity, and fish such as Zebrafish had high activity due to a stabilization effect of the second helix in the C-terminal region. However, the Coelacanth species reaching Human aiming at an advance to the land gained stability that was high only in the first helix. Because a mutation in the DBD directly affects binding with DNA and the evolution of the TD regulates the activity of p53 indirectly, it is thought that the stability of the tetrameric structure evolved more than the DBD. In Chapter 5, I described the all-inclusive conclusion of this study. To understand the regulatory mechanism in vivo, it is very important to clarify the stability modulation mechanism of the p53 tetrameric structure. In this study, it was determined that structural stability is regulated by the methylation of the p53 TD. Furthermore, I propose that the target gene choice control model uses the differences in the affinity with the response element and adjustment of the tetrameric structure stability. Furthermore, as well as phylogenetic analysis of the protein, which is expressed in the whole vertebrate, I performed structural stability and functional analysis for the first time. The results suggest that vertebrates adapted to the environment via the stability of the p53 TD, and p53 played an extremely important role in the evolution process.

Sur les Causses arides du Quercy (S.-O. de la France), de nombreuses mares ont été creusées dans la roche. Ces mares constituent les seules eaux superficielles de ce plateau calcaire où l'eau s'infiltre rapidement.<br />L'évolution naturelle des mares conduit à leur atterrissement et une étude comparative de trois mares à différents stades de comblement a montré l'évolution des paramètres abiotiques (température, concentration en oxygène dissous...) en fonction du niveau de comblement. Parallèlement, les mares varient en terme de richesse spécifique de la faune et de la flore. Chaque stade de comblement abrite une faune particulière et participe à la biodiversité globale de ces milieux et même de l'écosystème caussenard dans son ensemble.<br />Pour analyser ces milieux à une échelle supérieure, des échantillons ont été récoltés sur trente mares afin d'étudier les facteurs affectant la distribution de la faune dans un réseau de mares. Nous avons identifié 230 espèces d'invertébrés et 6 espèces de vertébrés. Les résultats ainsi obtenus ne permettent pas de dresser une typologie des mares ni de dégager des peuplements caractéristiques ou de réaliser une classification ascendante de ces milieux. Les mares entourées d'une matrice terrestre sont assimilables à des îles pour la faune aquatique.<br />C'est pourquoi nous avons choisi d'étudier plus précisément la distribution de cinq groupes ayant des capacités de dispersion différentes : Odonates, Coléoptères, Amphibiens, Mollusques et Oligochètes. La surface des mares affecte la distribution des Odonates. Le pourcentage de forêt autour des mares influence la distribution des<br />Amphibiens. Pour les Mollusques et les Oligochètes, les animaux à dispersion passive, les résultats indiquent que la distribution des espèces est similaire à une distribution au hasard. Pour les Coléoptères, la distribution des espèces n'est pas due au hasard mais nous n'avons pas pu mettre en évidence les facteurs explicatifs de cette distribution.<br />Nous avons utilisé la méthode de capture-marquage-recapture pour estimer le degré de lien de trois populations en patch d'Odonates. Nous avons montré que trois facteurs influencent la dispersion des Odonates : des facteurs abiotiques (conditions météorologiques), des différences inter spécifique (sensibilité aux conditions météorologiques, taille et comportement des espèces), des différences intra spécifiques (âge et sexe).<br />Ces travaux mettent en évidence le rôle des mares au niveau de la biodiversité, le rôle du réseau de mares et de l'évolution temporelle des paramètres dans le maintien de cette biodiversité. Les différents résultats obtenus sont discutés en vue de proposer une méthode de gestion rationnelle et durable de ces milieux.

To study the impact of environmental changes in a coastal marine ecosystem, it is necessary to use indicator species. It is crucial to understand the foraging performances that proceed from environmental changes. The aim of my thesis was to examine the influence of intrinsic and extrinsic factors on the foraging activity of the little penguins (Eudyptula minor). The thermocline allowed birds to approach optimal behaviour. However, the thermocline is an unstable element. I did not find any effect of individual characteristics on their foraging behaviour and success. My work suggests that environmental conditions are major factors that will influence the behaviour of little penguins, allowing me to conclude that little penguins are good ecological indicators.

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

Les éléments transposables (ETs) sont des éléments génétiques mobiles capables de se déplacer et de se multiplier au sein d’un génome. Identifiés dans la plupart des espèces vivantes incluant les bactéries, mais longtemps considérés comme de l’ADN poubelle, aujourd’hui les ETs sont indéniablement des acteurs majeurs impliqués dans l’évolution des gènes, des génomes et des organismes. Si à l’échelle des individus les ETs peuvent avoir des effets délétères pouvant entrainer des maladies, à plus grande échelle ils sont de puissants agents évolutifs impliqués dans la plasticité génomique. Ces « parasites » peuvent également être sources de nouveaux matériels génétiques comme des promoteurs ou même de nouveaux gènes avec de nouvelles fonctions pour l’hôte. Les objectifs majeurs de mon travail de thèse ont été de déterminer les différentes familles d’ETs présentes dans les génomes de poissons, la part que chacune d’entre elles occupe dans ces génomes et enfin de comprendre l’histoire évolutive des familles d’ETs dans les génomes de poissons en comparaison avec les autres génomes de vertébrés. Cette comparaison à grande échelle permettra de comprendre les différentes stratégies évolutives des ETs. D’autre part, j’ai étudié deux gènes de vertébrés, Gin-1 et Gin-2 dérivés d’ETs, dans le but de comprendre leurs origines et évolution au sein des vertébrés ainsi que d’émettre des hypothèses quant à leur fonction moléculaire potentielle encore inconnue. Pour cela, des analyses in silico ont permis de mieux comprendre les origines de ces gènes. Gin-1, présent chez les amniotes, et Gin-2, absent uniquement des mammifères placentaires, dérivent tous deux de transposons GIN. / Transposable elements (TEs) are mobile genetic elements - able to move and to multiply within genomes - identified in almost all living organisms including bacteria. Considered as junk DNA for long, nowadays they are undeniably major players of gene, genome and host evolution. TEs can be deleterious causing diseases but these “parasites” can also be source of new genetic materials as promoters or even new genes bringing new functions for hosts. The objectives of my thesis was to determine the presence or not of the different TE families in vertebrate genomes, as well as their respective content to understand their evolutionary history. I performed a large-Scale comparative analysis to highlight the various evolutionary strategies of TEs. I showed that TE content is highly variable in vertebrate genomes, the smallest and the largest being found in fish, and may contribute to their genome sizes especially in fish. These superfamilies underwent differential waves of activity in vertebrate species highlighting TE dynamics. On another hand, I focused on the study of a vertebrate-Specific TE-Derived gene, named Gin-2, to understand its origin, evolution, and its potential function in vertebrates. In silico analyses showed that Gin-2 is a very ancient gene (500 My, only absent from placentals) derived from GIN transposons. Further analyses present a particular expression in brain and gonads during adulthood, while a strong expression during gastrulation suggests a potential role of Gin-2 in zebrafish development. All together, the different analyses contribute to a better view of TE evolution and their evolutionary impacts in vertebrate genomes.