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Biologie
/ 16-11-2017
Aigu Yoann
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La hernie est une maladie racinaire affectant les Brassica, causée par Plasmodiophora brassicae. Le déploiement de variétés présentant des facteurs génétiques de résistances est le moyen de lutte principal contre cette maladie. Toutefois, l’efficacité de ces variétés résistantes dans les nouveaux systèmes d’agriculture durable, à bas intrant azoté, est encore à évaluer. Dans ce contexte, les questions de recherche posées dans cette thèse sont les suivantes : i) La modulation de la résistance à la hernie par la réduction de l’apport azoté est-elle génotype/isolat dépendante ? ii) Y-a-t-il un effet de la réduction des apports azotés sur l’architecture génétique de la résistance à la hernie chez le colza ? iii) Quels sont les réponses transcriptomiques et métabolomiques impliquées dans la réduction du développement des symptômes en condition de carence azotée ? Le criblage de la réponse de nombreux génotypes de colza vis-à-vis de plusieurs isolats de P. brassicae a été réalisé dans deux conditions de fertilisation azotée (8 mM et 1 mM de nitrate). Basé sur ces expériences, le contrôle génétique du développement des symptômes et de la production des spores de repos lors de l’infection par deux isolats (eH et K92-16) a été étudié par génétique de liaison chez une population biparentale et par génétique d’association chez un panel de colza d’hiver. Enfin, les réponses moléculaires impliquées dans la réduction du développement des symptômes observée chez le génotype ‘Yudal’ en condition 1mM ont été étudiées par des méthodes de RNA-seq et de métabolomique. L’impact de la fertilisation azotée sur la quantité de symptômes et la production de spores de repos est variable selon la combinaison génotype/isolat. Les modulations observées entraînent une augmentation de la résistance en condition 1mM. La fertilisation azotée module également l’effet (R2) de certains des Quantitative Trait Loci (QTL) impliqués dans la résistance. Dans le cas de l’isolat eH, elle affecte principalement l’effet des QTL C09 et C02. L’augmentation de résistance observée chez le génotype ‘Yudal’ en condition 1mM, vis-à-vis de l’isolat eH, semble liée à la surexpression de gènes impliqués dans l’assimilation des nitrates (famille NRT2) et dans le transport de l’auxine.
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Biologie
/ 28-02-2017
Aigueperse Nadège
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Le développement comportemental de l’individu est particulièrement sensible aux influences sociales précoces. La mère, en tant que partenaire privilégié des jeunes dès la naissance, joue un rôle primordial dans leur survie et leur développement. Chez l’oiseau précoce, s’il est bien établi que le comportement maternel varie en fonction des caractéristiques personnelles de la mère, en revanche le rôle des jeunes dans ces variations et les conséquences sur leur développement restent encore méconnus. Chez la caille japonaise (Coturnix coturnix japonica), nous nous sommes, dans un premier temps, intéressés à l’influence d’un lien de parenté entre la mère et tous ses cailleteaux. Nous avons montré que ce facteur n’induisait pas de variation de son comportement maternel, permettant de poser l’hypothèse d’une faible sélectivité parentale chez cette espèce. Nous avons montré qu’en revanche un changement de comportement des cailleteaux suite à une modification de l’environnement prénatale pouvait améliorer le comportement maternel en diminuant l’agressivité maternelle. Nous avons ensuite démontré qu’un nombre de cailleteaux plus important induisait une amélioration des premières interactions mais amenait un rejet émancipatoire plus précoce de la part de la mère. Enfin nous avons exploré l’influence de la composition sexuée de la fratrie. Il apparait que les mères s’investissaient plus auprès de leurs petits mâles mais que cela était dépendant du sexe des autres membres de la fratrie. L’ensemble de nos travaux montre que les variations du comportement maternel ont une influence certaine sur le développement comportemental des jeunes dont le sexe détermine leur sensibilité aux différents traits maternels.
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Biologie
/ 20-12-2017
Alberto Diana
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Les herbicides sont des polluants suscitant de grandes inquiétudes en raison de leur ubiquité environnementale résultant de leur usage intensif dans l’agriculture moderne et de leur persistance dans les sols et les eaux. Les herbicides peuvent être dégradés par des microorganismes, des plantes ou d’autres processus naturels, produisant alors une vaste gamme de métabolites dont l’impact sur les écosystèmes reste méconnu. Dans un contexte d’évaluation des risques environnementaux, l’étude de la réponse des plantes à des mélanges complexes de xénobiotiques est importante pour estimer les effets des contaminations, notamment dans le cas de pollution résiduelle. Afin d’étudier l’impact de cette diversité de polluants, les mécanismes de réponse et les cibles impliquées, la plante modèle Arabidopsis thaliana a été confrontée à des doses variables de molécules de la famille des triazines constituant une série chimique cohérente : atrazine, herbicide encore largement utilisé au niveau mondial, déséthylatrazine, métabolite chloré de l’atrazine, et hydroxyatrazine, métabolite de déchloration de l’atrazine. Ce travail montre que l’exposition de courte durée à des doses variables d’atrazine, de déséthylatrazine et d’hydroxyatrazine, au niveau racinaire, affecte de manière spécifique et dose-dépendante la croissance précoce et le développement de la plante. La caractérisation d’effets directs et multiples sur la respiration et la croissance racinaire a permis de révéler des mécanismes d’action non-canoniques, distincts de l’action classiquement décrite des triazines sur le photosystème II. Afin d’identifier ces mécanismes, activés en absence de dommages cellulaires, une analyse transcriptomique au niveau du génome entier a été effectuée. Les trois triazines induisent des changements coordonnés et spécifiques dans l’expression des gènes. L’analyse fonctionnelle des gènes différentiellement exprimés et de leur promoteur révèle que les voies de signalisation liées à la fois aux hormones végétales, à la perception de faibles niveaux d’énergie, aux stress environnementaux ainsi qu’aux interactions biotiques sont impliquées dans la réponse aux faibles doses de triazines. Les triazines affectent, en particulier, l’expression de gènes connus pour être régulés par les cytokinines. De manière intéressante, cette famille d’hormones végétales montre des caractéristiques chimiques similaires à celles des triazines. Des études développementales utilisant différentes modalités d’exposition aux triazines et aux cytokinines ont alors été effectuées sur des génotypes sauvages et sur des mutants de la voie de signalisation des cytokinines. L’identification d’interactions spécifiques entre les triazines et les composants de la signalisation des cytokinines a alors mis en évidence des mécanismes potentiels de compétition et/ou d’antagonisme. La caractérisation de ces perturbations au niveau de la transduction du signal pourra permettre à terme d’évaluer l’efficacité des herbicides sur les cultures ainsi que l’impact des contaminations xénobiotiques sur les communautés végétales naturelles. Enfin, l’identification des interactions entre stress xénobiotique, biotique et abiotique approfondira les connaissances sur les effets croisés de la pollution chimique et des stress liés au changement climatique.
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Écologie, évolution
/ 27-01-2022
Alfaro Tapia Armando
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Les insectes, en tant qu’ectothermes, sont connus pour vivre dans une large gamme de climats et adoptent différentes stratégies pour résister aux conditions défavorables dont la migration, la diapause ou le maintien de l’activité. Tout au long de cette thèse, les réseaux trophiques de parasitoïdes de pucerons des céréales ont été étudiés le long d’un gradient latitudinal dans la vallée centre-sud du Chili. Nous avons testé si les conditions environnementales le long de ce gradient entraînaient une incidence de diapause plus élevée aux hautes latitudes (plus froides) par rapport aux basses latitudes (plus chaudes). De plus, nous avons exploré si la diapause était régulée par un stimulus biotique (c’est-à-dire l’effet de l’hôte, la disponibilité de l’hôte et la compétition maternelle). Nous avons constaté l’absence d’un gradient de température latitudinal nord-sud clair. Sur la base de l’intensité de l’hiver, les localités échantillonnées ont été classées en zones d’hiver froides, douces ou chaudes. De faibles niveaux d’incidence de diapause ont été observés tout au long du gradient latitudinal. Néanmoins, nous avons observé des changements dans la composition des espèces de pucerons et de parasitoïdes, car leurs niveaux d’abondance relative variaient selon les zones climatiques, montrant que la plupart des individus adultes au sein de la guilde des parasitoïdes étaient actifs pendant l’hiver. De plus, la diapause chez les parasitoïdes de pucerons était influencée par les espèces hôtes attaquées et par la perception de la rareté de l’hôte pendant la diapause hivernale. De même, la compétition intraspécifique directe entre les parasitoïdes femelles dans les conditions estivales s’est traduite par une augmentation de la progéniture en diapause, cependant, cet effet n’a pas été observé dans les conditions hivernales. Ainsi, la plasticité du développement et les réponses évolutives observées offrent une explication mécaniste de la variation adaptative du cycle de vie des parasitoïdes de pucerons, suggérant que le succès des parasitoïdes en tant qu’agents naturels de contrôle biologique dépend fortement de la densité d’hôtes et de l’activité saisonnière.
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Biologie
/ 04-11-2013
Andrade Thiago
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Cette thèse porte sur l’analyse des dimensions spatiale et temporelle du fonctionnement et de la diversité taxonomique et fonctionnelle d’une guilde. Au sein d’une guilde, les espèces exploitent un même type de ressources; pour cette raison, les niches écologiques fondamentales des membres d’une guilde sont similaires et une relation de compétition interspécifique se met en place si la ressource partagée est limitante. Quatre questions principales sur le fonctionnement d’une guilde ont été abordées : (1) à quelles échelles spatio-temporelles se structurent la guilde et les ressources exploitées, (2) quelles sont les influences respectives des filtres environnementaux et des interactions interspécifiques sur les traits fonctionnels des membres de la guilde, (3) quelle est la stratégie d’exploitation de ressources d’un membre de la guilde face à une faible disponibilité de ressources et (4) quel est l’impact du contexte climatique sur la structure d’une guilde et de son réseau trophique, et sur le degré de spécialisation écologique des espèces de la guilde sur la ressource. Le modèle biologique de cette étude a été une guilde de parasitoïdes de pucerons de céréales (Hymenoptera : Braconidae : Aphidiinae). Ces parasitoïdes s’attaquent aux pucerons (Homoptera : Aphididae) inféodés aux céréales dans les agroécosystèmes. Les variations d’abondance relative des parasitoïdes et de leurs hôtes ont été importantes aux échelles interrégionale et interannuelle, mais très faibles à l’échelle intra-régionale. La divergence des traits fonctionnels des parasitoïdes s’est maintenue sur trois régions et deux années, et le contexte local a influencé les traits de la guilde dans son ensemble. Pendant la saison hivernale, une période marquée par une faible densité de pucerons, le parasitoïde Aphidius rhopalosiphi a présenté des stratégies contrastées pour maximiser sa fitness en exploitant les hôtes Sitobion avenae et Rhopalosiphum padi, mais une forte spécialisation écologique sur le terrain a été observée en présence d’une espèce compétitrice : Aphidius avenae. Cette présence a pu être corrélée à une hausse des températures hivernales.
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Biologie
/ 18-12-2017
André Vanessa
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La perception sensorielle est propre à chaque individu. Elle découle du patrimoine génétique (qui définit les récepteurs sensoriels), mais varie en fonction de la maturation et de l’expérience d’un individu. En ce sens, l’étude du bébé nous a permis de tester à la fois 1) l’effet de la maturation, en comparant la perception des bébés avec celle des adultes et 2) l’effet de l’expérience sensorielle précoce, en comparant la perception sensorielle de bébés nés à terme ou prématurés pour un même âge donné. Nos résultats ont souligné une perception sensorielle plus étendue chez le bébé que chez l’adulte, via la perception de stimulations tactiles très fines ou encore la perception d’ultrasons, qui ne sont plus perçus à l’âge adulte. Les mécanismes de maturation des organes sensoriels et de « recentrage sensoriel » envers les stimulations pertinentes, pouvant intervenir au cours du temps, ont été présentés. Nous avons également montré une réactivité particulièrement marquée des bébés prématurés, en comparaison avec les bébés nés à terme. Différents mécanismes sous-jacents potentiels tels qu’une adaptation de la sélectivité neuronale aux stimulations environnementales, une plasticité cérébrale conservée/retardée, ou encore le développement d’une hypersensibilité ont été discutés. En sus du cœur de cette thèse, nous nous sommes intéressés à l’ « Umwelt » social du bébé, en étudiant 1) ses capacités de perception et de discrimination des odeurs corporelles humaines et 2) sa capacité à s’exprimer sur sa perception sensorielle. Nous avons montré que le bébé est un être très réceptif à son monde social, capable de discriminer entre les odeurs de ses partenaires sociaux. De plus, le bébé est également très expressif sur sa perception sensorielle, notamment via l’utilisation d’un répertoire vocal complexe (au-delà des pleurs), dont certains types de vocalisations pourraient refléter son état de confort ou d’inconfort. Les résultats de cette thèse ouvrent de nombreuses pistes de réflexion en termes d’adaptations des pratiques néonatales.
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Biologie
/ 18-07-2013
Andrieux Geoffroy
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La signalisation cellulaire regroupe l'ensemble des mécanismes biologiques permettant à une cellule de répondre de façon adaptée à son microenvironnement. Pour ce faire, de nombreuses réactions biologiques entrent en jeux avec un important enchevêtrement, créant ainsi un réseau dont le comportement s'apparente à un système complexe. Le compréhension de la réponse cellulaire à une stimulation passe par le développement conjoint des techniques d'acquisition de données, et des méthodes permettant de formaliser ces données dans un modèle. C'est sur ce dernier point que s'inscrivent les travaux exposés dans cette thèse. Nous présentons ici deux approches visant à répondre à des questions de natures différentes sur la signalisation cellulaire. Dans la première nous utilisons un modèle différentiel pour étudier le rôle d'un nouvel interactant dans la voie canonique du TGF-β. Dans la seconde nous avons exploré la combinatoire de la signalisation cellulaire en développant un formalisme discret basé sur les transitions gardées. Cette approche regroupe l'interprétation de la base de données Pathway Interaction Database dans un unique modèle dynamique de propagation du signal. Des méthodes de simulations et d'analyses inspirées des techniques de vérification de modèles telles que l'atteignabilité et l'invariance ont été développées. En outre, nous avons étudié la régulation du cycle cellulaire en réponse à la signalisation, ainsi que la régulation des gènes de notre modèle en comparaison avec des données d'expressions.
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Microbiologie, virologie, parasitologie
/ 16-12-2022
Anis Nagham
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Campylobacter est la bactérie responsable de la majorité des zoonoses en Europe. La viande de volaille est considérée comme une source majeure de contaminations humaines. Pour réduire l'exposition des consommateurs, des mesures de contrôle au niveau de l'abattoir et de l'élevage doivent être développées. L’étude des interactions possibles de Campylobacter avec d'autres microorganismes chez les volailles pourrait conduire au développement de nouvelles stratégies de contrôle. Les objectifs de la thèse étaient de développer une méthode moléculaire rapide et spécifique utilisant la PCR quantitative en temps réel (qPCR) pour détecter Salmonella et quantifier Campylobacter en une seule étape d'analyse et d'étudier l'interaction in vitro et in vivo entre ces deux bactéries et avec d'autres microorganismes. La méthode de la qPCR a été développée et validée sur des échantillons provenant de la production primaire et de la chaine de transformation alimentaire. Un effet positif de Salmonella sur la survie de Campylobacter in vitro lors d’une co-culture en conditions aérobies et une interaction positive entre ces deux bactéries in vivo après co-infection chez les poulets de chair ont été demontrés. Une interaction positive de Blastocystis avec Campylobacter et négative avec Salmonella ont été démontrées dans des fientes des volailles. Cette thèse a permis le développement d’une nouvelle méthode pour la détection de Salmonella et la quantification de Campylobacter en une seule étape. Elle a permis aussi d’identifier des interactions entre Campylobacter, Salmonella et Blastocystis pouvant amener à développer des moyens de lutte.
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Informatique
/ 13-12-2013
Aravena Duarte Andrés Octavio
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Cette thèse propose une méthode pour construire des réseaux de régulations causales réalistes, qui a un taux de faux positifs inférieur aux méthodes traditionnelles. Cette approche consiste à intégrer des informations hétérogènes à partir de deux types de prédictions de réseau pour déterminer une explication causale des gènes co-exprimés. Ce processus d'intégration se modélise par un problème d'optimisation combinatoire, de complexité NP-difficile. Nous proposons une approche heuristique pour déterminer une solution approchée en un temps d'exécution raisonnable. Nos expérimentations montrent que, pour l'espèce modèle E. coli, le réseau de régulation résultant de l'application de cette méthode a une précision supérieure à celle construite avec des outils traditionnels. La bactérie Acidithiobacillus ferrooxidans présente des défis importants pour la détermination expérimentale de son réseau de régulation. En utilisant les outils que nous avons développés, nous proposons un réseau de régulation putatif et analysons la pertinence de ses régulateurs centraux. Dans une deuxième partie de cette thèse, nous explorons la façon dont ces relations de régulation se manifestent, en développant une méthode pour compléter un réseau de régulation lié à la maladie d'Alzheimer. Enfin, nous abordons le problème mathématique de la conception de la sonde de puces à ADN. Nous concluons que, pour prévoir pleinement les dynamiques d'hybridation, nous avons besoin d'une fonction d'énergie modifiée pour les structures secondaires des molécules d'ADN attachées en surface et proposons un schéma pour la détermination de cette fonction.
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Bbiologie
/ 30-03-2015
Arnaud Marie-Pierre
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Malgré l'amélioration des traitements, environ 20% des patients atteints de leucémie aigue lymphoblastiques (LAL) rechutent dans la moelle osseuse ou dans des sites extra-médullaires tels que les ovaires et les testicules, ce qui est particulièrement fréquent dans les rechutes tardives de LAL-B présentant un remaniement ETV6/RUNX1. Les travaux réalisés par Virginie Gandemer en 2007, ont montré que l'expression de CD9 permettait de distinguer les leucémies ETV6/RUNX1 des autres types de leucémie. Le gène CD9 code pour une protéine de la famille des tétraspanines dont l'expression a été corrélée avec le risque métastatique et la survie des patients. Par ailleurs il a été démontré que la protéine CD9 était impliquée dans le homing et la prise de greffe des cellules souches hématopoïétiques et leucémiques. Nous avons donc émis l'hypothèse qu'à travers ses propriétés fonctionnelles sur la migration et le homing, CD9 pourrait être un acteur clé des rechutes de LAL-B. Le but de ce travail de thèse était donc premièrement de déterminer le mode de régulation de CD9 dans les LAL-B ETV6/RUNX1 et deuxièmement de déterminer les effets de l'expression de CD9 sur la motilité et la prise de greffe des LAL-B. Les analyses préalablement réalisées au laboratoire avaient suggéré que CD9 pouvait être régulé par des miARNs. Nous avons identifié un cluster de 3 miARNs potentiellement impliqués dans la régulation de CD9 dans les LAL-B ETV6/RUNX1. Ces résultats doivent cependant être complétés par d'autres analyses fonctionnellles afin d'être confirmés. Nous avons étudié le rôle de la protéine CD9 dans la dissémination des cellules de LAL-B. Nous avons démontré que CD9 était un régulateur potentiel de l'adhésion et un nouveau facteur impliqué dans la migration et le homing dépendants de CXCR4 en favorisant l'activation de RAC1 et les réarrangements de l'actine en réponse au CXCL12. Enfin, nous avons décrit pour la première fois l'influence de CD9 sur la migration et le homing dans les testicules via RAC1. Nos résultats montrent donc que CD9 favorise la dissémination des cellules de LAL-B dans les testicules et suggèrent que cette protéine pourrait constituer un acteur majeur des rechutes tardives de LAL-B dont les mécanismes d'apparitions sont peu connus.
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