Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Tolérance à l'oxygène“

Le groupe des « agrumes vrais » est composé de trois principaux genres : Poncirus, Fortunella et Citrus. Ce dernier est constitué d’une multitude d’espèces dont trois seulement sont à l’origine de cette importante diversité : le cédratier, le mandarinier et le pamplemoussier. Chacune de ces espèces est originaire de zones distinctes d’Asie du Sud-est dans lesquelles les conditions climatiques ne sont pas les mêmes. L’objectif de cette étude est d’évaluer le comportement d’un génotype de chacune des trois espèces ancestrales et celui d’un génotype du genre Fortunella (kumquat) en réponse à deux types de stress photooxydatif, l’un engendré par un froid naturel et l’autre par une variation d’intensité lumineuse. Ces génotypes ont été comparés au niveau physiologique, en déterminant la photosynthèse nette (Pnet), la conductance stomatique (Gs) et la fluorescence chlorophyllienne (Fv/Fm), puis au niveau biochimique en évaluant les activités des enzymes antioxydantes (superoxyde dismutase, catalase…) et les concentrations en peroxyde d’hydrogène (H2O2), malondialdéhyde (MDA), ascorbate et glutathion. D’après nos résultats, le cédratier présente une sensibilité marquée aux deux catégories de stress en raison des fortes diminutions de ses performances photosynthétiques, des accumulations excessives d’H2O2 et MDA et de l’activation insuffisante du système antioxydant. A l’inverse, le pamplemoussier est tolérant aux deux types de stress au vu des faibles diminutions des paramètres physiologiques, des faibles accumulations d’H2O2 et MDA et de l’activation importante du système antioxydant. Le mandarinier présente un comportement proche du pamplemoussier aux basses températures et un profil similaire au cédratier en condition de stress lumineux. Enfin, le kumquat montre une réponse intermédiaire entre le cédratier et le mandarinier/pamplemoussier en situation de froid tandis que son comportement est proche du pamplemoussier en situation d’excès de lumière
The "true citrus" group is composed of three main genera:Poncirus, Fortunella and Citrus. The latter consists of a multitude of species. Only three of them are responsible for this important diversity: citron, mandarin and pummelo. Each of these species originates from Southeastern Asia in a large area with various climates. The aim of this study is to evaluate the behaviour of a genotype belonging to each of the three fundamental species and that of a genotype from Fortunella genus (kumquat) in response to two kinds of hotooxidative stress. The former is caused by a natural chilling period and the latter by a change in light intensity. These genotypes were first compared at the physiological level by determining net photosynthesis (Pnet), stomatal conductance (Gs) and chlorophyll luorescence (Fv/Fm) and then at the biochemical level by assessing the activities of the main antioxidant enzymes (superoxide dismutase, catalase. . . ) and the concentrations of hydrogen peroxide (H2O2), malondialdehyde (MDA), ascorbate and glutathione. According to our results, citron is sensitive to both types of stress with a marked decrease in photosynthetic performances, a large accumulation of H2O2 and MDA and insufficient activation of the antioxidant system. Conversely, pummelo is tolerant to both types of stress, showing the lowest down-regulation of physiological parameters and the lowest accumulation of H2O2 and MDA associated with efficiency of its antioxidant system. Mandarin exhibits a behaviour equivalent to pummelo atlow temperatures and a behaviour similar to citron under light stress. Finally, kumquat shows intermediate response between citron and mandarin/pummelo under chilling stress while its behaviour is close to pummelo under excess light

L’oxygène singulet ($^1O_2$) est la principale espèce réactive de l’oxygène produite dans le chloroplaste lors d'un stress photo-oxydant. L’$^1O_2$ est hautement cytotoxique s'attaquant aux protéines et lipides membranaires. L’$^1O_2$ est une molécule signal impliquée dans une signalisation rétrograde entre les chloroplastes et le noyau via des médiateurs, menant à la mort cellulaire programmée (MCP), ou à l’acclimatation. Nous avons caractérisé l’implication de la phytohormone salicylate, agissant en aval de la signalisation de la MCP dépendante d’OXI1 (OXIDATIVE SIGNAL INDUCIBLE 1) et du jasmonate. Nous avons mis en évidence une voie de régulation négative faisant intervenir des protéines inhibitrices de la MCP : DAD1 et DAD2. La sur-expression de ces protéines permet à la plante d’éviter de la MCP en inhibant la signalisation contrôlée par OXI1. Dans le Réticulum Endoplasmique (RE) a lieu la conformation d’une grande partie des protéines. Une perturbation dans ce compartiment induit l’activation d’une réponse adaptative appelée l’UPR (Unfolded Protein Response). Nous avons monté que la production d’$^1O_2$ active l’UPR. L’acclimatation à la forte lumière (FL) fait intervenir la branche bZIP28/BiP3 de l’UPR. Un pré-traitement modéré d’un inducteur de stress RE (tunicamycine), induisant l'UPR, déclenche une réponse d’acclimatation à l’$^1O_2$ permettant l’évitement de la MCP lors de l’exposition à la FL. Nous avons réalisé un crible génétique pour rechercher des révertants du mutant \textit{ch1} (un surproducteur d’1$^1O_2$) où l’inhibition de la croissance par l’$^1O_2$ est partiellement levée. Les gènes candidats identifiés feront l’objet d’études complémentaires
Singlet oxygen ($^1O_2$) is a major reactive oxygen species produced within the chloroplasts during high light (HL) stress. $^1O_2$ has a cytotoxic effect due to its high reactivity towards macromolecules including proteins and membrane lipids. $^1O_2$ also acts as a signal molecule that plays a role in chloroplast-to-nucleus retrograde signaling involving mediators and leading either to programmed cell death (PCD) or to stress acclimation.We have shown the involvement of the phytohormone salicylic acid in HL-induced cell death, acting downstream of the OXI1 kinase and jasmonate. We have also shown a negative regulation of this signaling pathway by PCD inhibitory proteins: DAD1 and DAD2 (DEFENDER AGAINST CELL DEATH 1 and 2). Overexpressing those proteins inhibits OXI1-mediated PCD. Protein folding of most secreted proteins takes place in the Endoplasmic Reticulum (ER). Perturbations in this compartment lead to the activation of an adaptive response called UPR (Unfolded Protein Response). When ER stress is too intense, NRPs-mediated ER stress-induced cell death is activated. We have shown that 1O2 production activates UPR. In particular, the bZIP28/BiP3 UPR branch is activated during acclimation to HL. The induction of UPR by a chemical inducer of ER stress (Tunicamycin) can induce acclimation to $^1O_2$ production and can avoid HL-induced PCD.We performed a genetic screen to search for revertants of the $^1O_2$ overproducing \textit{ch1} mutants in which growth inhibition by$^1O_2$2 is partially released. The candidate genes will have to be confirmed by further phenotypic studies

Cette thèse explore la réduction électrochimique du dioxyde de carbone (CO₂) en présence du dioxygène (O₂), dans des conditions réelles où CO₂ et O₂ coexistent. L'accent est mis sur la conception et l'évaluation de catalyseurs à base de métalloporphyrines modifiées par des groupes viologène, capables de réaliser la réduction électro-catalytique hétérogène du CO₂ en présence d'O₂. Dans la première partie de ce travail, nous avons synthétisé et caractérisé une série de ‘covalent organic frameworks' (COF) basés sur des métalloporphyrines pour l'électro-réduction hétérogène du CO₂ dans des solutions aqueuses sur des électrodes carbonées. L'évaluation systématique de ces COFs a démontré une activité et une sélectivité notables pour la réduction du CO₂ dans des conditions aérobies. La deuxième partie concerne la conception et la synthèse d'un catalyseur à base de porphyrine de fer comportant des unités viologène. Alors que dans des conditions homogènes il catalyse principalement la réaction de réduction de l'O₂ dans un mélange de CO₂ et d'O₂, il présente une activité significative pour la réduction du CO₂ dans ces conditions en phase hétérogène, mettant ainsi en évidence sa tolérance remarquable à l'O₂. La dernière partie explore les performances photocatalytiques du catalyseur à base de porphyrine de fer susmentionné sous une atmosphère de CO₂ pur. Des études comparatives avec des porphyrines de fer non modifiées et d'autres expériences de contrôle ont révélé une activité catalytique accrue. Des études mécanistiques ont permis de mieux comprendre les processus de transfert d'électrons et les espèces intermédiaires impliquées dans la réduction photocatalytique du CO₂
This thesis explores the electrochemical reduction of carbon dioxide (CO₂) in the presence of dioxygen (O₂), emulating real conditions where CO₂ and O₂ coexist. The central focus is on the design and application of viologen-modified porphyrin-based catalysts capable of mediating heterogeneous, O₂-tolerant CO₂ electroreduction reactions. In the first part of this work, we synthesized and characterized a series of covalent organic frameworks (COF) based on metallo-porphyrins for the heterogeneous electroreduction of CO₂ in aqueous solutions on carbonaceous electrodes. Systematic evaluation of these COFs demonstrated notable activity and selectivity for CO₂ reduction reactions under aerobic conditions. The second part involves the design and synthesis of an iron porphyrin catalyst flanked with redox-active viologen units. While it predominantly catalyzes the oxygen reduction reaction under homogeneous conditions in a CO₂ and O₂ mixture, it demonstrates significant CO₂ reduction activity in heterogeneous conditions, highlighting its remarkable O₂ tolerance. The final part explores the photocatalytic performance of the aforementioned iron porphyrin catalyst under a pure CO₂ atmosphere. Comparative studies with unmodified iron porphyrins and other control experiments revealed enhanced catalytic activity, and mechanistic investigations provided insights into the electron transfer processes and intermediate species involved in the photocatalytic CO₂ reduction pathway

Parmi les diverses questions importantes qui touchent à la métallurgie du titane, la perte de ductilité induite par l'ajout d'oxygène, même dans de faibles proportions, reste l'une des plus critiques, limitant ainsi la teneur en oxygène à 0,4% massique. Cependant, l'alliage Ti-4,5Zr-0,6O (mass%) montre un très bon compromis de résistance mécanique et de ductilité. De plus, une mise en ordre de l'oxygène est observée dans cet alliage bien que la quantité d'oxygène ajoutée soit bien inférieure à la solubilité connue de 13% massique. La partition de l'oxygène entre les domaines ordonnés et la solution solide est donc questionnée. Dans cette étude, la température de transition ordre / désordre a été déterminée à environ 450°C, mais un traitement thermique au-delà de cette température suivi d'un refroidissement, bien que très rapide, donne tout de même lieu à la formation de nano-domaines ordonnés. Ces derniers seraient donc formés par un processus athermique, ce qui expliquerait le faible enrichissement en oxygène mesuré. Cette mise en ordre "athermique" s'oppose à la mise en ordre formée au cours d'un traitement thermique dans le domaine de stabilité (en dessous de 450°C) et qui donne lieu à des domaines ordonnés de plus grande taille. A cette température critique (400-500°C) sont également mis en évidence des phénomènes de vieillissement dynamique, ce qui motive à poursuivre les études sur cette mise en ordre qui semble jouer un rôle important dans les mécanismes de déformation et pourrait peut-être ouvrir la voie à de nouvelles stratégies pour des applications à hautes températures, à travers le développement de ces alliages riches en oxygène
Among the various important issues affecting titanium metallurgy, the loss of ductility induced by the addition of oxygen, even in small proportions, remains one of the most critical, limiting the oxygen content to 0.4 mass%. However, the Ti-4.5Zr-0.6O alloy (mass%) displays a trade-off between mechanical strength and ductility. In addition, oxygen ordering is observed in this alloy, although the amount of oxygen added is well below the known solubility of 13 mass%. The partitioning of oxygen between the ordered domains and the solid solution is therefore questioned. Furthermore, while the order / disorder transition temperature has been determined to be around 450°C, heat treatments above this temperature followed by a very rapid cooling still result in the formation of ordered nano-domains. These objects would be formed by an athermal process, which could explain the low enrichment measured. This "athermal" ordering contrasts with the observed ordering during heat treatments in the stability range (below 450°C), which give rise to larger ordered domains. Finally, dynamic strain ageing phenomena revealed for a certain range of temperature and deformation rate motivate further studies on this ordering, which could pave the way for new strategies for high-temperature applications through the development of these "oxygen-rich" titanium alloys

Des composites oxyde/carbone (TiO2/C et WO3/C) ont été préparés par voie sol-gel dans le but d'être utilisé comme substrats pour le dépôt de nanoparticules de platine ou de chalcogénures de ruthénium (RuxSey). La synthèse du TiO2 dans la matrice du carbone permet d'oxyder d’avantage le carbone à cause d'une interaction chimique importante. Les matériaux catalytiques ainsi préparés sont ensuite évalués pour leur activité pour la réaction de réduction du dioxygène, pour la cathode d'une pile à combustible. Le dépôt des nanoparticules métalliques sur les supports oxyde/carbone a été fait par photo-déposition utilisant le rayonnement UV pour générer des électrons à la surface de l'oxyde et ainsi réduire le sel métallique, ce qui permet d'obtenir un dépôt sélectif du métal sur l'oxyde par cette méthode de synthèse, entrainant une forte interaction entre le métal et le métal de l'oxyde du composite. De plus, l'activité électrocatalytique des matériaux a été améliorée par rapport aux catalyseurs supportés sur carbone seul. La stabilité des catalyseurs ainsi que leur tolérance face à des molécules organiques, comme le méthanol ou l'acide formique (pour une utilisation en piles à combustible à méthanol, ou en piles sans membrane) ont également été étudiées
Oxide/carbon composites (TiO2/C and WO3/C) were prepared by sol-gel method to be used as catalysts substrates. The synthesis of TiO2 in the carbon matrix allows for a more important oxidation of carbon because of a strong “chemical” interaction. The catalysts activity was evaluated for the cathodic oxygen reduction reaction. Metallic nanoparticles were deposited onto oxide/carbon supports by photo-deposition using UV light to generate electrons at the oxide surface in order to reduce the metallic salt, allowing a selective deposition of the metal onto the oxide by this way of synthesis, leading a strong interaction between the metal end the metal of the oxide of the composite. Furthermore, the electrocatalytic activity of these materials was improved as compared to carbon supported catalysts. The catalysts stability and tolerance towards organic molecules, as methanol or formic acid (for alcohol fuel cells, or membrane less fuel cells) were also studied

Les réactions allergiques telles que les réactions d’hypersensibilité de contact (HSC) sont un problème de santé publique. Il s’agit d’une réaction inflammatoire aiguë qui survient suite à des expositions répétées d’une molécule allergisante avec la peau et dans laquelle les cellules dendritiques (DC) jouent un rôle essentiel. Les composés chimiques tels que le dinitrochlorobenzène (DNCB) ou le cinnamaldéhyde (CinA), responsables d'HSC, sont capables d’induire un stress chimique et de produire des espèces réactives de l’oxygène (ERO). Parmi les voies de détoxication en réponse aux xénobiotiques, la voie Nrf2/Keap1 est une voie centrale connue pour la détection de composés électrophiles. A l’état basal et en absence de stress, Nrf2 est couplé à son répresseur cytosolique Keap1 qui assure sa dégradation via le protéasome. En présence d’un stress chimique, Nrf2 transloque dans le noyau et induit l’expression des gènes antioxydants [hème-oxygénase 1 (ho-1), NADPH quinone oxydoréductase (nqo1), glutathione-s-transférase (gst)]. En absence de Nrf2, nous avons montré que le DNCB et le CinA induisent la mort cellulaire des DC via l'activation des caspases impliquées dans la voie mitochondriale ou intrinsèque de l'apoptose. Cette mort cellulaire induite par le DNCB est ERO dépendante tandis que celle induite par le CinA est moins sensible à la production des ERO. En présence de Nrf2, la survie des DC est régulée par l'expression de bcl-2, un gène antiapoptotique, et des gènes antioxydants. Nrf2 semblerait activer ou réprimer la transcription des gènes et ce en fonction de la molécule testée, du temps de traitement. Par ailleurs, nous avons également montré que Nrf2 joue un rôle clef dans les phases de sensibilisation et d'élicitation de la réaction d'HSC mais également au cours de l'irritation. Des transferts adoptifs de DC ont permis de montrer le rôle clef de Nrf2 dans la DC au cours de l'HSC. Enfin, notre étude montre que Nrf2 régule les Treg au niveau du tissu cutané et participe à la tolérance cutanée
Allergic reactions such as contact hypersensitivity (CHS) are a problem of public health occurring after repeated exposures to contact sensitizers. CHS is a common skin disease involving dendritic cells (DC) playing a key role in this pathology. Contact sensitizers, like dinitrochlorobenzene (DNCB) or cinnamaldehyde (CinA) are known to induce reactive oxygen species (ROS) production. The Nrf2/Keap1 pathway is central for detoxification. In the absence of a chemical stress, Keap1 associates with Nrf2 and leading to its degradation. In the presence of an electrophilic compound like contact sensitizers, Keap1’s conformation is modified leading to Nrf2 translocation to the nucleus and transcription of its target genes [heme-oxygénase 1 (ho-1), NADPH quinone oxydoreductase (nqo1), glutathione-s-transferase (gst)]. We showed, for the first time, that Nrf2 controls the loss of mitochondrial membrane potential and caspase-3/7 activity in DC activated by contact sensitizers. In the absence of Nrf2, DNCB and CinA induced DC apoptosis via caspase activation involved in intrinsic pathway of apoptosis also called ‘mitochondrial pathway’. This apoptosis was mainly mediated by the production of ROS in response to DNCB. However, ROS faintly control CinA-induced cell death. We also showed that Nrf2 controls the transcription of the anti-apoptotic gene bcl-2 in response to DNCB or CinA and also the transcription of immune related and antioxidant genes that could be implicated in DC apoptosis.Otherwise, we also showed that Nrf2 plays a key role in sensitization and elicitation phases of CHS and even in the irritation phase. Adoptive transfer experiments showed that Nrf2 plays a crucial role in DC during CHS.Finally, we showed that Nrf2 regulates skin Treg and participates to skin tolerance