On considère des organismes qui mixent reproduction sexuée et asexuée, dans une situation où la reproduction sexuée fait intervenir à la fois de la dispersion spatiale et de la limitation d'appariement. Nous proposons un modèle qui implique deux équations couplées, la première étant une équation différentielle ordinaire de type logistique, la seconde étant une équation de réaction-diffusion. Grâce à des valeurs réalistes des différents coefficients, il s'avère que la deuxième équation fait intervenir une échelle de temps rapide, alors que la première fait intervenir une échelle de temps lente. Dans un premier temps, on montre l'existence et l'unicité de solutions au système original. Dans un second temps, dans la limite où l'échelle de temps rapide est considérée infiniment rapide, on montre la convergence vers une dynamique réduite d'état d'équilibre, dont les termes correctifs peuvent être calculés à tout ordre. Troisièmement, en utilisant des propriétés de monotonie de notre système coopératif, on montre l'existence d'ondes progressives dans une région particulière de l'espace des paramètres (cas monostable).

Les études d'association sur un génome complet (GWAS) sont conçues pour découvrir les combinaisons de points de polymorphisme (SNP) associées à des maladies. La découverte de ces associations permet d'élaborer de meilleures stratégies pour détecter, traiter ou prévenir les maladies. Récemment, l'utilisation de techniques d'extraction de patterns discriminatif a été investiguée dans le cadre de problématiques GWAS. Toutefois, la découverte de combinaisons de SNP dans de grands jeux de données GWAS est encore difficile à cause de la complexité des algorithmes utilisés. La thèse se propose donc d'améliorer l'état de l'art des approches d'extraction de motifs discriminants, dans le cadre d'extraction de combinaisons de SNP corrélées à un phénotype d'intérêt. Plusieurs solutions ont été proposées, s'attaquant aux problèmes majeurs en GWAS : évaluation de la force d'association, découverte efficace de combinaisons de SNP et visualisation de ces combinaisons. Les approches proposées sont également prometteuses pour d'autres tâches de bioinformatique comme la découverte d'expressions génique, la détection de motifs de phosphorylation et la détection de motifs de régulation.

Au cours de ce travail, nous nous sommes intéressés à l’influence des conditions locales et paysagères sur la structuration des communautés d’arthropodes en agroécosystèmes, ceci grâce à un dispositif de suivi situé en Ille-et-Vilaine (Bretagne, France), et comprenant des parcelles conduites en agriculture biologique et conventionnelle spatialement appariées. Notre première étude a mis en évidence que l’hétérogénéité paysagère, parfois en interaction avec le système local de culture, conditionne la diversité et l’abondance des groupes trophiques, à la fois pour les arthropodes au sol comme pour ceux de la végétation. Dans un second temps, nous avons pu montrer l’importance du contexte paysager dans la structuration des assemblages d’arthropodes prédateurs, et émis l’hypothèse que les mécanismes déterminant la distribution des espèces diffèrent fortement entre araignées et carabiques. Enfin, il est apparu la nécessité de distinguer les individus résidents (émergeants) des individus mobiles (circulants) lorsque l’on s’intéresse au rôle différentiel des facteurs locaux vs. paysagers dans la structuration des communautés de carabiques. D’une façon générale, nos résultats montrent donc une influence importante et positive de l’agriculture biologique sur les populations, assemblages d’espèces et communautés d’arthropodes, que ce soit à des échelles locales et paysagères comme en interaction avec d’autres variables paysagères. Nous avons également montré la pertinence de l’utilisation de différents niveaux d’organisation et variables réponses associées pour évaluer finement la structure et le fonctionnement de communautés d’Arthropodes en agroécosystèmes.

Chez de nombreuses espèces, il a été montré que les stratégies de choix de partenaires socio-sexuels par un individu étaient liées aux qualités de ces partenaires (phénotypiques ou génétiques) et étaient susceptibles de maximiser la qualité de ses descendants et améliorer sa propre valeur adaptative. Nous nous sommes intéressés au choix de partenaires chez les femelles de gorille de plaines de l’ouest par une étude de leur dispersion sociale en lien avec l’influence relative de l’environnement social et des caractéristiques des mâles adultes dans les décisions des femelles à résider dans un groupe social ou à émigrer, et dans leur choix du groupe dans lequel immigrer. Nous avons montré que les femelles immigrent préférentiellement dans des groupes reproducteurs plutôt que vers des mâles solitaires et vers des groupes jeunes plutôt que vieillissants. Les groupes de 10-15 individus sont évités. Les femelles émigrent des groupes contenant une grande proportion d’individus affectés par une maladie de peau. A court terme après un effondrement démographique du à une épidémie à virus Ebola, le taux d’émigration des femelles diminue dans les groupes de grande taille, ce qui suggère une meilleure qualité reproductrice et protectrice des mâles survivants. Les caractéristiques génétiques des partenaires sexuels dans le choix des femelles, notamment les gènes du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) qui codent pour des protéines impliquées dans les défenses immunitaires, peuvent être impliquées dans le choix de partenaire chez certains primates. Son implication éventuelle n’avait jamais été étudiée chez le gorille. Dans cette perspective nous avons cherché à développer une méthode pour étudier ce complexe de gènes à partir d’échantillons d’ADN non invasifs (fèces), c’est-à-dire avec de l’ADN faiblement concentré et dégradé. Nous avons défini une nouvelle amorce puis utilisé des méthodes de séquençage haut débit, d’électrophorèse sur gel à gradient dénaturant et un marqueur microsatellite lié au CMH afin de déterminer une méthode d’analyse à l’échelle populationnelle. Huit nouveaux allèles de CMH ont été détectés par séquençage haut débit. Le marqueur microsatellite présente un schéma d’amplification complexe et nécessite une optimisation des protocoles qui permettra de réduire les couts d’analyses de la variabilité du CMH à l’échelle populationnelle. Nos développements ouvrent de nouvelles perspectives pour l’étude de l’influence du CMH sur le choix de partenaire dans des populations sauvages de primates.

Les composés Organiques Volatils (COVs) sont des gaz carbonés rares, émis en faible concentration depuis les surfaces continentale et marine vers l’atmosphère. Très réactifs, ces composés sont impliqués dans la chimie atmosphérique et sont au cœur de nombreuses problématiques environnementales actuelles telles que le changement climatique lié aux gaz à effet de serre, la qualité de l’air et les rétroactions sur le fonctionnement des écosystèmes. Les couverts végétaux terrestres étaient jusqu’alors identifiés comme les sources principales de COVs d’origine biogénique. Mais, de récentes études suggèrent que les sols pourraient constituer des sources majeures de COVs. Or dans les paysages anthropisés agricoles, les sols sont l’objet d’usages et de gestions divers et variés et sont susceptibles de modifier qualitativement et quantitativement les patrons d’émissions de COVs. Paradoxalement, les sols d’agrosystèmes ont fait l’objet de peu d’inventaires de leurs émissions de COVs. La rareté des connaissances sur la contribution des sols d’agrosystèmes dans les émissions de COVs a motivé ce travail de thèse dans lequel trois objectifs ont été poursuivis : i) inventorier les spectres et quantifier les flux de COVs émis par les sols dans les paysages agricoles, ii) déterminer le rôle des microorganismes du sol dans les émissions et iii) identifier les déterminants abiotiques régulant les émissions de COVs par les sols. Une première partie du travail a consisté à analyser les dynamiques temporelles d’émissions de COVs sur le terrain, dans deux sites observatoires représentatifs du paysage agricole Breton : le site EFELE (SOERE-PRO) comprenant des sols cultivés soumis à des pratiques de fertilisation contrastées, et la Zone Atelier Armorique (ZAAr) comprenant des prairies permanentes fertilisées et des prairies humides caractérisées par un faible degré d’anthropisation. La deuxième partie du travail a été menée en laboratoire pour expliciter et compléter les observations de terrain, deux séries d’expérimentations en laboratoire ont été réalisées permettant de manipuler, i) la source de carbone organique du sol via l’apport de différentes molécules modèles, ii) les communautés microbiennes par la transplantation de communautés microbiennes naturelles dans trois sols distincts. Cette étude aura permis de montrer, en laboratoire et sur le terrain, qu’un sol émet une quarantaine de masses dont seules quelques-unes (1 à 4) sont dominantes. Ces spectres de COVs sont par ailleurs spécifiques des usages des sols (culture vs prairie) et des pratiques de fertilisation. Nous montrons aussi : i) qu’il existe une temporalité des émissions de COVs par les sols allant de 22 à 167 μg de COVs par m−2 h−1, la période hivernale étant la moins émissive et que ii) s’ajoute que certaines pratiques de fertilisation, comme l’apport de lisier de porc, induisent un flux de méthanol pouvant atteindre jusqu’à 10 fois celui qui est observé par les sols amendés avec du digestat de lisier de porc. Concernant, le rôle des microorganismes du sol dans la production de COVs, nous démontrons que le spectre de COVs n’est pas représentatif de la diversité phylogénétique de la communauté du sol mais plutôt de l’activité métabolique des microorganismes actifs. S’agissant de l’exploration des déterminants abiotiques susceptibles de réguler les émissions, nos résultats suggèrent que l’ajout de molécules organiques au sol, induit un changement rapide dans le spectre de COVs émis par le sol. Cette modification est dépendante du degré de polymérisation de la molécule apportée. Pour conclure, l’approche intégrative et interdisciplinaire mise en œuvre dans ce travail de thèse a permis d’accroître les connaissances sur les émissions de COVs biogéniques par les sols. L’ensemble des recherches suggère que les émissions de COVs par les sols ne sont pas négligeables. Leur position dans les cycles biogéochimiques nécessite leur intégration dans les scenarii futurs des changements globaux.

Les surcharges en fer, qu’elles soient d’origine génétique ou secondaire, favorisent la baisse de densité minérale osseuse et par conséquent l’apparition d’une ostéoporose. Des liens entre surcharge en fer et perte osseuse ont pu être établis in vivo et in vitro, néanmoins les mécanismes mis en jeu, notamment sur la cellule ostéoblastique, restent incomplètement caractérisés. Notre objectif a donc été de préciser les mécanismes cellulaires conduisant à l’altération du phénotype et de l’activité ostéoblastique observée en présence d’un excès de fer. La réalisation préalable d’une étude transcriptomique sur la lignée ostéoblastique humaine MG-63 nous a permis d’identifier plusieurs gènes susceptibles de voir leur niveau d’ARNm régulé par le fer. Il a été fait l’hypothèse que ces différents gènes pouvaient être impliqués dans la survenue des pertes osseuses observées au cours des surcharges en fer. Ainsi l’expression du gène SPNS2, dont la protéine permet l’export de la Sphingosine-1-Phosphate (S1P), a été identifiée comme potentiellement induite par un excès de fer. Les relations entre l’expression du gène SPNS2 et un excès de fer ont ainsi été investiguées et les résultats obtenus ont mis en évidence une augmentation fer-dépendante de l’ARNm du gène SPNS2 dans la lignée MG-63, non retrouvée dans d’autres types cellulaires. Cette caractérisation nous a ainsi conduits à déterminer, dans la lignée MG-63, l’impact fonctionnel d’une exposition au fer sur l’export cellulaire de la S1P. Nous avons donc pour cela mis au point une méthode d’étude basée sur une stratégie « fluxomique » nous permettant d’évaluer l’efflux de la S1P au moyen d’un outil de spectrométrie de masse. Nos résultats objectivent une diminution des capacités de synthèse et d’export de la S1P en présence de fer et ceci malgré la surexpression du gène SPNS2. La diminution concomitante de l’expression du récepteur S1PR1 et du gène COL1A1 codant pour la chaîne α du collagène de type I suggère un impact fonctionnel de la baisse de concentration en S1P extracellulaire sur la cellule MG-63. La mise en évidence, dans un modèle ostéoblastique, d’une altération fer-dépendante de l’axe de signalisation S1P/S1PR ouvre de nouvelles perspectives quant à la compréhension des mécanismes mis en jeu lors des pertes osseuses associées aux surcharges en fer.

Les mesures utilisées actuellement en chambres anéchoïque, pour la caractérisation de la surface équivalente radar (SER) sont généralement perturbées, en particulier en basse fréquence lorsque les parois de la chambre génèrent des trajets multiples. En basse fréquence l’épaisseur des matériaux absorbants devient faible devant la longueur d’onde et ceux-ci ne peuvent plus être considère comme parfaitement absorbants. Dans ce cas, le champ total incident sur la cible sous test est ainsi la somme du champ incident direct et des champs réfléchis par les parois. Basé sur le principe de retournement temporel qui permet de focaliser spatialement et temporellement une onde électromagnétique, l’objectif de la thèse est de présenter une nouvelle méthode d’imagerie microonde qui profite des degrés de liberté spatio-temporels de la propagation au sein d’un milieu diffusant afin de détecter une cible avec une haute résolution.

Cette thèse en informatique s'intéresse à la structuration et à l'exploration de collections journalistiques. Elle fait appel à plusieurs domaines de recherche : sciences sociales, à travers l'étude de la production journalistique ; ergonomie ; traitement des langues et la recherche d'information ; multimédia et notamment la recherche d'information multimédia. Une branche de la recherche d'information multimédia, appelée hyperliage, constitue la base sur laquelle cette thèse est construite. L'hyperliage consiste à construire automatiquement des liens entre documents multimédias. Nous étendons ce concept en l'appliquant à l'entièreté d'une collection afin d'obtenir un hypergraphe, et nous intéressons notamment à ses caractéristiques topologiques et à leurs conséquences sur l'explorabilité de la structure construite. Nous proposons dans cette thèse des améliorations de l'état de l'art selon trois axes principaux : une structuration de collections d'actualités à l'aide de graphes mutli-sources et multimodaux fondée sur la création de liens inter-documents, son association à une diversité importante des liens permettant de représenter la grande variété des intérêts que peuvent avoir différents utilisateurs, et enfin l'ajout d'un typage des liens créés permettant d'expliciter la relation existant entre deux documents. Ces différents apports sont renforcés par des études utilisateurs démontrant leurs intérêts respectifs.

Le Lanréotide est un octapeptide amphiphile cationique et un analogue thérapeutique de la somatostatine. Cette molécule synthétique a été conçue au sein de Beaufour-Ipsen comme thérapie contre l’acromégalie. Ce peptide révèle la propriété de former des nanotubes avec un haut degré de monodispersité en diamètre des tubes (244 Å) et épaisseur de la paroi (~18 Å) lorsqu’il est mélangé avec de l’eau pure à 10% (w/w). Le peptide forme des tubes emboîtés à plus haute concentration. Cette propriété d’auto-assemblage est utilisée pour concevoir un implant sous cutané à libération prolongée d’un mois : la Somatuline Autogel. Les gels de Lanréotide deviennent de plus en plus visqueux avec la concentration en peptide et cette viscosité limite la dose maximale injectable. L’ajout d’un adjuvant dans la formulation : le polyéthylène glycol (PEG600) à permit d’augmenter le temps de libération du peptide dans l’organisme tout en diminuant la viscosité du gel. Dans le but d’étudier l’effet du PEG600 sur l’auto-assemblage du Lanréotide, une étude structurale et thermodynamique est proposée. Cette étude est réalisée grâce à une approche par diagramme de phase systématique, par la technique de diffusion des rayons X et de modèles d’analyses des clichés, croisé par différentes techniques de caractérisations moléculaires. Cette étude révèle des interactions fortes du PEG avec le Lanréotide conduisant à la formation d’un complexe en solution. Ce complexe influe sur les équilibres entre deux phases du système biphasique, tube et intermédiaire du Lanréotide (rubans et dimères), ce qui pourrait jouer un rôle important dans les propriétés rhéologiques des gels. Enfin, il est montré qu’il est possible de réaliser la transition pratiquement totale du Lanréotide vers un dimère chimique conduisant à la formation de fibre type amyloïde. La simplicité du procédé de fabrication à température ambiante de ce dimère non actif dans l’organisme par un simple changement d’ordre d’addition des composants, fait de la compréhension des paramètres physico-chimiques de formations de ce dimère, un point capital du point de vue industriel.

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs), tels que le benzo(a)pyrène (B[a]P), sont des contaminants environnementaux ubiquistes générés lors de la combustion de matière organique. Ces composés ont été associés au développement d'effets toxiques sur la santé humaine, notamment des effets cancérigènes et immunotoxiques, principalement liés à l'activation du récepteur aux hydrocarbures aromatiques (RAh). Parmi les cellules du système immunitaire, les lymphocytes T apparaissent comme des cibles majeures des HAPs. Des résultats antérieurs, obtenus au laboratoire, ont montré que l'activation des lymphocytes T humains en culture primaire conduit à l’augmentation de l'expression et de la fonction du RAh, suggérant la capacité accrue de ces cellules à répondre à une exposition aux HAPs. Nos objectifs sont : (1) de déterminer les effets du B[a]P sur les profils d'expression génique dans les lymphocytes humains normaux en utilisant des approches à haut débit telle que l'analyse transcriptomique sur puce à ADN, (2) d’évaluer les effets génotoxiques et immunotoxiques du B[a]P en mesurant respectivement les dommages à l'ADN induits et leurs actions immunosuppressives et (3) d’analyser la modulation de ces effets en présence d'autres HAPs. Notre travail identifie les lymphocytes T humains normaux comme un bon modèle pour étudier les effets génotoxiques et immunotoxiques des HAPs, et pour prédire les problèmes de santé humaine liés à l’exposition à ces contaminants. Il permet également de mieux comprendre la régulation par les HAPs de la réponse immune et propose de nouveaux biomarqueurs potentiels de l'exposition à ces contaminants environnementaux.