Dissertations / Theses: 'Environnemental stress'

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Houdelet, Camille. "Analyse de l'immunoprotéome de l'abeille en réponse à différents stress environnementaux." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALV009.

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Abstract:

Le phénomène mondial d’effondrement des colonies d’abeilles domestiques peut être expliqué par l’exposition de celles-ci à différents stresseurs (biotiques et abiotiques) qui peuvent agir seuls ou en synergie. L’impact de ces stresseurs sur la santé des abeilles, surtout lorsqu’ils sont multiples, est largement débattu. Dans le cadre de l’infection par Nosema, une microsporidie présente dans le tube digestif de l’abeille, de nombreuses études semblent indiquer que la multiplication des spores affecte l’épithélium de la paroi intestinale et donc stimule une réponse immunitaire épithéliale. Cependant, montrer que la réponse immunitaire systémique (visible au sein de l’hémolymphe) est bien stimulée, reste un cap à franchir particulièrement délicat. Le but de la thèse est de mieux comprendre les interactions qui se créent entre l’hôte (Apis mellifera) et le pathogène (Nosema spp.). Nous avons étudié pour cela le système immunitaire tissulaire (tube digestif) et circulant (hémolymphe) de l’hôte par des approches complémentaires de spectrométrie de masse (empreintes moléculaires massiques par MALDI BeeTyping®, approches de protéomique fine sur des segments de tube digestif et imagerie moléculaire par MALDI) dans un contexte d’infection contrôlée ou naturelle par des spores de Nosema spp. Nous avons mis en évidence de nouveaux marqueurs moléculaires de la santé de l’abeille à partir de l’hémolymphe d’abeilles infectées de manière précoce par Nosema et à partir du tube digestif de ces mêmes abeilles. De plus nous avons développé la méthode de MALDI Biotyping sur notre modèle de microsporidies pour identifier l’espèce à moindre coût. Ces différents éléments permettront le développement de nouveaux outils de diagnostic voir de pronostic pour assister l’apiculteur ou les services sanitaires dans le suivi de leur rucher
The loss of honeybee colonies could be explained by multiple stress factors (biotic or abiotic) that could act alone or in synergy to perturb the physiology of the domestic bees. The impact of these stressors on the bee health is widely discussed. In the miscrosporidiosis, an infection due to Nosema, the impact of this stressor on the systemic immune response (haemolymph being the mirror of this response) and the epithelial response (gut tissue as target) remains unsatisfactory documented. In the context of an infection by Nosema spp, the spore multiplication that is occurring at the level of the midgut stimulate the gut epithelial immune response. While at the same time, the stimulation of the systemic immune response remains an opened question. The aim of this thesis is to decipher the cross-talk existing between the host (A. mellifera) and the pathogen (Nosema spp.). We investigated the epithelial (gut tissues) and circulating bee immune response (haemolymph) using complementary mass spectrometry approaches (molecular mass fingerprints by MALDI BeeTyping®, untargeted proteomics and MALDI imaging) in a context of a controlled or natural infection by Nosema spores. We have demonstrated new molecular markers of bee health from hemolymph and bees early infected with Nosema from digestive tract. In addition, we have developed the MALDI Biotyping method on our microsporidia model to identify the species at a lower cost. These different elements constitute the development of new diagnostic and even prognostic tools to assist the beekeeper or the health services in their apiary monitoring

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Luna, Acosta Andrea. "Les phénoloxydases chez l'huître creuse Crassostrea gigas : biomarqueurs potentiels de stress environnemental." Phd thesis, Université de La Rochelle, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00567216.

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Abstract:

L'huître creuse Crassostrea gigas est le produit aquacole le plus commercialisé dans le monde. Cependant, en France et dans d'autres régions du monde, des mortalités estivales massives affectent de façon alarmante les populations naturelles et cultivées de cette espèce, surtout aux stades juvéniles. Ces évènements sembleraient être liés à un déséquilibre entre les acteurs de la triade hôte - agent pathogène - environnement, favorisant l'affaiblissement des mécanismes de défense de l'hôte, et par conséquent, l'apparition et/ou l'augmentation de maladies. Parmi les facteurs environnementaux pouvant contribuer à ce déséquilibre, les contaminants chimiques sont connus pour moduler les capacités de défense de divers organismes aquatiques. Les phénoloxydases (PO) sont les enzymes-clés d'une cascade biochimique responsable de la production de mélanine et sont impliquées dans les défenses immunitaires et dans la reconnaissance du non-soi chez les invertébrés. Récemment, une activité de type PO a été détectée chez C. gigas, et a été proposée comme biomarqueur potentiel de la contamination chimique. Cependant, de nombreuses inconnues existent quant aux différents types d'activité PO présents chez C. gigas, et à leur implication dans les mécanismes de défense chez cette espèce. Dans ce contexte général,les objectifs de cette thèse ont été d' 1) identifier les différents types de PO présents dans différents tissus de l'huître 2)évaluer le potentiel des PO en tant que biomarqueurs dans des expériences d'exposition in vivo à des contaminants organiques, 3) évaluer le potentiel des PO en tant que biomarqueurs dans des études de biosurveillance in situ. Nous avons pu montrer, pour la première fois chez cette espèce, l'existence de deux types d'activité PO : une activité catécholase et une activité laccase. De plus, nous avons pu mettre en évidence in vitro un effet bactéricide lié à l'activité des PO contre deux souches pathogènes de l'huître, Vibrio splendidus et V. aesturianus, dont leur présence a été fréquemment associée aux phénomènes de mortalités estivales. Enfin, grâce à une analyse multi-biomarqueurs sur différents tissus de C. gigas,l'ensemble des résultats ont permis de proposer que les PO pourraient être utilisées comme biomarqueurs de stress environnemental, plutôt que de contamination, dans la surveillance de la qualité des eaux côtières et estuariennes.

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Luna, Acosta Andrea. "Les phénoloxydases chez l’huître creuse Crassostrea gigas : biomarqueurs potentiels de stress environnemental." Thesis, La Rochelle, 2010. http://www.theses.fr/2010LAROS313/document.

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Abstract:

L’huître creuse Crassostrea gigas est le produit aquacole le plus commercialisé dans le monde. Cependant, en France et dans d’autres régions du monde, des mortalités estivales massives affectent de façon alarmante les populations naturelles et cultivées de cette espèce, surtout aux stades juvéniles. Ces évènements sembleraient être liés à un déséquilibre entre les acteurs de la triade hôte – agent pathogène – environnement, favorisant l’affaiblissement des mécanismes de défense de l’hôte, et par conséquent, l’apparition et/ou l’augmentation de maladies. Parmi les facteurs environnementaux pouvant contribuer à ce déséquilibre, les contaminants chimiques sont connus pour moduler les capacités de défense de divers organismes aquatiques. Les phénoloxydases (PO) sont les enzymes-clés d’une cascade biochimique responsable de la production de mélanine et sont impliquées dans les défenses immunitaires et dans la reconnaissance du non-soi chez les invertébrés. Récemment, une activité de type PO a été détectée chez C. gigas, et a été proposée comme biomarqueur potentiel de la contamination chimique. Cependant, de nombreuses inconnues existent quant aux différents types d’activité PO présents chez C. gigas, et à leur implication dans les mécanismes de défense chez cette espèce. Dans ce contexte général,les objectifs de cette thèse ont été d’ 1) identifier les différents types de PO présents dans différents tissus de l’huître 2)évaluer le potentiel des PO en tant que biomarqueurs dans des expériences d’exposition in vivo à des contaminants organiques, 3) évaluer le potentiel des PO en tant que biomarqueurs dans des études de biosurveillance in situ. Nous avons pu montrer, pour la première fois chez cette espèce, l’existence de deux types d’activité PO : une activité catécholase et une activité laccase. De plus, nous avons pu mettre en évidence in vitro un effet bactéricide lié à l’activité des PO contre deux souches pathogènes de l’huître, Vibrio splendidus et V. aesturianus, dont leur présence a été fréquemment associée aux phénomènes de mortalités estivales. Enfin, grâce à une analyse multi-biomarqueurs sur différents tissus de C. gigas,l’ensemble des résultats ont permis de proposer que les PO pourraient être utilisées comme biomarqueurs de stress environnemental, plutôt que de contamination, dans la surveillance de la qualité des eaux côtières et estuariennes
The Pacific oyster Crassostrea gigas is the leading aquaculture product at the worldwide level. However, massive summer mortalities affect dramatically cultivated and natural oyster populations, especially at young life stages. These events could be linked to an unbalance between the different actors of the triad host – pathogen agent – environment, which could favour a weakening of defence mechanisms in the host, and consequently, the emergence and/or increase of diseases. Among environmental factors that could contribute to this unbalance, chemical contaminants are known to modulate defence capacities in different aquatic organisms. Phenoloxidases (POs) are the key enzymes of a biochemical cascade responsible for the production of melanin and are implicated in immune defences and in self/non-self recognition in invertebrates.Recently, a PO-like activity was detected in C. gigas, and was suggested as a potential biomarker of chemical contamination. However, little is known on the different PO activities present in C. gigas, and on their implication indefence mechanisms in this species. In this general context, the aims of this work were to 1) identify the different types of PO present in different tissues of C. gigas 2) evaluate their potential as biomarkers in experiments of in vivo exposure to organic contaminants, 3) evaluate their potential as biomarkers in in situ biomonitoring studies. We showed, for the first time in this species, the existence of two PO-type activities: a catecholase activity and a laccase activity. Moreover, we observed an in vitro bactericidal effect associated to PO activities against two oyster pathogens, Vibrio splendidus and V.aesturianus, which have often been associated to massive summer mortalities in oysters. Finally, based on a multiple biomarkeranalysis in different tissues of C. gigas, results suggest that POs could be used as biomarkers of environmental stress, rather than of contamination, for biomonitoring studies in coasts and estuaries

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Mopin, Clemence. "Stabilité du développement et stress environnemental : analyse morphométrique du fémur de l’homme." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0068.

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Abstract:

Parmi les approches employées pour caractériser l’état sanitaire des populations antérieures, l’utilisation de l’asymétrie fluctuante (AF) pour rendre compte de la stabilité de développement (DS) du squelette est rare. Après plus d’un demi-siècle de recherches, la DS reste assez méconnue chez l’Homme. Aujourd’hui, les techniques de morphométrie géométrique permettent de quantifier plus finement les variations en analysant de nouveaux aspects morphologiques en 3D.Les objectifs de ce travail étaient:1-Déterminer si l’analyse morpho-géométrique de l’AF chez l’Homme permet de distinguer deux populations.2-Établir si cette distinction peut être attribuée à une différence d’état sanitaire.Les données de deux populations caractérisées par des contextes sanitaires distincts ont été confrontées. Deux échantillons de 70 paires de fémurs adultes d'âge et de sexe comparables ont été sélectionnés. Vingt-sept points-repères ont été positionnés sur chaque surface osseuse reconstruite en 3D. L’AF a été analysée en termes d’amplitude et de localisation sur le fémur.Finalement, cette analyse morpho-géométrique a permis de distinguer deux populations au contextes sanitaires distincts. La population la moins favorisée a exprimé un degré d’AF plus élevé. Considérant l’impact des facteurs potentiels de variation, le stress sanitaire explique le mieux les perturbations de la DS. Au vu de la localisation de l’AF sur le fémur, le facteur biomécanique semble aussi jouer un rôle relatif. Chez l’Homme, la localisation de l’asymétrie fluctuante peut donc être dirigée en partie par les contraintes biomécaniques, cependant son amplitude est principalement influencée par le stress sanitaire
Among the approaches used to characterize the health status in past populations, the use of fluctuating asymmetry (FA) to evaluate developmental stability (DS) in bone is rare. After more than half a century of research, DS remains relatively unknown in humans. Today, geometric morphometrics techniques offer new perspectives. It is now possible to quantify variations more precisely and approach them by analyzing a new morphological element: shape.The aim of this work was twofold:1-Determine whether the geometric morphometrics analysis of FA in humans can distinguish two populations.2-Determine whether this distinction can be attributed to a difference in health status.The data of two populations of known and distinct health statuses and environmental contexts were compared. Two samples of 70 pairs of adult femurs of comparable age and sex were selected. Two sets of 27 landmarks were placed on the 3D isosurfaces of each femur. FA was analyzed and characterized in terms of range of magnitude and pattern of expression in the femur.Finally, this geometric morphometrics analysis allowed to distinguish two populations that have developed under distinct environmental conditions. The population that experienced higher levels of stress expressed a higher degree of FA. After considering the impact of potential factors of variation, the health stress seems to best explain disturbances of DS. However, given its pattern of expression on the femur, the biomechanical factor seems to play also a relative role. Therefore, in humans, the pattern of expression of FA is directed in part by biomechanical constraints but its magnitude remains mostly influenced by health stress

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Soualhi, Hamza. "Optimisation de la viscosité des bétons à faible impact environnemental." Thesis, Cergy-Pontoise, 2014. http://www.theses.fr/2014CERG0712.

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Abstract:

Il est possible de modifier la composition des bétons utilisés dans le domaine de la construction pour réduire sensiblement le dégagement de CO2 associé à leur fabrication. Ceci est obtenu en réduisant significativement la quantité de clinker et en incorporant des matériaux de substitution appelés additions. Elles sont généralement moins réactives et demandent, pour maintenir un niveau acceptable de performances mécaniques et de durabilité, une réduction importante du dosage en eau. C'est le cas des bétons à faible impact environnemental. L'utilisation de superplastifiant dans ces bétons permet d'augmenter leur fluidité mais leur viscosité plastique reste toujours élevée ce qui induit des problèmes de mise en œuvre. La maîtrise de la viscosité plastique de ce type de béton est donc cruciale pour le développement de ces produits.Avec cet objectif fixé, dans la première partie de cette étude, un rhéomètre à béton, adapté aux spécificités des bétons à faible impact environnemental, a été développé. Associé à un protocole d'essai pertinent cet appareil permet de caractériser le comportement rhéologique non seulement des bétons courants mais également des bétons à faible impact environnemental.Ensuite, l'utilisation de ce rhéomètre dans un programme expérimental a permis de mettre en évidence l'effet des paramètres de compositions et notamment le taux de substitution et la nature des additions sur leur comportement rhéologique.Les résultats obtenus à partir de ce programme ont permis de proposer et valider un modèle de calcul de la viscosité plastique en considérant que le béton est constitué de deux échelles : pâte et granulats. Le modèle est applicable pour les bétons ordinaires et pour les bétons à faible impact environnemental. Une méthode d'optimisation de la viscosité a été proposée à l'aide du modèle
It is possible to modify the composition of conventional concrete used in the building field in order to reduce the emission of CO2 associated with their manufacture, particularly in the production of their constituents. This is can be achieved by significantly reducing the amount of clinker and incorporating alternative materials (mineral and chemical additions), which are generally have a lower reactivity and require a low quantity of water, with an adequate level of mechanical performance and durability. This is the case of concrete with low environmental impact. The use superplasticizer in the production of concrete allows increasing their flowability, despite the using of low content of water, but their plastic viscosity remains high and may cause problems of implementation. Controlling the plastic viscosity of this type of concrete is crucial to ensure the development of these products.Within this objective, a rheometer for concrete was developed. The relevant test protocol used for this apparatus enables to characterize the rheological behavior not only for conventional concrete, but also for concrete with low environmental impact.The use of the developed rheometer within an experimental program permits then to highlight the effect of the parameters of concrete compositions, and in particular the used additions (type and rate of substitution) on their rheological behavior.The obtained results from this program propose and validate a mathematical model for assessing the plastic viscosity, which is applicable for ordinary concrete and concrete with low environmental impact. An optimization method for calculating the plastic viscosity of the concrete has been proposed using this model

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Mahjoubi, Habib. "Nouvelle stratégie d'amélioration de la productivité végétale en condition de stress environnemental via un meilleur contrôle du cycle cellulaire." Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAJ059/document.

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Abstract:

Le stress salin est l'un des principaux facteurs environnementaux limitant la croissance des plantes et entraînant des pertes de rendement des cultures céréalières. Il est ainsi impératif de développer des variétés plus tolérantes à la salinité afin d’augmenter leurs rendements et assurer la sécurité alimentaire. La voie signalétique reliant la perception du stress salin à la réponse cellulaire, encore peu connue, a été abordée ici par l’étude des protéines RSS1-like conservées chez les plantes. La protéine RSS1 (Rice Salt Sensitive 1) du riz joue un rôle primordial dans la tolérance au stress salin en agissant à l’interface entre la perception des stress et le contrôle du développement et de la division dans les méristèmes. Lors de ce travail, l'homologue de RSS1 nommé TdRL1 (Triticum durum RSS-Like 1) a été isolé à partir de la variété tunisienne de blé dur “Oum Rabiaa“. Nous avons démontré que TdRL1 porte les motifs D et DEN-Box conservés impliqués dans la régulation post-traductionnelle de la protéine. En outre nous avons apporté la preuve que TdRL1 est l’homologue fonctionnel de RSS1 puisqu'il est capable de complémenter le mutant de perte de fonction rss1, hypersensible au stress salin. En outre, l’expression hétérologue de TdRL1 améliore la tolérance au stress salin chez la levure ainsi que chez Arabidopsis et ce par l’augmentation du pouvoir germinatif et la réduction de l’accumulation des espèces oxygénées réactives. Nos études cytologiques ont montré que la protéine TdRL1 est cytoplasmique en interphase et se localise au niveau des microtubules kinétochoriens pendant la mitose. Remarquablement, TdRL1 change de localisation cellulaire sous stress salin et montre une accumulation partielle dans le noyau, soulignant le caractère multifonctionnel de cette protéine dans la réponse au stress salin. L’ensemble des données suggère que sous contrainte saline, TdRL1 joue un rôle dans la régulation du cycle cellulaire en relation avec le réseau microtubulaire. L‘étude de la famille RSS1-like multifonctionnelle permettra ainsi d’aborder de nouvelles voies de recherche pour la création variétale de blé plus résilientes aux stress de l'environnement
Salt stress is one of the main environmental factors limiting plant growth and yield in cereal crops. It is therefore imperative to develop varieties more tolerant to salt stress in order to increase yield and ensure food security. The signaling pathway linking salt stress perception to cellular response was addressed here by studying RSS1-like proteins in plants. RSS1 (Rice Salt Sensitive 1) protein plays an important role in salt stress tolerance. It acts at the interface of stress perception and developmental control and division in meristems. During this work, the RSS1 counterpart named TdRL1 (Triticum durum RSS-Like 1) was isolated from the durum wheat Tunisian variety "Oum Rabiaa". We have demonstrated that TdRL1 carries the conserved D and DEN-Box motifs involved in the post-translational regulation of the protein. In addition, we show that TdRL1 is the functional homologue of RSS1 since it was able to complement the loss-of-function mutant rss1, hypersensitive to salt stress. In addition, heterologous expression of TdRL1 enhances salt stress tolerance in yeast and in Arabidopsis by increasing germination and reducing the accumulation of reactive oxygen species. Our cytological studies have shown that the TdRL1 protein is cytoplasmic in interphase and is localized at the spindle during mitosis. Remarkably, TdRL1 changes its subcellular localization under salt stress treatment and shows a partial accumulation in the nucleus, highlighting the multifunctional nature of this protein during salt stress response. Our data suggest that under salt stress, TdRL1 plays a role in the regulation of the cell cycle in relation with the microtubule network. Pursuing the study of RSS1-like multifunctional proteins will open up new research areas for the creation of wheat varieties that are more resilient to environmental stresses

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Vandenbussche, Pierre. "Otolithes et bioindication : conséquence d’un stress environnemental sur la morphologie des sagittae de Dicentrarchus labrax et Oblada melanura." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017AZUR4122/document.

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Abstract:

Le but de notre étude était de valider un indicateur de la qualité de l’environnement, parmi trois approches : des mesures morphologiques de juvéniles de poissons ; la quantification de l’asymétrie fluctuante de leurs otolithes ; l’analyse de la forme de leurs otolithes. Les résultats in aquaria sur Dicentrarchus labrax ont montré une absence d’effet de mono contaminations par des polluants classiques comme le phosphore ou le zinc, à des concentrations correspondant à celles in situ en zones fortement anthropisées. Des concentrations plus élevées de zinc ont toutefois induit une modification de la forme des otolithes en plus d’un effet négatif sur la taille et le poids. Par nos prélèvement in situ sur trois ans d’Oblada melanura, nous avons mis en évidence de manière reproductible que, comparativement à des sites préservés et des arrivées de petits cours d’eau, des ports de plaisance de taille moyenne ont un effet négatif sur la longueur standard des juvéniles et induisent une modification de la forme de leurs otolithes. De l’ensemble de nos résultats nous pouvons déduire que tailles et poids sont facilement mesurables mais présentent des variabilités dans leurs réponses. La mesure de l’asymétrie des otolithes de juvéniles ne semble pas adaptée à une utilisation en bioindication. Au contraire, l’analyse de formes des sagittae de juvéniles paraît adaptée pour suivre des modifications de l’environnement pour des poissons de deux familles différentes, Moronidés et Sparidés. Cette analyse semble un outil prometteur en bioindication, applicable pour les gestionnaires de l’environnement
The aim of our study was to validate the most suitable environmental indicator among three approaches: morphological measurements of fish juveniles; quantification of the fluctuating asymmetry of their otoliths; analysis of their otolith shape. In aquaria, results for Dicentrarchus labrax have shown that mono-contamination by classical pollutants, such as phosphorus or zinc, has no effect for concentrations corresponding to those measured in highly anthropized environments. Nevertheless, higher zinc concentrations induce otolith shape alterations in addition to their negative impact on fish size and weight. On the basis of our three-year in situ Oblada melanura samplings, we have demonstrated that, in a replicable manner, compared to preserved areas and small waterway mouths, mid-size recreational harbours negatively impact juvenile standard length and also alter otolith shape. By comparison with in aquaria results, these alterations are consistent with a synergy of disturbance sources which taken independently do not have any impact. Taking into account all our results, we deduce that size and weight are easy to measure but show response variability. Measurement of fish juvenile otoliths' fluctuating asymmetry does not seem to be suitable for use in bioindication. Conversely, fish juvenile sagittae shape analysis is well-suited to surveys of environmental modifications, for fishes from two different families, Moronidae and Sparidae. This analysis seems to be a promising tool for bioindication, with a practical application for environmental managers

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Mella-Flores, Daniella. "Diversité génétique et fonctionnelle des cyanobactéries picoplanctoniques marines et adaptation aux stress environnementaux." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066359.

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Abstract:

De par leur abondance et ubiquité, les picocyanobactéries marines des genres Prochlorococcus et Synechococcus jouent un rôle clé dans l’écosystème marin. Afin de mieux comprendre l'influence des facteurs environnementaux sur leur répartition, la diversité génétique et fonctionnelle de ces microorganismes à été étudiée par différentes approches. Dans le premier chapitre, la distribution des principaux clades phylogénétiques de ces deux genres a été étudiée le long d'un transect en Mer Méditerranée. Cette étude a permis de mieux comprendre la structure des populations de picocyanobactéries dans cette région et de mettre en évidence sa stabilité sur une échelle de temps de 10 ans, malgré une augmentation significative des températures de surface dans le bassin Levantin. Le second chapitre a été consacré à l'étude des réponses photophysiologiques et transcriptomiques des picocyanobactéries face aux stress lumineux et oxydant. Nos résultats ont mis en évidence que Prochlorococcus et Synechococcus répondent différemment à ces stress et des éléments de réponse ont été apportés quant au rôle respectif de la lumière et du stress oxydant sur les processus de photoacclimatation. Enfin, à travers l’étude des rythmes circadiens et de la production d’oxygène, nous avons exploré les conséquences physiologiques de la réduction génomique chez Prochlorococcus. Ainsi, nous avons pu mettre en évidence que malgré la perte de certains gènes impliqués dans ces processus physiologiques, cet organisme semble capable de maintenir ces fonctionnalités, bien que de manière réduite par rapport à Synechococcus. Les mécanismes compensateurs impliqués et leur mode de régulation restent encore à explorer.

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Lariviere, Delphine. "Méthodes bioinformatiques d'analyse de l'histoire évolutive des familles de gènes ˸ intégration de données, indices évolutifs, et analyses fonctionnelles appliquées aux familles de gènes impliquées dans la réponse des plantes aux stress environnementaux." Electronic Thesis or Diss., Montpellier, SupAgro, 2016. http://www.theses.fr/2016NSAM0041.

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Abstract:

L'étude des familles de gènes et de leur histoire évolutive apporte des indices précieux pour l'annotation fonctionnelle. En effet, le transfert d’annotations fonctionnelles entre gènes dépend de leur histoire évolutive, que cela soit l’histoire des duplications ou la simple divergence de séquence. Afin d'aider la compréhension des familles de gènes, la reconstruction de l'histoire évolutive doit être associée à des annotations et indices fonctionnels liés aux gènes de la famille. Cette reconstruction de l'histoire évolutive des familles passe par l'intégration de plusieurs données hétérogènes. Les indices évolutifs peuvent provenir de plusieurs sources et faire appel à différents outils, il est alors important de bien identifier quelles sont les informations nécessaires à ces études, mais aussi de rendre possible leur intégration dans une analyse commune adapté aux organismes étudiés. Après avoir étudié les spécificités des génomes de plantes et les modes d'évolution spécifiques des familles de gènes nous avons apporté une réponse à cette problématique en développant un système intégratif dédié à l'analyse des familles de gènes, et particulièrement des familles de gènes impliquées dans la réponse aux stress environnementaux. Ce système contient un ensemble d'outils sélectionnés incluant une méthode originale d'intégration des données de synténie, et propose une visualisation synthétique des informations nécessaire à l'étude des familles de gènes. Ce système a été appliqué à l'analyse de familles d'intérêt impliquées dans la résistance aux stress abiotiques, qui nous permet de discuter de l'apport de ce système à l'étude des familles de gènes
The study of gene families and their evolutive history brings precious evidences for the functional annotation of families. The functional transfer depends on one hand on the relationship between genes, and on another hand on the sequence divergence. In order to facilitate the comprehension of gene families, the inference of their evolutive history must be correlated to functional evidences and annotations. This inference is possible through the integration of several heterogeneous data. Evolutive evidences can come from several different data sources and need several tools . It is therefore important to clearly identify both these sources and tools, but also to implement their integration in a common analysis specific to the studied organisms. After studying plant genomes specificities, and their specific mode of evolution, we responded to this problematic through the development of an integrative system containing expertingly chosen data, and implemented tools dedicated to the analysis of gene families. The system also propose a synthetic visualisation analytic tool and an original method to integrate syntenic data for gene family analysis. This system has then been used to study gene family of interest, implied in abiotic stress resistance in plants, that allows us to discuss the intake of the system for gene family analysis

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Quéméner, Audrey. "Étude des populations de cellules souches adultes dans le tissu adipeux et le muscle chez le porc en croissance en réponse à un facteur environnemental." Electronic Thesis or Diss., Rennes, Agrocampus Ouest, 2021. http://www.theses.fr/2021NSARI083.

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Abstract:

Les travaux menés au cours de ma thèse ont permis de mettre en évidence que l’inflammation modérée, induite par six semaines d’exposition à un stress sanitaire chez le porc en croissance, impacte différemment les caractéristiques moléculaires et cellulaires des tissus adipeux et musculaires. Ainsi, malgré l’absence de détection d’un état inflammatoire dans les tissus adipeux, nous avons démontré que le tissu adipeux périrénal (PRAT) était plus sensible au stress sanitaire que le tissu adipeux sous-cutané (TASC). En effet, la diminution du poids relatif du PRAT a été associée à une baisse d’expression des gènes impliqués dans la synthèse des acides gras chez les porcs logés dans de mauvaises conditions d’hygiène comparés aux porcs logés dans de bonnes conditions d’hygiène. Côté tissu musculaire squelettique, l’augmentation des cellules hématopoïétiques en réponse au stress sanitaire suggère la présence d’un état inflammatoire dans ce tissu. Avec la stratégie de phénotypage que nous avons choisie, nous avons montré que le muscle longissimus dorsi, comparé au TASC, abrite une plus grande diversité de populations de cellules souches adultes mésenchymateuses. Parmi elles, la quantité de PICs (CD45-CD56+CD34+CD140a+) putatives, est augmentée suite à une exposition à un stress sanitaire. La prolifération de cette population cellulaire contribuerait à la régénération musculaire, induite par l'état inflammatoire dû au stress sanitaire. Au final, la modulation des cellules souches adultes ouvre de nouvelles perspectives pour modifier la composition des tissus maigres et gras chez les animaux en croissance
The work carried out during this PhD thesis made it possible to demonstrate that moderate inflammation, induced by a six-week exposure to sanitary stress in growing pigs, has a different impact on the molecular and cellular features of adipose and muscle tissues. Thus, despite the lack of detection of an inflammatory state in adipose tissue, we demonstrated that perirenal adipose tissue (PRAT) was more sensitive to sanitary stress than subcutaneous adipose tissue (SCAT). Indeed, the decrease in the relative weight of PRAT was associate with a decrease in the expression of genes involved in fatty acid synthesis in pigs housed in poor hygiene conditions compared with pigs housed in good hygiene conditions. With respect to skeletal muscle tissue, the increase in hematopoietic cells in response to sanitary stress suggests the presence of an inflammatory state in this tissue. With the phenotyping strategy we have chosen, we have shown that the longissimus dorsi muscle, compared to SCAT, exhibited a greater diversity of populations of adult mesenchymal stem cells. Among them, the quantity of putative PICs (CD45-CD56+CD34+CD140a+) was increased following an exposure to sanitary stress. The proliferation of this cell population could contribute to muscle regeneration, induced by the inflammatory state due to sanitary stress. In the end, the modulation of adult stem cells opens up new perspectives for modifying the composition of lean and fat tissues in growing animals

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Loiseau, Claire. "Réponses au stress environnemental et à la pression parasitaire en populations naturelles : approches physiologique et génétique : Etudes chez le moineau domestique Passer domesticus." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066468.

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Les stress environnementaux, tels que la déplétion de ressources ou le climat, et l’impact des pathogènes sur les individus sont des sources de sélection naturelle importantes. Aussi, nous avons abordés la compréhension de ces pressions de sélection par différentes approches. Les effets potentiels du stress environnemental, à court et long terme, sur le comportement et la physiologie des individus ont été étudiés de manière expérimentale dans une population naturelle de moineau domestique (Passer domesticus). Aussi la corticostérone, sécrétée en réponse au stress, aurait de multiples effets sur l’organisme, condition-dépendante. Cette hormone serait un bon candidat pour expliquer le maintien des variations phénotypiques de certains traits et l’honnêteté des signaux. Par ailleurs, dans le cadre d’un suivi national de populations de moineaux domestiques, nous nous sommes focalisés sur les interactions hôte-parasite. Nous avons mis en évidence l’existence d’associations, population-spécifique, entre allèles du complexe majeur d’histocompatibilité et la résistance ou la susceptibilité aux parasites de la malaria aviaire. La sélection variant dans le temps et l’espace entraînerait ce mécanisme d’adaptation locale. Ainsi, les pressions de sélection, que sont les parasites et l’habitat, seraient sources de variations sur les paramètres démographiques tel que les survies juvénile et adulte.

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Mersch, Marjorie. "Analyse de la méthylation de l'ADN par séquençage haut-débit chez la Poule." Thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://www.theses.fr/2018INPT0107/document.

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Abstract:

Anticiper l’impact de fluctuations environnementales de nature climatique ou alimentaire est un enjeu crucial dans les systèmes de productions animales, et plus particulièrement sur la volaille. Cette influence de l’environnement sur les phénotypes passe en partie par des phénomènes épigénétiques, notamment la méthylation de l’ADN, et qui peuvent intervenir dans la régulation de l'expression des gènes. Ce sont des mécanismes qui n'affectent pas la séquence d'ADN mais qui peuvent être transmis par la mitose ou la méiose. Ces interactions entre épigénomes et expression des gènes sont de plus en plus étudiées dans les modèles animaux et chez les plantes. Cependant, les mécanismes de régulation de l'expression du génome par la méthylation de l’ADN sont assez peu connus chez les oiseaux. Ce travail de thèse repose sur deux dispositifs expérimentaux réalisés chez la poule, le but étant de caractériser le méthylome par séquençage haut-débit. Les profils de méthylation le long du génome, et le lien avec l’expression, sont établis d’abord par un séquençage tout-génome (WGBS) au sein d’embryons entiers, puis par un séquençage d'une sous-représentation du génome (RRBS) au sein d’hypothalamus d’individus adultes. À ce jour, aucune étude d'analyses de méthylome par RRBS chez la poule n'a été publiée. Ces deux analyses sont réalisées grâce au développement d'un pipeline bioinformatique, optimisé, disponible à la communauté scientifique. Globalement, le profil de méthylation chez la poule est similaire à ce qui est connu chez les mammifères : les îlots CpG - régions riches en dinucléotides CG, souvent peu méthylées, qui ponctuent le génome principalement dans les régions promotrices des gènes - sont globalement peu méthylés dans les promoteurs sur les données WGBS et RRBS. Les analyses du méthylome des embryons ont confirmé l'absence d'un phénomène de compensation de dose sur les chromosomes sexuels, ou la présence sur le chromosome Z d'une région hyperméthylée. Les analyses des données RRBS révèlent une hyperméthylation globale des CG sur le génome, suggérant une réponse de la méthylation à un stress environnemental. Sur les données WGBS, le niveau de méthylation dans le promoteur est négativement corrélé à l'expression du gène associé. Une méthylation allèle spécifique est également détectée entre les lignées, phénomène mis en évidence pour la première fois chez la poule et dont la fréquence est comparable à ce qui a été observé chez l'Homme. Sur les données RRBS, des résultats préliminaires de la réponse du méthylome aux stress environnementaux montrent le caractère complexe de cette relation. L’utilisation d’aliments moins énergétiques entraînerait une plus grande mobilisation des réserves lipidiques, tandis que les individus soumis à un stress à la chaleur ont un poids corporel plus léger. Une intégration de ces données à des mesures phénotypiques permettrait de faire le lien entre méthylation et environnement. Au-delà de l'aspect fondamental de cette thèse, l'application plus concrète de ces connaissances peut s'appliquer aux systèmes d'élevage pour obtenir des animaux mieux adaptés à l’environnement, en améliorant les caractères de production
Anticipating the impact of environmental changes (on climate and feed) is a crucial issue for livestock production systems, including poultry. The influence of the environment on phenotypes is partly mediated by epigenetic phenomena, including DNA methylation, which may be involved in the regulation of gene expression. These mechanisms do not affect the DNA sequence but can be inherited by mitosis or meiosis. The interactions between epigenomes and gene expression are increasingly being studied in animal models and in plants. However, the mechanisms of regulation of genome expression through DNA methylation are relatively unknown in birds. This thesis work is based on two experimental devices realized in chicken aiming to characterize the methylome by high-throughput sequencing. The methylation patterns across the genome, and their link with expression, were first established by whole-genome bisulfite sequencing (WGBS) in whole embryos, following a reduced representation bisulfite sequencing (RRBS) from hypothalamus of adults. To date, no specific chicken RRBS study has been published. These two analyses were carried out by developing an optimized bioinformatics pipeline, available for scientific community. Overall, the pattern of methylation in chicken is like those in mammals: CpG islands - dinucleotides CG-rich regions which are often poorly methylated, and which are found mainly in the promoter regions of the genome - are generally poorly methylated in promoters on WGBS and RRBS data. Embryo methylome analyses confirmed the absence of a dose-compensation phenomenon on sex chromosomes, or the presence of a hypermethylated region on the Z chromosome. The analyses of RRBS data revealed an overall hypermethylation of CGs across the genome, suggesting a methylation response to environmental stress. From the analysis of WGBS data, we found that the level of methylation in promoters was negatively correlated with the expression of the associated gene. For the first time, a specific allele methylation was also detected between chicken lines whose frequency is comparable to that observed in humans. On the RRBS data, preliminary results of the methylome response to environmental stresses showed the complex nature of this relationship. The use of a low-energy diet would led to greater mobilization of body fat, while individuals with heat stress had a lighter body weight. Integrating these data with phenotypic measurements would allow to link methylation and environment. Beyond the fundamental aspect of this thesis, the method developed in this work could be applied to livestock systems to breed animals better adapted to a changing environment, by improving production traits

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Zalc, Antoine. "Study of Pax3 and Pax7 functions during the development of the mouse embryo." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066220.

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Abstract:

Mon travail de thèse a porté sur l'étude des mécanismes contrôlant la progression du cycle cellulaire et le devenir des cellules progénitrices dans différents tissus. Sortie du cycle cellulaire et différenciation cellulaire pendant la formation du muscle du membre Nous avons montré que la sortie du cycle cellulaire, régulée par les inhibiteurs de kinases cycline-dépendantes (CDKI) et la différentiation musculaire contrôlée par les facteurs myogéniques (MRF), peuvent être découplées génétiquement pendant la formation du muscle. Nous avons identifié une séquence régulant l'expression de CDKI, spécifique au muscle, activée par les MRF dans les myoblastes et réprimée par la voie Notch dans les progéniteurs, permettant de contrôler la balance entre amplification des progéniteurs et établissement du muscle squelettique. Contrôle de la croissance des dérivés de crête neurale craniale Bien que Pax3 et Pax7 soient essentiels pour la formation de la crête neurale, leurs rôles durant le développement craniofacial restent inconnus. À l'aide de mutants murins pour Pax3/7 présentant des fentes faciales, nous avons montré que ces défauts sont liés à la surexpression de la voie de signalisation régulée par le récepteur Aryl hydrocarbon (AhR, récepteur à la dioxine). L'augmentation de l'activité d'AhR pousse les cellules mésenchymateuses faciales hors du cycle cellulaire alors que son inhibition restaure la prolifération de ces cellules, permettant la fermeture de la face des mutants Pax3/7 et démontrant qu'une interaction entre une voie de signalisation impliquée dans la réponse au stress environnemental et les gènes régulés par Pax3/7 est nécessaire pendant le développement craniofacia
This thesis aims to decipher how Pax3 and Pax7 transcription factors control cell cycle progression of progenitor cells in different tissues.Cell cycle regulation of Pax3+ myogenic progenitors during limb muscle developmentWe showed that cell cycle exit, mediated by the cyclin-dependent kinases inhibitors (CDKI), and muscle differentiation, controlled by the myogenic regulatory factors (MRF), can be genetically uncoupled during development. We dissected a functional interplay between Notch signalling and both MRF and CDKI activities, for maintaining the cycling status of the progenitor cells. Further, we identified a CDKI, muscle-specific DNA regulatory element, activated by the MRF in myoblasts but repressed by Notch signalling in progenitor cells, controlling the equilibrium between amplification of the progenitor pool and the establishment of functional muscle.Control of Pax3+ neural crest derivatives growth, and maintenance during craniofacial developmentAlthough studies showed Pax3 and Pax7 to be essential during early neural crest development, their role during craniofacial formation is unknown. Using Pax3/7 mutant mice displaying facial clefts, we uncovered that these defects are associated with an up-regulation of the Aryl hydrocarbon Receptor (AhR, the receptor to dioxin) signalling pathway. In Pax3/7 mutants, increased AhR activity drives facial mesenchymal cells out of the cell cycle, while inhibiting AhR rescues the cycling status of these cells and the facial closure of Pax3/7 mutants. Our results identify a molecular link between an environmental stress response pathway and a Pax3/7 downstream gene regulatory network during normal craniofacial development

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Dutilleul, Morgan. "Réponses microévolutives et coûts adaptatifs de populations de Caenorhabditis elegans exposées à des stress environnementaux." Thèse, Montpellier 1, 2013. http://www.archipel.uqam.ca/5860/1/D2565.pdf.

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Abstract:

Dans l'environnement, l'évolution contemporaine des organismes vivants est de plus en plus dépendante des perturbations d'origine anthropique. En particulier, la pollution amplifie l'intensité ou la quantité des pressions de sélection auxquelles sont soumises les populations. Or ces changements peuvent avoir des effets négatifs sur la vie, la reproduction et la croissance des individus. La démographie des populations peut aussi être affectée, tout comme au cours des générations, les caractéristiques phénotypiques et génétiques de ces populations. Ainsi en réponse aux pressions de sélection, des changements microévolutifs sont susceptibles de se manifester. Mais ces phénomènes entraînent en parallèle la mise en place de coûts adaptatifs. Par exemple, une réduction de la diversité génétique d'une population induit une diminution du potentiel adaptatif face à d'autres contraintes. Ceci peut fragiliser le maintien de populations vivant dans des environnements toujours plus changeants, notamment avec l'accroissement des activités humaines. Dans une démarche d'évaluation des risques écologiques, il ne suffit donc plus d'étudier les mécanismes d'action et les effets néfastes immédiats des polluants sur les organismes vivants. Il est également nécessaire de développer nos connaissances sur l'évolution des populations en milieu pollué, et plus globalement en milieu stressant. Dans ce contexte, cette étude vise à déterminer les réponses microévolutives de populations d'un organisme modèle, Caenorhabditis elegans, exposées à des stress environnementaux et à mesurer les coûts adaptatifs de ces microévolutions. Ces populations ont été exposées expérimentalement, durant 22 générations, à une forte concentration en uranium, en chlorure de sodium ou à une alternance de ces deux polluants. L'analyse des modifications phénotypiques et génétiques observées, au travers des mesures de traits d'histoire de vie, a été accomplie grâce à plusieurs techniques de génétique quantitative. Nous avons notamment mis en évidence une différentiation génétique des populations exposées, associée à augmentation de la résistance, au cours du temps. La vitesse des réponses évolutives était dépendante des conditions d'exposition et de leurs effets sur l'expression de la structure génétique des traits (matrice G). Ces phénomènes microévolutifs ont pu être reliés à des coûts adaptatifs, tels qu'une réduction de la fertilité, dans de nouveaux environnements stressants (ex : augmentation de la température) ou en l'absence de stress. Ainsi, même après plusieurs générations sans la présence de polluant, les populations adaptées voient leur fragilité augmenter par rapport à des populations non adaptées. Toutefois, nous n'avons pas identifié de coûts supplémentaires pour les populations adaptées à l'environnement d'alternance par rapport à celles adaptées à une pollution constante. Ce projet nous a permis de mieux identifier comment une exposition à un ou deux polluants peut affecter la réponse évolutive de populations de C. elegans et d'évaluer les conséquences sur leur sensibilité aux conditions environnementales. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : évolution expérimentale, génétique quantitative, coûts adaptatifs, stress environnementaux, traits d'histoire de vie, structure génétique, adaptation locale, évolution du généralisme, Caenorhabditis elegans, pollution, uranium

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Fiers, Marie. "Origine des altérations superficielles du tubercule de pomme de terre : de la microbiologie du sol à l'environnement pédo-climatique." Phd thesis, Université de Bourgogne, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00572491.

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La qualité de présentation d'une pomme de terre de consommation, Solanum tuberosum L., commercialisée en produit frais est devenue une exigence et un enjeu économique significatif dans les relations commerciales. Compte tenu du mode de reproduction par voie végétative de cette espèce, ces exigences sont également imposées au tubercule de semence. Organe de réserve et de propagation, le tubercule est produit sous terre, ce qui l'expose aux microorganismes telluriques et le rend potentiellement porteur d'altérations superficielles dont l'origine n'est pas encore clairement identifiée pour certaines d'entre elles. L'objectif de ce travail est de recenser et de caractériser ces altérations superficielles du tubercule et d'en déterminer les causes. Après l'établissement d'une nomenclature et d'une classification consensuelles des défauts observables sur tubercule, deux hypothèses ont été formulées et testées: (1) les défauts sont d'origine pathogène et/ou (2) ils résultent d'une réponse de la plante à des stress environnementaux. L'évaluation de la première hypothèse a mené à l'identification d'une grande diversité de microorganismes vivant à la surface des tubercules altérés. Leur pouvoir pathogène a été testé par une série de tests biologiques. Ceux-ci ont permis de reproduire les défauts sur des tubercules néoformés et de vérifier les postulats de Koch pour le champignon Rhizoctonia solani responsable de la formation de sclérotes. Pour bon nombre d'autres défauts visuels, aucune relation claire entre un microorganisme et une altération n'a pu être établie. Une étude de la structure des communautés microbiennes de la géocaulosphère de tubercules, altérés ou non, a démontré que les communautés fongiques et bactériennes se comportaient selon des dynamiques différentes au cours de la culture et en fonction de l'état sanitaire du tubercule de semence mais aucune relation de causalité n'a pu être mise en évidence. Il a par contre été noté une augmentation de la population de R. solani autour des tubercules altérés. La diversité des isolats d'origine française et européenne associés aux altérations des tubercules a donc été caractérisée. Elle révèle l'existence de relations phylogénétiques indépendantes de l'origine géographique et du cultivar hôte et suggère l'existence de d'événements génétiques fréquents et d'un brassage génétique entre les populations de R. solani. Le test de la seconde hypothèse a consisté à rechercher une implication potentielle de différents facteurs abiotiques dans la formation des altérations superficielles. L'analyse d'une enquête menée auprès d'agriculteurs a mis en évidence l'implication du pH, de certaines pratiques culturales, de la sensibilité de cultivars et de conditions météorologiques particulières dans l'occurrence de certains défauts. Ce travail a permis de clarifier la nomenclature des altérations, de confirmer l'implication de R. solani dans l'apparition de certaines d'entre elles et d'envisager de nouvelles hypothèses quant à la formation de défauts suite à une réponse de la plante à un stress environnemental. Ainsi, une voie a été ouverte vers la résolution de la problématique posée par toute une filière professionnelle, responsable de la mise en marché d'un produit frais de grande consommation, et répondant aux exigences du marché en matière de présentation, qualité culinaire et, mode de production respectueux de l'environnement.

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Deloux, Estelle. "POLITIQUES DE MAINTENANCE CONDITIONNELLE POUR UN SYSTEME A DEGRADATION CONTINUE SOUMIS A UN ENVIRONNEMENT STRESSANT." Phd thesis, Université de Nantes, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00348191.

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Abstract:

L'un des challenges de l'optimisation de la maintenance est la production de modèles décisionnels conjuguant performance au niveau stratégique et au niveau opérationnel. Une hypothèse classique est de considérer que le niveau de dégradation du système peut être modélisé par un processus stochastique particulier caractérisé en régime stationnaire sans tenir compte des effets de l'environnement d'exploitation du système. Cette hypothèse peut être vue comme un des facteurs entraînant des écarts entre les performances attendues et celles mesurées. Par contre, de nombreux travaux sont développés dans le cadre de la fiabilité pour l'intégration de l'impact de l'environnement. L'objectif de ce manuscrit est de développer des outils d'aide à la décision de maintenance pour des systèmes à dégradation graduelle évoluant dans un environnement aléatoire stressant. Nous proposons différentes modélisations de l'environnement et de son impact sachant qu'il peut influencer soit la défaillance du système, soit le processus de dégradation. Nous explicitons les relations mutuelles entre l'environnement et le processus de dégradation et nous construisons différentes politiques de maintenance adaptatives qui se basent sur l'état de dégradation du système mais également sur l'évolution de l'environnement. De plus, les politiques proposées permettent de se baser soit uniquement sur une connaissance a priori du système, soit d'intégrer l'information disponible en ligne concernant l'environnement. Nous chercherons dans ce manuscrit à proposer de nouvelles approches de maintenance combinant performances théoriques attendues d'un côté et réalité et pragmatisme opérationnels d'un autre.

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Jamal, Dima. "Influence de stress environnementaux sur les propriétés physicochimiques de jeunes biofilms en cours de formation : étude par spectroscopies vibrationnelles infrarouge-Raman et de force AFM." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0075/document.

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Abstract:

Les biofilms sont des communautés complexes de microorganismes, enchassées dans une matrice auto-secrétée de substances polymériques extracellulaires ou EPS. Les biofilms se forment à la surface de la plupart des matériaux, qu’ils soient de nature biologique ou non, et sont à l’origine de divers problèmes économiques et sanitaires. Les bactéries dans un biofilm, dites bactéries sessiles, présentent en effet des propriétés phénotypiques qui les distinguent de leurs homologues planctoniques, notamment par une résistance accrue aux antibiotiques et aux traitements de désinfection. D’où, la nécessité de prévenir leur formation et/ ou de leur élimination à partir de stratégies mieux adaptées à ce mode de vie en communauté. Le développement de telles stratégies passe entre autre par une meilleure connaissance des contributions physico-chimiques gouvernant les interactions de ces microorganismes avec leur environnement proche notamment lors des étapes initiales de la formation des biofilms. Deux grands objectifs ont été fixés au début de cette thèse, le premier visant à caractériser, in situ et en temps réel la formation de jeunes biofilms de deux modèles bactériens : une souche naturelle et ubiquitaire de Pseudomonas fluorescens et une souche modèle d’Escherichia coli obtenue par génie génétique pour surexprimer un seul type d’EPS. Le deuxième objectif de cette thèse, consiste à étudier leurs réponses à un stress environnemental ou chimique, notamment quand les biofilms doivent se développer dans des conditions extrêmes de pH. Pour atteindre ces objectifs, différentes techniques ont été combinées pour étudier de l’échelle moléculaire à l’échelle cellulaire le développement des biofilms. La spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier en mode réflexion totale atténuée (FTIR-ATR) a été utilisée pour suivre en temps réel le développement des biofilms. Nous avons pu suivre l’évolution des empreintes spectrales IR-ATR au cours de la formation des biofilms, sous des conditions favorables ou non à leur croissance. De jeunes biofilms de 24 h ont été étudiés par microspectroscopie Raman confocale (MRC), celle ci permettant d’obtenir des informations localisées sur la composition chimique des biofilms. La structure générale des biofilms a été visualisée par la microscopie à épifluorescence. Finalement, les propriétés physico-chimiques des EPS ont été quantifiées par spectroscopie de force atomique à l’échelle de la molécule unique (SMFS pour Single Molecule Force Spectroscopy)
Biofilms are complex communities of microorganisms, embedded in an auto-produced matrix of extracellular polymeric substances or EPS. Biofilms form on the surface of most materials, whether or not they are of biological nature, and cause major economic problems as well as public health concerns. Bacteria within a biofilm also called sessile bacteria, have phenotypic characteristics that distinguish them from their planktonic counterparts, rendering them more resistant to antibiotics and to disinfection strategies. Hence, the prevention of their formation and/ or their elimination requires the use of strategies that are well suited to the sessile mode of life. The development of these strategies begins with a better understanding of the physicochemical contributions that govern the interaction between the sessile community and its environment especially during the first steps of biofilm formation. Two main objectives were defined at the beginning of this thesis, the first was to characterize, in situ, and in real time the development of nascent biofilms. Two bacterial models were studied: a natural and ubiquitous strain of Pseudomonas fluorescens and a model strain of Escherichia coli genetically modified to overexpress one type of EPS. The second objectif was to study their responses towards an environmental or chemical stress; particularly how their development would be affected under extreme conditions of pH. To gain these objectives, different techniques were combined to study from the molecular to the cellular scale the development of biofilms. Fourier Transform Infrared spectroscopy in attenuated total reflection mode was used to evaluate in real time the development of biofilms. We were able to detect changes in the IR-ATR spectral profile along biofilm formation under favorable and non favorable growth conditions. 24 h - old biofilms were characterized using confocal Raman microspectroscopy, which allowed us to gather localized information on their chemical composition. The structure of biofilms was visualized using epifluorescence microscocopy. Finally, physico-chemical properties of EPS were quantified using single molecule force spectroscopy

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Sechet, Julien. "Analyse fonctionnelle de gènes impliqués dans la signalisation de l'ABA et la réponse au stress dans les graines d'Arabidopsis thaliana." Electronic Thesis or Diss., Paris, AgroParisTech, 2014. http://www.theses.fr/2014AGPT0004.

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Abstract:

L'acide abscissique (ABA) joue un rôle essentiel pour limiter la perte d'eau des plantes, grâce au contrôle du fonctionnement stomatique, et induire une large gamme de réponses de déficit hydrique. Au cours du développement de la graine, l'ABA induit la dormance et la tolérance à la dessiccation. Il intervient aussi dans le contrôle de la germination, notamment en réponse aux contraintes environnementales. Pour identifier de nouveaux acteurs du contrôle hormonal de la germination et de la réponse aux stimuli environnementaux, deux approches ont été utilisées. La première a consisté en l’identification de deux gènes dont les mutants sont affectés dans le contrôle hormonal de la germination et aussi, pour l’un d’entre eux, dans la tolérance au stress hydrique. Nous avons utilisé les techniques de séquençage profond pour identifier les gènes mutés. Le premier mutant, nommé xyl1-4, isolé pour sa tolérance à un inhibiteur de synthèse des gibbérellines, a permis de déterminer l’implication des xyloglucanes (XyG) dans le contrôle de la germination. En effet le locus XYL1 code pour une α-xylosidase pariétale impliquée dans la maturation des XyG, par clivage de résidus xylose qui composent leurs ramifications oligosaccharidiques. Nos résultats indiquent que XYL1 joue un rôle majeur dans les processus de remodelage de la paroi, qui contrôlent le potentiel de croissance de l’embryon et la résistance de l’albumen lors de la germination. Le second mutant, has2, a été sélectionné lors de la recherche de mutants suppresseurs des phénotypes d’évapotranspiration excessive du mutant de biosynthèse de l’ABA, aba3‐1 (Plessis et al., 2011). Il présente de nombreux phénotypes de sensibilité aux contraintes environnementales lors de la germination, impliquant des défauts de signalisation hormonale. Le locus HAS2 code une protéine mitochondriale à motifs PPR (pentatrico‐peptide repeat), déjà décrite sous les noms de LOI1/MEF11. L’analyse de ce mutant a permis ici de montrer l’importance de la respiration mitochondriale dans la tolérance à divers stress et le bon déroulement de la germination. Enfin, nous avons développé une démarche de génétique inverse pour analyser le rôle de trois protéines sHSP (small heat shock protein) mitochondriales dans la réponse aux stress abiotiques, en étudiant les défauts de germination des mutants simples et multiples des gènes HSP23.5, HSP23.6 et HSP26.5. Cette étude a mis en évidence le rôle majeur de HSP23.6 dans la réponse au stress salin et l’implication de ces trois protéines dans le contrôle de l’évaporation foliaire en réponse au déficit hydrique
Abscisic acid plays an essential role in limiting water loss from plants through the control of stomata aperture and the induction of a range of responses to water-‐‐deficit. During seed development ABA induces dormancy and desiccation tolerance as well as controlling germination, in particular in response to environmental constraints. Two approaches have been used to identify new factors involved in the hormonal control of germination and responses to environmental stimuli. The first consists of the identification of two genes defective in mutants affected in the hormonal control of germination, as well as water-deficit resistance in one mutant. Whole‐genome resequencing was used to identify the mutated genes. The first mutant, named xyl1-4, was isolated by its resistance to an inhibitor of gibberellin synthesis, and demonstrated the implication of xyloglucans (XyG) in germination control. In effect, the XYL1 locus encodes an α-xylosidase required for the maturation of XyG in the cell wall, through the trimming of xylose ramifications. Our results indicate that XYL1 plays a major role in the cell wall remodelling processes that control both embryo growth potential and the resistance of the endosperm during germination. The second mutant, has2, was selected in a screen for suppressor mutants of the excessive evapotranspiration on water deficit observed in the ABA biosynthesis mutant aba3-‐‐1 (Plessis et al., 2011). This mutant exhibits a range of germination phenotypes related to its sensitivity to environmental constraints, indicative of defects in hormone signalling. The HAS2 locus encodes a mitochondrial protein with PPR (pentatrico-peptide repeat) motifs that has previously been termed LOI1/MEF11. has2 mutant analysis showed the importance of mitochondrial respiration in plant tolerance to diverse stress and in germination processes. Finally we used a reverse genetic approach for the analysis of three mitochondrial sHSPs (small heat shock protein) in the response to abiotic stress; the germination phenotypes of single and multiple mutants for the HSP23.5, HSP23.6 and HSP26.5 genes were examined. This study has demonstrated the key role of HSP23.6 in the response to salt stress and the role of all three sHSPs in the control of evapotranspiration during water deficit

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Manduzio, Hélène. "Étude des modifications d'expression protéique sous l'effet d'un stress environnemental chez deux bivalves estuariens, la moule zébrée (Dreissena polymorpha) et la moule bleue (Mytilus edulis) : suivi de marqueurs de défense cellulaire et approche protéomique." Le Havre, 2004. http://www.theses.fr/2004LEHA0006.

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Abstract:

Ce travail de thèse a été initié dans le but d'étudier les modifications d'expression protéique induites chez des organismes sentinelles soumis à différentes conditions de stress environnementaux. Il a pour objectif principal d'identifier les acteurs impliqués dans la réponse aux contaminants aquatiques et de mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires mis en jeu, qu'il s'agisse de modifications liées à la toxicité du xénobiotique ou les réponses adaptatives des organismes. Deux modèles biologiques ont été choisis, la moule zébrée (Dreissena polymorpha) et la moule bleue (Mytilus edulis). La première approche a été ciblée sur l'étude du stress oxydant, abordée par la mesure des activités antioxydantes glutathion réductase, glutathion peroxidase et superoxyde dismutase et d'une enzyme de détoxication, la glutathion S-transferase. La deuxième approche est ouverte et consiste en une étude protéomique réalisée sur des animaux soumis à différentes situations de stress
This research was initiated in order to study the modifications of protein expression induced in sentinel organisms exposed to various conditions of environmental stress. The main goal was to identify molecular actors involved in the response of bivalves to contaminants and to better understand the cellular and molecular mechanisms activated being either alterations related to the toxicity of xenobiotics or adaptive answer of the organisms. Two bivalve models were chosen, the zebra mussel Dreissena polymorpha, a freshwater species, and the blue mussel Mytilus edulis, a marine water species. The first approach was targeted on the study of oxidative stress by measuring the activity levels of the antioxidant enzymes glutathione reductase, glutathione peroxidase and superoxide dismutase, and of the detoxification enzyme, glutathione S-transferase. The second approach was open-framed and consisted in a proteomic study carried out on blue mussels submitted to various environmental conditions

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Moser, Gabriel. "Stress environnementaux et comportements urbains." Paris 5, 1990. http://www.theses.fr/1990PA05H056.

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Abstract:

La vie en ville représente un stress pour l'individu. La littérature dans ce domaine est hétérogène et souvent imprécise quant à la nature des stress urbains et la façon dont ils agissent sur le comportement social. Et les modèles, essentiellement issus des résultats de laboratoire, sont insuffisants pour expliquer le comportement de l'individu dans un environnement urbain complexe caractérise par la présence simultanée d'une multitude de stress aigus et chroniques. Une conception interactionnelle du stress et une analyse en terme des mécanismes mis en œuvre, conduisent à proposer un modèle des effets des stress en milieu urbain. La citation est expose à des conditions spécifiquement urbaines qui représentent un stress en soi, et auxquelles s'ajoutent des stress élémentaires ponctuels (bruit, densité, etc. ) et il perçoit, évalue et réagit a ceux-ci en fonction de son exposition habituelle. Ses réactions comportementales sont soit automatiques, soit médiatisées par des processus cognitifs. L’intervention de l'un à l'autre de ces mécanismes est fonction de l'intensité de la stimulation environnementale et de l'activation qu'elle produit. Seule une activation moyenne, et évaluée comme telle par l'individu, permet la mise en œuvre de processus cognitifs sous forme de comportements de contrôle destine à faire face efficacement à la situation
Urban life is stressful. The literature on urban stress and how it influences social behavior is heterogenious and often inaccurate, and the existing models, essentially based on laboratory research, are insufficient to explain the behavior of urbanites in a complex environment characterized by the simultaneity of a multitude of acute and chronic stresses. Considering stress as an interac1tional process and analyzing its effects in terms of mechanisms, leads to propose a model of the effects of stress in urban environments. The urbanite is exposed as well to specific urban conditions which are stressful by themselves, as to occasionally emerging stimulations (noise, density, etc. ) which add themselves to the general urban conditions, and he perceives, evaluates and reacts to the acute stimulus with respect to his usual exposition. His behavioral reactions are either automatic either mediated by cognitive processes. The intervention of one or another of these mechanisms depends on the intensity of the environmental stimulations and on the resulting activation. Only a mean level of activation, and evaluated as such by the subject, leads to cognitive control behavior in order to cope efficiently with the situation

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Ducret, Stéphane. "Contribution de la physiologie et de la mécanique dans l'étude des sports de glisse : rôle de l'usure des matériaux et de la fatigue de l'athlète dans la performance." Lyon 1, 2003. http://www.theses.fr/2003LYO10192.

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Abstract:

D'une maniére générale, la performance sportive dans de nombreuses disciplines, est conditionnée par le rapport reliant la puissance fournie au "coût" de déplacement sportif. Pour améliorer ses performances, l'athlète doit donc jouer sur l'un et/ou l'autre des deux termes de ce rapport. L'athlète interagit au sein d'un triptyque comportant lui-même, le matériel qu'il utilise et l'environnement dans lequel il évolue; c'est dans ce cadre que se situent notamment les sports de glisse comme le ski, qui est l'objet de l'étude présentée. La recherche d'optimisation de la performance est par nature pluridisciplinaire dans sa démarche, nécessitant à la fois des informations tirées des sciences humaines, des sciences de l'ingénieur, et de l'environnement. L'objectif de cette étude est d'essayer de lister les différents paramètres jouant un rôle important dans le déroulement de l'activité sportive, de les comprendre et de monter expérimentalement leurs interactions et leurs influence sur la performance. Il sagit d'utiliser l'analyse systèmatique pour aborder la performance liée aux différentes composantes:- physiologie de l'effort, biomécanique, fatigue stress,-matériaux, surfaces/interfaces, usure, tribologie,- environnement, neige, à l'aide des outils de la métrologie, de l'analyse statistique et de le représentation des résultats. Un éclairage particulier est développé sur l'étude sclérométrique (rayage) des matériaux.

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Wild, Michael. "Functional characterization of the DELLA RGA-LIKE 3 in Arabidopsis thaliana." Thesis, Strasbourg, 2013. http://www.theses.fr/2013STRAJ051.

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Abstract:

Les gibbérellines (GA) sont des phytohormones qui régulent divers aspects du développement en réponse aux signaux endogènes et exogènes à la plante. Ainsi face à un stress, les niveaux de GA sont finement contrôlés, permettant une croissance adaptée aux contraintes environnementales. Au niveau moléculaire, les GA stimulent la croissance de la plante en s’opposant aux protéines DELLAs (DELLAs), facteurs nucléaires qui inhibent la croissance. Les DELLAs présentent plusieurs caractéristiques fonctionnelles notables, une activité transactivatrice et la capacité d’interagir avec d’autres protéines régulatrices, comme les répresseurs de la signalisation Jasmonate (JA), JA ZIM-domain (JAZ). Le génome d’Arabidopsis thaliana code pour cinq DELLAs possédant des fonctions redondantes et spécifiques. Le but de mon travail de thèse a été la caractérisation de la fonction biologique d’une DELLA, RGA-LIKE3 (RGL3). J’ai pu montrer que RGL3 modifie la défense de la plante face à des stresses biotiques
The phytohormones gibberellins (GA) regulate major aspects of plant growth in response to endogenous and environmental signals. Upon the perception of stress, the levels of bioactive GA are adjusted, hence allowing a flexible growth response to environmental variability. At a molecular level, GA promote growth by stimulating the degradation of the growth repressing DELLA proteins. DELLAs are versatile nuclear proteins with several remarkable features, such as transactivation activity and protein–protein interaction capacities. Thus DELLAs interact with a series of highly divergent proteins, including different transcription factor families, but also the Jasmonate (JA) ZIM-domain (JAZ) proteins, repressors of JA signaling. The aim of this thesis work consisted in the characterization of the biological function of the DELLA RGA-LIKE3. I could show that RGL3 modulates plant defense responses against biotic stresses

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Clergué, Boris. "Évaluation de l'impact des pratiques agricoles sur les fonctions de la biodiversité à l'aide d'indicateurs agri-environnementaux : approche globale et développement d'un indicateur de "résistance aux stress biotiques"." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL048N/document.

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Abstract:

Des outils d’évaluation pertinents sont nécessaires pour évaluer l’impact des pratiques agricoles sur les fonctions assurées par la biodiversité de l’échelle de la parcelle à l’échelle du territoire. L’objectif et l’innovation du présent travail a été d’explorer une nouvelle méthode de création d’un outil d’évaluation des fonctions de la biodiversité. Nous avons choisi comme méthode d’évaluation les indicateurs agri-environnementaux, qui permettent d’évaluer l’impact des pratiques agricoles sur les compartiments de l’environnement (eau, sol, air, faune et flore) et aident à la prise de décisions. Nous proposons donc une architecture générale d’un indicateur de biodiversité fonctionnelle et le détail d’un indicateur de fonction agronomique d’importance: la résistance aux stress biotiques. Au sein de cet indicateur se trouve un sous-indicateur : le « rôle des auxiliaires terrestre ». Les carabes seront utilisés comme auxiliaire modèle pour la construction de ce sous-indicateur. Deux méthodes de construction d’indicateurs sont comparées: une méthode à dire d’expert et une méthode par fouille de données, cette deuxième méthode représentant une innovation de la thèse. Les résultats de ces méthodes sont ensuite comparés à des mesures de terrain conduit sur le territoire de Vittel. Les mesures de terrain ont concerné le suivi des populations de carabes, et l’organisation du territoire agricole. Un traitement par un système d’information géographique a permis la validation des indicateurs obtenus
Relevant tools for assessment are necessary to evaluate the impact of agricultural pratices on the functions provided by biodiversity at the plot scale to the landscape scale. The goal and the innovation of this work has been to explore a new method of creation of an assessment tool of the biodiversity functions. We have chosen like assessment method the agri-environmental indicators, which make it possible to evaluate the impact of agricultural practices on environment compartments (water, soil, air, fauna and flora) and help to decision-making. We thus propose a general architecture of an indicator of functional biodiversity and the detail of an agronomic function indicator of importance: resistance to the biotic stresses. Within this indicator, an under-indicator is: the « role of the terrestrial auxiliaries ». Carabids will be used as model auxiliary for the construction of this under-indicator. Two building methods of indicators are compared: a method with expert saying and a method with data mining, this second method representing an innovation of the thesis. The results of these methods are then compared with field datas leads on the Vittel territory. Field datas related to the follow-up of the carabid populations and the organization of the agricultural landscape. A treatment by a geographical information system allowed the validation of the indicators obtained

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Torterotot-Immel, Françoise. "Apports de la biochimie et de la protéomique dans l'étude de modifications du métabolisme cellulaire à travers deux exemples : l'amyloïdogénèse de différentes protéïnes de champignons ascomycètes et la caractérisation du protéome d'une plante invasive résistante à un stress environnemental." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0297.

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Abstract:

Un certain nombre de maladies neurodégénératives, comme la maladie de Creutzfeld-Jacob chez l'homme ou la maladie dite de "la vache folle" chez les bovins, sont dues au mauvais repliement d'une protéine cellulaire dite prion. Plusieurs protéines prions ont été identifiées chez des microorganismes comme Ure2p chez Saccharomyces cerevisiae ou HET-s chez Podospora anserina. Ces protéines sont non pathogènes pour l'homme et se comportent comme le prion de mammifères c'est à dire en s'assemblant également en fibres amyloïdes. Chez S. cerevisiae, la protéine Ure2p est associée au phénotype prion [URE3] et est agrégée dans ce type de cellule. Dans un premier temps, nous avons montré que les agrégats [URE3] obtenu in vivo étaient d'une nature différente des fibres amyloïdes produites in vitro. Dans un second temps, la technicité acquise au cours de l'étude biochimique d'Ure2p m'a permis d'aborder celle d'un orthologue, Ure2p de Saccharomyces paradoxus (Ure2p-Sp), qui n'est pas un prion "in vivo". Après avoir montré que les deux protéines sous forme soluble présentent les mêmes caractéristiques biochimiques, je montre qu'elles possèdent la même propension à former des fibres amyloïdes. Dans le cadre de cette étude nous montrons également que ces fibres sont infectieuses laissant penser qu'in vivo cette incapacité de la protéine Ure2p-Sp à basculer sous forme prion est plutôt due à une défaillance du mécanisme de propagation des prions plutôt qu'à une différence de la structure amyloïde proprement dite. Enfin, nous avons pu montrer qu'il était possible de transformer une protéine amyloïde non toxique en une protéine toxique en ne changeant que quelques acides aminés. En poursuivant cette étude par une étude in vitro, j'ai également pu observer que la protéine toxique s'organisait in vitro en de courtes fibres amyloïdes qui pouvaient mimer les intermédiaires responsables de la toxicité au cours des maladies neurodégénératives. Si dans cette première partie l'apport de la biochimie dans l'étude ciblée de différentes protéines amyloïdes de champignons ascomycètes est évident, l'étude des protéines peut également se faire par une approche biochimique globale sans a priori comme dans l'étude de la réponse protéique d'une plante à un stress environnemental. Grâce au séquençage des génomes, la biochimie post-génomique connait un essor exceptionnel et permet de mettre en évidence de nouvelles protéines dans le cadre d'études fonctionnelles. Dans ce but, j'ai mis en oeuvre une technique de protéomique différentielle : l'électrophorèse bidimensionnelle de type DiGE (Differential in-Gel Electrophoresis) dans le cadre de l'étude du protéome d'une plante invasive, le solidage Solidago canadensis, soumise à un stress d'origine anthropique. Cette étude protéomique vient en complément d'une étude phytosociologique des plantes capables de coloniser un sol très dégradé mais aussi de données de biodiversité, croissance et de mesures de la réponse anti-oxydante de ces végétaux. Cette analyse a révélé que sur des sols pollués, le solidage parvient non seulement à produire l'énergie nécessaire à sa croissance mais il parvient également à synthétiser les intermédiaires de biosynthèse du glutathion et des phytochélatines. Ainsi, le solidage est capable de s'adapter à ce milieu ce qui lui permet d'être tolérant à la pollution. Mes premiers résultats de biochimie post-génomique offrent de nouvelles bases pour la compréhension des mécanismes de tolérance au milieu de certaines plantes permettant le développement de technologies innovantes de phytorémédiation afin de restaurer les sols pollués
A number of neurodegenerative illnesses such as Creutzfeld-Jacob disease in humans or the disease known as mad cow disease in bovine, are due to misfolding of a cellular protein called prion. These proteins are not pathogenic for human and can form amyloid fibers like mammalian prion. They are therefore a useful tool to study molecular events responsible for the emergence and propagation of prions. In S. cerevisiae, the Ure2p protein is associated with [URE3] prion phenotype and is aggregated in this cell. Initially, I developed the conditions to characterize Ure2p amyloid fibers by proteolysis and we showed that [URE3] aggregates obtained in vivo were different than amyloid fibers produced in vitro. In a second phase, the technicity acquired during the biochemical study of Ure2p allowed me to approach the study of an ortholog, Saccharomyces paradoxus Ure2p (Ure2p-Sp), which is not an "in vivo" prion. After showing that soluble forms of the two proteins have the same biochemical characteristics, I show that they have the same propensity to form amyloid fibers. In this study we show that these fibers are infectious in vivo, suggesting that the incapacity of Ure2p-Sp protein to switch into a prion form is rather due to a failure in prion propagation mechanism rather than differences in amyloid structure itself.Then using all technologies that I introduced in the laboratory, I studied the relationship between amyloid structure and toxicity in S. cerevisiae. We showed that it was possible to transform a non-toxic amyloid protein in a toxic form by changing only a few numbers of amino acids. An in vitro study has also shown that the toxic protein was organized into short amyloid fibers that could mimic the intermediates responsible for toxicity in neurodegenerative diseases.The last chapter of this manuscript focuses on research that I developed in the Laboratory of Ecotoxicology Interactions,Biodiversity, Ecosystems, Metz. Within this laboratory, we aim at identifying effects of disturbances and physico-chemical analysis of the mechanisms involved at different scales of observation, from organisms to ecosystems.Progress in genomes sequencing allows an exceptional development in post-genomic biochemistry and can highlight new proteins through functional studies. In order to better understand molecular events responsible for these responses, I introduce a differential technique of proteomics: a DiGE two-dimensional electrophoresis (Differential In-Gel Electrophoresis). I developed this technics in a proteome study of an invasive plant, the goldenrod Solidago canadensis, under metal stress. This proteomic study supplements a phyto-sociological study of plants competent in colonizing a very poor soil but also of biodiversity data, growth and measures of the antioxidant response of these plants. This analysis revealed that in polluted soils, the goldenrod achieves not only to produce energy for its growth but it also achieves to biosynthesize intermediates of glutathion and phytochelatins. Thus, the goldenrod is able to adapt to its environment, which allows it to be tolerant to pollution. My first results of post-genomic biochemistry provide new bases for understanding the molecular mechanisms behind environmental tolerances. These studies may help us to identify the most adapted plants to these environments and why they are. They may help us to understand the effects of these pollutants and allow the development of innovative technologies for phytoremediation to restore polluted soils

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Pigneret, Mathilde. "Réponses écophysiologiques à une pollution d’origine anthropique chez un organisme sentinelle et conséquences sur le fonctionnement des bassins d’infiltration." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1031/document.

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Abstract:

Les populations humaines sont exposées à de très nombreux polluants. Il apparaît donc essentiel d'évaluer la toxicité de ces molécules au sein des compartiments récepteurs. En milieu urbain, de nombreux polluants (principalement hydrocarbures et métaux lourds) s'accumulent sur les surfaces imperméables (routes, toitures, parkings, bâtiments…). Ils sont remis en suspension et drainés par les eaux de pluie jusque dans les bassins d'infiltration. Ces structures ont été construites afin de réinfiltrer les eaux de ruissellement dans les nappes phréatiques sous-jacentes et de les détoxifier. Ces molécules toxiques sont capturées et accumulées au niveau des sédiments fins constitutifs des bassins, où elles peuvent atteindre des concentrations très élevées. Malgré cette forte contrainte, quelques rares invertébrés vivent dans les sédiments pollués des bassins d'infiltration, ce qui sous-entend des adaptations métaboliques, physiologiques et/ou comportementales spécifiques. L'un des plus répandus est l'oligochète aquatique Limnodrilus hoffmeisteri. Ce ver tubificidé construit des galeries (activité de bioturbation) dans les sédiments où il favorise l'activité des microorganismes sur la minéralisation de la matière organique et le recyclage des nutriments. Cette espèce présente donc un rôle essentiel dans le fonctionnement des bassins d'infiltration, et donc sur la qualité de l'eau des nappes phréatiques. Elle est aujourd'hui considérée à la fois comme une espèce sentinelle de l'état de santé de son biotope et comme un ingénieur des écosystèmes. Le premier objectif de ce travail de thèse a été de mettre en évidence les réponses écophysiologiques permettant à L. hoffmeisteri de survivre dans ces biotopes particulièrement anthropisés. Pour cela, nous avons exposé/élevé cet organisme pendant 1, 3 ou 6 mois dans des sédiments pollués issus de 3 bassins d'infiltration et un sédiment issu d'un milieu non urbanisé (sédiment témoin très peu pollué), en laboratoire. Nous avons ensuite analysé sur ce ver la survie, la consommation d'oxygène, l'état des réserves énergétiques, les concentrations de métaux lourds bioaccumulés, le stress oxydant engendré par les polluants (niveau de peroxydation lipidique) et enfin les mécanismes de protection associés (activités des principales enzymes antioxydantes). Le deuxième objectif a été de déterminer l'impact des polluants urbains sur les métabolismes aérobie et anaérobie chez L. hoffmeisteri. Pour cela, nous avons mesuré différents paramètres témoignant de l'activité mitochondriale (activités de la chaîne respiratoire mitochondriale et de l'ATP synthétase) ainsi que les concentrations des principaux produits terminaux du métabolisme anaérobie chez des vers exposés aux mêmes sédiments (4) pollués ou témoin. Cette étude a démontré que les contaminants induisent une transition partielle du métabolisme aérobie vers les voies anaérobies suite à un dysfonctionnement mitochondrial, et a aussi révélé que certains produits terminaux du métabolisme anaérobie (succinate et propionate) constituent des marqueurs pertinents de la pollution urbaine. Enfin, le troisième objectif de cette thèse a été d'évaluer l'impact d'une pollution d'origine anthropique sur l'activité d'ingénierie de L. hoffmeisteri (i.e. sur son rôle dans le fonctionnement des bassins d'infiltration). Pour cela, nous avons mesuré pendant 1 mois le comportement de fouissage de ce ver bioturbateur par tomographie aux rayons X dans des microcosmes contenant des sédiments pollués ou non. De plus, des mesures régulières des flux de nutriments, d'oxygène dissous, de CO2 et de CH4 au cours de l'expérimentation ont permis d'évaluer l'influence du taux de contamination sur le recyclage des nutriments dans nos systèmes expérimentaux. Ces mesures ont été effectuées à la fois dans des systèmes colonisés par L. hoffmeisteri, mais aussi dans des systèmes sans faune, afin de quantifier précisément le rôle de ces organismes ingénieurs
Human populations are exposed to numerous pollutants. It is now necessary to evaluate the toxicity of urban contaminants in receptor ecosystems. In anthropized areas, many pollutants (mainly hydrocarbons and heavy metals) accumulate on the impervious surfaces (roads, parks, buildings, rooftops…). During a rainfall event, these compounds are re-suspended and drained up to stormwater infiltration basins. These structures were built to detoxify and to infiltrate runoff water to underlying groundwater. Toxic compounds are captured and accumulated in the fine sediment layer of the infiltration basins, where their concentrations may achieve important concentrations. Despite this harsh constraint, a few invertebrates inhabit stormwater basin sediments and have developed specific metabolic, physiological and/or behavioural adaptations. One of the most spread is the oligochaeta Limnodrilus hoffmeisteri. This tubificid worm burrows galleries (bioturbation activity) in sediments where it enhances the organic matter mineralization and the nutrients recycling. This species has an essential role in the infiltration basin functioning and on groundwater quality. L. hoffmeisteri is considered both as a sentinel species of ecosystem health and an engineer species. The first aim of this work was to highlight the ecophysiological responses that allow L. hoffmeisteri to survive in these harsh conditions. We exposed this organism during 1, 3 or 6 months to polluted sediments (from 3 infiltration basins), under laboratory conditions. Then, we measured the survival, the oxygen consumption, the energy body stores, the oxidative stress induced by urban pollutants (through the lipid peroxidation level), and the antioxidant defence mechanisms (the activity of the antioxidant enzymes) in L. hoffmeisteri. The same analyses were realized on worms incubated 1 to 6 months in a sediment from a non-urbanized environment (considered as a low-polluted/control sediment). The second objective of the present work was to determine the impact of urban pollutants on aerobic and anaerobic metabolisms in L. hoffmeisteri. We measured several mitochondrial parameters (the mitochondrial respiratory chain activity and the ATP production rate) and anaerobic end product concentrations in worms exposed to the 4 same sediments (polluted or not). This study demonstrated that urban pollutants induced a shift from aerobic to the anaerobic metabolism, linked to a mitochondrial dysfunctioning. Moreover, this study also showed that two anaerobic end products (succinate and propionate) constitute relevant biomarkers of urban pollution. Lastly, the third goal of this thesis was to evaluate the impact of an anthropic pollution on the engineering activity of L. hoffmeisteri (i.e. its role in the infiltration basin functioning). To this end, we measured during 1 month the burrowing activity of this tubificid worm using X-ray tomography, in microcosms containing slightly or highly polluted sediments. We measured nutrients fluxes, dissolved oxygen, CO2 and CH4 concentrations during the experiment to determine the influence of the pollution rate on nutrients recycling. These measurements were also realized in microcosms with or without worms, to quantify the functional role of engineer organisms

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Vanhoenacker, Eloïse. "The evolution of sex : theoretical study based on quantitative genetics models ad experimental approach using the facultatively sexual rotifer Brachionus plicatilis." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS347.

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Abstract:

L’objectif de cette thèse était d’étudier les bénéfices évolutifs possibles de la reproduction sexuée par une approche à la fois théorique et expérimentale. La première approche visait au développement de modèles de génétique quantitative pour l’évolution du sexe. Un premier modèle (s’appuyant sur le modèle géométrique de Fisher) considère un nombre arbitraire de traits phénotypiques sous sélection stabilisante autour d’un optimum fixe, et explore l’effet du biais mutationnel agissant sur les traits. Un deuxième modèle représente un trait phénotypique à la fois sous sélection stabilisante et directionnelle (représentée par un déplacement de l’optimum phénotypique de façon linéaire, cyclique ou stochastique). Des simulations individu-centrées ont montré qu’en l’absence de biais ou de changement environnemental, la population évolue vers l’asexualité. Cependant, avec un biais mutationnel, des taux de sexe intermédiaires peuvent évoluer même lorsque le coût du sexe est élevé. Des taux de sexe plus importants peuvent évoluer lorsque l’optimum phénotypique change dans le temps. La deuxième partie de la thèse consistait à développer un modèle expérimental pour tester les prédictions théoriques sur les éventuels avantages du sexe, en utilisant le rotifère à reproduction sexuée facultative Brachionus plicatilis. Les résultats démontrent l’existence de variabilité génétique dans l’investissement pour le sexe, entre des souches d’une même population naturelle, et celle d’effets maternels transgénérationels qui affectent le taux de sexe. Pour finir, les résultats d’une expérience d’évolution suggèrent que le sexe facilite l’adaptation à un environnement stressant
This thesis aimed at investigating some of the possible evolutionary benefits of sexual reproduction using both a theoretical and an experimental approach. The first approach consisted in developing evolutionary quantitative genetic models for the evolution of sex. A first model (based on Fisher’s geometrical model) considers an arbitrary number of phenotypic traits under stabilizing selection around a fixed optimum, and explores the effect of mutational bias acting on the traits. A second model represents a phenotypic trait under both stabilizing and directional selection (modeled by a linear, cyclical or stochastic change in the phenotypic optimum). Individual-based simulations showed that in the absence of mutational bias or environmental change, the population evolves towards asexuality. However, with mutational bias, intermediate rates of sex are maintained in the population even when the cost of sex is strong. Higher rates of sex evolve when the phenotypic optimum changes over time. The second part of the thesis consisted in developing an experimental model to test theoretical predictions on the possible benefits of sex, using the facultatively sexual rotifer Brachionus plicatilis. The results demonstrate genetic variation for investment in sex between strains from the same natural population, and the existence of transgenerational maternal effects affecting the rate of sex. Finally, the results from an evolution experiment suggest that sex facilitates adaptation to a stressful environment

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Alfonso, Sébastien. "Interactions entre traits de personnalité des téléostéens, environnement et polluants." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTG083/document.

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Abstract:

Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié la mise en place de la personnalité, ainsi que sa cohérence en fonction du contexte et des différents stades vie de l’individu et les mécanismes physiologiques associés. La personnalité est apparue cohérente entre les contextes sur de courtes périodes mais ne l’est plus entre les différents stades de vie. Les mécanismes physiologiques de régulation du stress (cortisol et monoamines), ainsi que l’activité et la plasticité neuronale divergent en fonction de l’audace des individus. Ensuite, nous avons étudié les réponses physiologiques et comportementales des téléostéens exposés chroniquement à un mélange de POP (PCB et PBDE), représentatif des conditions environnementales, ainsi que celles de leur descendance non exposée. Des altérations comportementales différentes de la réponse photomotrice larvaire, de l’audace et d’un syndrome comportemental lié à l’anxiété en fonction des générations ont été observées jusqu’à la génération F2 ou F4. Des altérations du niveau d'expression des enzymes responsables de la méthylation de l’ADN ont été également observées suggérant que des mécanismes épigénétiques sont responsables de la transmission de ces altérations chez la descendance. Ensuite, le comportement a été étudié dans des qualités d'eau dégradées afin de mettre en place des indicateurs comportementaux de bien-être pertinents. Les résultats ont montré que suite à la variation de l’oxygénation ou de la teneur en NH3, les individus s’adaptent en diminuant leur activité de nage et la cohésion du groupe. De plus, nous avons observé que le comportement normal de thigmotaxie est inhibé lors de l’exposition à une qualité d’eau dégradée. Cela suggère une hiérarchisation des adaptations comportementales en fonction de la sévérité du stress. Enfin, nous avons étudié les réponses comportementales à une diminution du niveau d’oxygène dans l’eau en fonction de la personnalité : les individus audacieux diminuaient leur activité et leur cohésion de nage avec une plus grande amplitude que les individus timides qui eux diminuaient, avec une plus grande amplitude, le comportement de thigmotaxie. Ces capacités d’adaptation différentes face au stress, en fonction de la personnalité, apportent de nouvelles perspectives pour faire face aux enjeux dans des contextes écologique et aquacole
In the frame of this thesis, we first studied the establishment of personality in teleost, the consistency across context and different life stages as well as the associated physiological mechanisms. Personality appeared consistent across contexts over a short time period but it was no longer the case over a long period of time, especially between different life stages. Physiological mechanisms of stress regulation, as well as activity and neural plasticity, differed according to individual boldness. Then, we studied the physiological and behavioural responses of teleost fish chronically exposed to an environmentally relevant mixture of POP (PCBs and PBDEs), as well as those of their unexposed offspring. Different behavioural alterations in larval photomotor response, boldness and a behavioural syndrome linked to anxiety have been observed between generations up to the F2 or F4 generations. Alterations in the expression of enzymes responsible of DNA methylation were also observed suggesting that epigenetic mechanisms are involved in the transmission of these behavioural alterations in unexposed offspring. Behaviour was also studied under stressful water quality conditions in order to set behavioural welfare indicators. Results showed that individuals cope with these alterations in oxygen levels or NH3 concentration by decreasing their swimming activity and group cohesion. In addition, we observed that the normal thigmotaxis behaviour was inhibited during exposure to degraded water quality. It suggests a hierarchy of behavioural adaptations depending on stress severity. Finally, we studied the behavioural responses to a decrease in oxygen level according to personality: bold individuals decreased their activity and swimming cohesion with greater amplitude than shy individuals which decreased with higher amplitude thigmotaxis behaviour. These abilities to cope with stress, depending on the personality of teleost fish, bring new perspectives to face both ecological and aquaculture issues

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Plantivaux, Amandine. "Implication du stress oxydant en réponse à des perturbations environnementales." Nice, 2006. http://www.theses.fr/2006NICE4035.

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Abstract:

Le stress oxydant est défini comme la situation observée lorsque la balance physiologique entre pro-oxydants et antioxydants est déséquilibrée en faveur des oxydants, avec d'éventuels dommages à l'organisme. Ce déséquilibre peut être créé par des modifications environnementales. L'invertébré marin Anemonia viridis (anémone de mer) est un bon modèle pour l'étude du stress oxydant. En effet, cet animal héberge dans ses cellules des symbiotes photosynthétiques qui imposent aux tissus animaux, de par leur photosynthèse, une hyperoxie quotidienne. Afin de comprendre comment ces tissus animaux résistent à une telle hyperoxie, nous avons étudié leurs superoxyde dismutases (SOD), qui sont des enzymes clés de la détoxification. L'association symbiotique Anemonia viridis-zooxanthelles est également soumise à des modifications environnementales. En effet, plusieurs stress (température, UV) induisent une rupture de la symbiose, qui mène au blanchissement de l'hôte animal. Nous avons étudié les dommages moléculaires liés à une augmentation de la température, en particulier la carbonylation des protéines. Un autre exemple de modification environnementale est l'exposition aux rayons UV, qui favorise la production de molécules oxydantes. La peau étant la première barrière de l'organisme contre les UV, elle est soumise au stress oxydant. En collaboration avec l'entreprise de cosmétologie Vincience, nous avons développé des tests permettant d'apprécier le pouvoir antioxydant d'une molécule sur des cellules humaines de peau en culture
Oxidative stress occurs when the physiological balance between pro-oxidants and antioxidants is disrupted and the oxidants favored, with possible cellular damages. This imbalance can be caused by environmental modifications. The marine invertebrate Anemonia viridis (sea anemone) is an appropriate model to study the oxidative stress. This animal harbors photosynthetic symbionts in its cells. By their photosynthetic activity, the symbionts create daily hyperoxia in the host tissues. In order to understand how the animal can deal with such an hyperoxia, their superoxide dismutases (SOD), key enzymes of detoxication, were characterized. The symbiotic association between the sea anemone and the zooxanthellae also faces environmental modifications. Many stresses (temperature, UV) can disrupt the symbiosis, leading to the bleaching of the animal host. The damages caused by a rise in temperature were studied, especially the protein carbonylation. Exposure to UV rays is another example of environmental alteration, which increases the production of oxidative molecules. Skin being the first protection of the organism against UV, it is submitted to oxidative stress. In collaboration with the cosmetic firm Vincience, assays to measure the antioxidant activity of a molecule were developed on cultured human skin cells

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Fourçans, Aude. "Dynamique des communautés bactériennes de tapis microbiens soumis aux stress environnementaux." Pau, 2004. http://www.theses.fr/2004PAUU3007.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude de la dynamique des communautés bactériennes de tapis microbiens afin de comprendre leurs mécanismes d'adaptation face aux stress environnementaux. La biodiversité bactérienne a été analysée par T-RFLP, approche moléculaire d'écologie microbienne. Ce travail a porté, premièrement, sur la description de deux tapis microbiens photosynthétiques de salinité distinctes, marin (Iles Orcades), et hypersalé (Marais salants de Camargue). La distribution spatio-temporelle de communautés du tapis de Camargue pendant un cycle nycthéméral a ensuite été étudiée. Des comportements adaptatifs chez les bactéries phototrophes et sulfato-réductrices ont ainsi pu être révélés, dont la migration. Troisièmement, l'analyse de l'impact d'hydrocarbures sur les tapis de Guérande et de Camargue a finalement montré une réelle influence, montrant le développement successif de communautés ayant des capacités d'adaptation aux d'hydrocarbures
This thesis relates to the study of the bacterial communities dynamics of microbial mats in order to understand their adaptive mechanisms face to environmental stresses. The bacterial biodiversity was analyzed by T-RFLP, molecular approach of microbial ecology. This work concerned, firstly, the description of two photosynthetic microbial mats of distinct salinity, marine (Orkneys Islands), and hypersaline (Camargue Salterns). The spatio-temporal distribution of communities in Camargue mat during a nycthemeral cycle was then studied. Adaptive behaviors in phototrophic and sulfate-reducing bacteria could be revealed, of which migration. Thirdly, the analysis of the hydrocarbon impact on the Guérande and Camargue mats finally showed a real influence, with the successive development of communities having capacities of adaptation to hydrocarbons

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Nguyen, Thi Thuy An. "Étude des réponses des insectes aux stress environnementaux par une approche protéomique." Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25379/25379.pdf.

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Tagourti, Jihen. "Caractérisation d'une kinase et d'un chaperon de stress environnementaux chez Escherichia coli." Paris 7, 2009. http://www.theses.fr/2009PA077113.

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Abstract:

Pour ce mémoire, nous avons caractérisé chez Escherichia coli un chaperon de stress acide HdeB et une protéine-kinase exprimé lors de stress environnementaux YeaG. HdeB, chaperon de stress acide: Certaines maladies neurodégénératives sont dues à la formation d'agrégats de protéines toxiques et à l'incapacité des cellules à les dégrader. Les chaperons interviennent pour réparer les dommages causés par le stress. Le modèle procaryote que nous avons utilisé (Escherichia coli) est assez proche des modèles eucaryotes du faite du caractère ubiquitaire des problèmes d'agrégation des protéines. Nous avons caractérisé la protéine périplasmique HdeB, codée par l'opéron hdeAB, comme un nouveau chaperon de stress acide. Il a, par ailleurs, été démontré qu'HdeA est aussi un chaperon de stress acide (Gajiwala & Burley, 2000 ; Hong et a/. , 2005), Nous avons démontré que ces deux protéines HdeA et HdeB protègent le périplasme contre le stress acide. Ils réduisent l'agrégation des différentes protéines périplasmiques. HdeA et HdeB présentent une activité spécifique différente selon le pH : pH 2 pour HdeA et pH 3 pour HdeB. YeaG, kinase des stress: Les protéine-kinases représentent une des grandes familles d'enzymes impliquées dans la transduction des signaux intracellulaires. La plupart des mécanismes de régulations intracellulaires impliquent des processus de phosphorylation/déphosphorylation par les kinases et les phosphatases. La transcription du gène yeaG est stimulée vingt fois en phase stationnaire, par le stress acide et le stress osmotique ce qui suggère qu'elle joue un rôle important dans la protection cellulaire contre les stress environnementaux. Pour cela, nous avons clone, surproduit, purifié et caractérisé YeaG comme une nouvelle protéine-kinase de stress. Elle est capable de s'autophosphoryler en présence de Mn²⁺, de phosphoryler un substrat artificiel des serines protéine-kinases F a-caséine et une protéine cytoplasmique de poids moléculaire de 65 kDa et de pH isoélectrique de 6,8
In this memory, we are investigated to study the acid stress chaperone HdeB and a stress kinase YeaG from Escherichia coli. HdeB, acid stress chaperone: Many neurodegenerative diseases are caused by protein aggregation and the incapacity of the cells to degrade these aggregates. We have characterized the HdeB protein as a periplasmic acid stress chaperone, which belongs to the hdeAB operon. A periplasmic chaperone, HdeA, which plays a role in acid stress résistance, was discovered (Gajiwala & Burley, 2000; Hong et a/. , 2005). HdeA and HdeB are required for protein solubilization at acîd pH. Thus, Escherichia coli possess two acid stress chaperones that prevent periplasmic protein aggregation. We show that, both HdeA and HdeB are required for protein solubilization at acid pH. HdeA is more efficient than HdeB at pH 2 and HdeB is rnore efficient than HdeA at pH 3. YeaG, stress kinase: Protein phosphorylation is an important mechanism to translate extracellular signals into cellular responses and is carried out by coupled protein kinases and phosphates. In this context, we have focused on the study of YeaG. E. Coli YeaG is more than 20-fold overexpressed during both stationary phase, acid and salt stress suggesting that it plays important role in cellular protection against environmental stresses. We cloned, expressed, purified and characterized YeaG as an autokinase, endowed with protein kinase activity towards casein, a substrate of serine protein kinases. Also, we detect an YeaG-dependent substrate from E. Coli extract (MW= 65 kDa; pHi= 6,8)whose phosphorylation increase

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Vidal-Dupiol, Jérémie. "Stress environnementaux chez le corail scléractiniaire Pocillopora damicornis : du modèle expérimental à l'identification de marqueurs fonctionnels du stress." Phd thesis, Ecole pratique des hautes études - EPHE PARIS, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00608572.

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Abstract:

Biodiversité élevée, complexité des réseaux trophiques et des interactions biotiques, forte productivité, source de produits et de richesses, protection du littoral ... sont quelques unes des caractéristiques emblématiques des écosystèmes coralliens. Cette prodigieuse diversité est largement liée à la biologie particulière des principaux bioconstructeurs du récif, les coraux hermatypiques et leurs zooxanthelles symbiotiques. Mais depuis quelques décennies, la plupart des récifs sont durement affectés par diverses perturbations d'origine naturelle ou anthropique, dont l'intensité et la fréquence augmentent, en lien avec le changement climatique global pour certaines d'entre elles. Parmi ces perturbations, le blanchissement corallien (perte de zooxanthelles symbiotiques et/ou de leurs pigments photosynthétiques) et les maladies coralliennes ont engendré une mortalité importante, parfois massive, des coraux. Le dernier bilan de l'état de santé des récifs à l'échelle planétaire réalisé en 2008 est particulièrement préoccupant : 19% des récifs sont complètement détruits, 20% présentent tous les symptômes d'une destruction imminente, et 20% sont considérés comme menacés dans les décennies à venir. Dans ce contexte, l'ambition de ce travail est d'améliorer les connaissances sur les méchanismes physiologiques et transcriptomiques des coraux soumis à des stress thermiques conduisant au blanchissement, et à des stress biotiques d'origine bactérienne. L'objectif est également de fournir des bases solides pour la mise en oeuvre de biomarqueurs pertinents pour le suivi de l'état de santé des coraux et la prédiction précoce des perturbations. Ce travail a porté sur le corail scléractiniaire Pocillopora damicornis et la bactérie Vibrio coralliilyticus, et a mis en oeuvre des expérimentations "écologiquement réalistes" de stress en milieu contrôlé. Dans une première étude, des colonies de P. damicornis ont été confrontées à une montée graduelle de la température (28 à 32°C) sur une période de 15 jours. Les ARNms différentiellement exprimés (entre conditions stressées et non stressées) ont été isolés par hybridation soustractive et les taux de transcription des gènes les plus intéressants ont été quantifiés par RT-PCR-quantitative. Ces approches ont révélé 2 candidats présentant une répression drastique de leur expression 6 jours avant les premiers symptômes visibles du blanchissement. Des expériences de RACE-PCR ont montré que l'un d'entre eux (PdC-Lectin) contient un domaine lectine de type C présentant une spécificité de reconnaissance pour le mannose. Les expériences d'immuno-localisation ont démontré que cette protéine hôte était potentiellement le médiateur moléculaire des interactions hôte/symbiote, suggérant un rôle dans l'acquisition ou la séquestration des symbiotes. Le second gène (Pdcyst-rich) code une protéine potentiellement impliquée dans les mécanismes de calcification. Sa répression pourrait être le reflet d'un mécanisme de type trade off conduisant à l'arrêt de la croissance durant le stress. La seconde étude a examiné les réponses de P. damicornis confronté à son pathogène spécifique V. coralliilyticus, dans un état virulent (augmentation de la température) et non virulent (température stable). Le processus infectieux a été examiné par microscopie électronique et RT-PCR-quantitative alors que l'état général des coraux a été évalué par des observations visuelles et des mesures de la densité en zooxanthelles. Les résultats montrent que l'infection ne s'est développée qu'après augmentation de la témpérature. Au sein de nombreuses EST obtenues par hybridations soustractives, 6 gènes candidats ont été sélectionnés pour leur implication potentielle dans les mécanismes de la réponse immunitaire, et leur expression a été mesurée tout au long des cinétiques d'interactions virulences et avirulentes (RT-PCR-quantitative). Parmi ces gènes, 3 appartiennent à la famille des lectines, 2 codes des protéines fixant des éléments métalliques et le dernier code un inhibiteur de protéase. L'analyse de leurs patterns de transcription a permis de mieux comprendre la réponse immunitaire du corail, mais aussi l'impact du vibrio sur son hôte. Enfin, la dernière étude a spécifiquement porté sur la caractérisation du premier peptide antimicrobien (AMP) de scléractiniaires, la damicronin de P. damicornis. Nos résultats montrent que la damicornin est constitutivement transcrite dans des cellules granulaires de l'ectoderme oral et stockée sous forme inactive dans les granules. Lors d'un stimulus immun, la damicornin est sécrétée et activée. Nos résultats montrent également que la transcription de la damicornin est réprimée par V. coralliilyticus lorsque ce dernier s'installe dans les tissus coralliens, ce qui semble être le premier exemple de répression d'un AMP lors d'une interaction hôte/Vibrio. Finalement ce sont donc 9 biomarqueurs de stress environnementaux qui ont été identifiés, 2 présentent une répression précoce de leur expression lors d'un stress thermique inducteur de blanchissement et 7 répondent à des stress bactériens. Pour ces derniers, selon l'association de biomarqueurs utilisée il est possible de distinguer des coraux confrontés à des interactions de type avirulente ou virulente. Maintenant que ces biomarqueurs sont identifiés, il apparaît nécessaire de passer aux étapes de validations. Ces dernières auront pour but de quantifier la variabilityé d'expression de ces biomarqueurs à différentes échelles, mais aussi de définir une ligne de base, indispensable pour suivre l'état de santé des coraux à l'aide de ces biomarqueurs. Au terme de ce travail, il apparaît particulièrement judicieux de se pencher sur l'implication des mécanismes épigénétiques dans l'adaptation fonctionnelle des coraux en réponse aux stress environnementaux. L'étude des liens entre l'immunité et la symbiose, marquée ici par les implications différentes d'un même gène (PdC-Lectin) dans ces fonctions, nous paraît également une voie de recherche prometteuse. Enfin, il conviendrait d'étudier l'effet d'un stress acide, ce qui serait particulièrement judicieux dans le contexte actuel d'acidification des océans.

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Ferrat, Lila. "Bioindicateurs des variations environnementales chez les végétaux." Habilitation à diriger des recherches, Université Pascal Paoli, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00593175.

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Abstract:

Activités de recherche L'ensemble de mes recherches à l'Université de Corse porte sur l'utilisation des organismes comme descripteurs de la qualité du milieu. En effet, certains organismes sont très sensibles aux variations des conditions environnementales, qu'elles soient d'origine biotique ou abiotique et y répondent proportionnellement par des changements mesurables à différents niveaux d'intégration (spatial, morphologique, physiologique ou bien encore cellulaire). Tous ces changements, peuvent, s'ils sont bien utilisés, constituer des bioindicateurs, outils précoces et fiables pour fournir une aide à la gestion des milieux. Dans un premier temps, et ce, jusqu'en juillet 2005, mes travaux se sont portés, au sein de l'Equipe Ecosystèmes Littoraux, sur l'étude des peuplements de macrophytes marines et lagunaires, afin d'appréhender leur réactions face à des stress de diverses origines, tels que les pollutions chimiques, les activités aquacoles, l'eutrophisation du milieu, ou encore la compétition interspécifique, et d'identifier des indicateurs de vitalité chez ces espèces. En Septembre 2005, mon intégration à l'Equipe Feux de l'UMR CNRS 6134, m'a permis d'appliquer l'ensemble de mes connaissances aux peuplements forestiers. Les recherches cette fois ci sont menées principalement sur les réponses de Pinus laricio soumis, d'une part aux brûlages dirigés, et d'autre part aux changements climatiques.

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Vila, Gilbert. "Etats de stress post traumatiques chez l'enfant et l'adolescent : Réalité et Environnement." Paris 7, 2002. http://www.theses.fr/2002PA070014.

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Abstract:

Notre hypothèse principale est que les effets psychopathologiques du stress et du trauma sont distincts qualitativement, et non quantitativement. Nous avons mis en parallèle des études personnelles sur des populations soumises au stress et au trauma : des enfants victimes de différents types d'agression ou exposés au stress, notamment lors d'affections pédiatriques. Notre méthodologie est basée sur un recueil standardisé de données et des analyses statistiques multivariées et structurales. Nous avons montré, chez l'enfant, que l'Etat de Stress Post-Traumlatique (ESPT) est la marque caractéristique signant le trauma et n'est pas retrouvé s'il ne s'agit que de stress. L'ESPT existe chez l'enfant, dans notre culture, et dans la forme décrite par les classifications internationales. Avant l'âge de 5 ans, il est nécessaire d'ajuster les critères diagnostiques. L'esposition au trauma est bien le facteur étiologique majeur et l'étiopathogénie ne peut se résumer à la réaction des parents et aux troubles qu'ils induiraient chez leur enfant, même s'ils peuvent jouer un rôle modulateur ou renforçateur et être victime de l'agression ou victimisés secondairement. Nous avons décrit le concept de trauma indirect quand il y a ESPT sans exposition directe à l'événement majeur. .
Our first Hypothesis was that psychopathological effects of stress and trauma are different, on the qualitative level and not on the quantitative level. We have drawn a parallel between personal studies on various populations suffering from stress or trauma : children exposed to trauma or stress, particularly pediatric diseases. Our methods were based on standardized data recording and statistical analyses (path analysis and multivariate methods). We have shown that Post-Traumatic Stress Disorder (PTSD) is characteristic of Trauma and is not observed when it is a matter of stress. PTSD does exist in children, in our culture and in the way the international classifications have described it. Before 5 years of age, it is necessary to correct the diagnostic criteria. Trauma exposure is indeed the major etiologic factor and the etiopathogeny may not amount to the parent reaction and the disorders they induce or reinforce in their children, even if parents can act a modulating or reinforcing role and be themselves victim of the agression or victimized in a second time. .

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Lebègue, Nathalie. "Radicaux libres dérivés de l'oxygène et antioxydants : méthodes de détection, approche biologique et environnementale." Paris 5, 1999. http://www.theses.fr/1999PA05P109.

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Ferrat, Lila. "Réactions de la Magnoliophyta Marine Posidonia Oceanica en réponse à des stress environnementaux." Corte, 2001. http://www.theses.fr/2001CORT3063.

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Abstract:

La Capacité de posidonia oceanica (L. ) delile, à accumuler le mercure et à le mémoriser apporte des indications interessantes sur le niveau de contamination présent et passé d'un site donné, mais n'a que peu d'intérêt pour un diagnostic précoce d'une contamination mercurielle du milieu. Seule l'utilisation de biomarqueurs, ou changements mesurables précocement, au niveau moléculaire, biochimique ou cellulaire peuvent permettre une " biosurveillance " efficace des modifications des conditions environnementales. L'objectif de notre travail était de vérifier, en conditions controlées, et naturelles si une contamination mercurielle pouvait ou non induire un dommage et des mécanismes d'adaptation chez p. Oceanica. Notre étude a pris en compte l'accumulation du mercure, les marqueurs de dommage tels que la peroxydation lipidique, l'implication des enzymes de détoxication (les glutathions S-transferases) et antioxydantes (la catalase), et des molécules antioxydantes et chelatrices de métaux telles que le glutathion réduit et les composés phénoliques, ont été également mesurées. Les résultats obtenus en conditions controlées, par contamination de p. Oceanica au mercure organique et inorganique ont permis de montrer la prédominance de la forme organique chez cette plante, et que c'est la forme inorganique qui semble induire un stress oxydant, puisqu'elle provoque, jusqu'à un certain seuil, une augmentation de la peroxydation lipidique, des activités GST et catalase. Les résultats obtenus in situ confirment le rôle des GST dans les mechanismes de détoxication du mercure, mais également du glutathion et des composés phénoliques (dérivés de l'acide hydroxycinnamique, flavonoi͏̈des, composés glycosiles). Parallèlement, une analyse des composés phénoliques dans le cas d'une compétition avec caulerpa taxifolia a été initiée. L'ensemble de ces résultats semble montrer que le stress engendré par la compétition avec c. Taxifolia a un impact limité sur la production de composés phénoliques.

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Mary, Isabelle. "Mécanismes moléculaires de la réponse aux stress environnementaux chez la cyanobactérie marine prochlorococcus." Rennes 1, 2003. http://hal.upmc.fr/tel-01117616.

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Bouffier, Bruno. "Genetic and ecophysiological dissection of tolerance to drought and heat stress in bread wheat : from environmental characterization to QTL detection." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2014. http://www.theses.fr/2014CLF22532/document.

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Abstract:

L’étude des rendements en blé a mis en évidence une stagnation apparue dans les années 1990, notamment en France, et principalement lié aux stress hydrique et thermique. Dans ce contexte, améliorer la tolérance du blé européen à ces stress est de première importance. Cette étude avait pour but d’étudier le déterminisme génétique de la tolérance à ces stress chez le blé. Pour ce faire, trois populations de blé tendre du CIMMYT combinant des caractères d’adaptation à ces stress ont été cultivées en conditions irriguée, sèche et stress thermique irriguée plusieurs années. Des caractères physiologiques et agronomiques ont été mesurés sur un réseau de 15 essais. Une méthodologie de caractérisation environnementale a été développée et a permis l’identification de six scenarii de stress au sein du réseau. Une covariable environnementale représentative de chacun a été extraite. L’utilisation des modèles de régression factorielles a permis la décomposition de l’interaction génotype x environnement ainsi que la mise en évidence d’une sensibilité différentielle au stress dans le germplasm. Une recherche de QTL multi-environnementale a conduit à la détection de régions génomiques contrôlant les caractères physiologiques et agronomiques ainsi que leurs interactions avec l’environnement. De la caractérisation environnementale à la détection de QTL, cette étude a abouti au développement d’un outil pour les sélectionneurs permettant l’évaluation du potentiel des génotypes face à une gamme d’environnement, mais aussi à l’identification de régions génomiques impliquées dans le contrôle de la tolérance aux stress hydrique et thermique chez le blé tendre. Ceci pourrait améliorer la tolérance à ces stress au sein du germplasm européen
A stagnation of wheat yield was reported in France and other countries worldwide since the 1990’s, which incriminated mainly drought and heat stress. Improving the European wheat tolerance to them is of first importance. This study aimed to investigate the genetic determinism of the tolerance to such stresses. Three CIMMYT bread wheat populations combining complementary heat and drought adaptive habits were grown in Northern Mexico under irrigated, drought and heat-irrigated treatments from 2011 to 2013. The trial network comprised 15 trials and both physiological and agronomic traits were scored. First, an environmental characterization methodology was developed and resulted in the identification of six main environmental scenarios in the network. A representative environmental covariate was extracted from each of them. Then, a factorial regression model leaded to the dissection of the genotype-by-environment interaction and highlighted differential stress sensitivity of the germplasm. Finally, a multi-environmental QTL detection resulted in the discovery of genomic regions involved in the control of both physiological and agronomic traits and the study of their sensitivity to the environment. From the environmental characterization to the QTL detection, this study resulted in the development of a tool for breeders which may enable the evaluation of the potential of any genotypes in front of a range of environment, but also the identification of genomic regions involved in the control of the tolerance to drought and heat stress in bread wheat. This may help in improving the tolerance of the European bread wheat germplasm to drought and heat stress

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Nguyen, Dang Dan. "Revêtements polymères sous contraintes environnementales couplées." Phd thesis, Université de La Rochelle, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01065519.

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Abstract:

L'objectif de notre étude est de mettre en évidence les synergies existantes entre les différents facteurs de vieillissement lors de la dégradation d'un revêtement polymère modèle, représentatif d'une peinture anticorrosion.Notre travail a consisté à suivre le vieillissement hygrothermique du système DGEBA/TETA sous forme de film libre et de revêtement déposé sur substrat acier dans différentes solutions (eau pure et NaCl 3%) pour différentes températures et contraintes mécaniques visco-élastique appliquées. Nos résultats ont montré que le programme de cuisson affectait les propriétés physico-chimiques et mécaniques du système initial et que l'absorption d'eau, non homogène, suivait une loi non-Fickienne, suite à un phénomène de gonflement.La prise en eau et la diffusion ont été caractérisées par gravimétrie et spectroscopie d'impédance électrochimique. Nos résultats montrent que les propriétés barrière du revêtement diminuent avec la quantité d'eau absorbée et avec la température de vieillissement. Cependant, la contrainte plane appliquée sur le système tend à contrarier cet effet. La formalisation de nos observations expérimentales dans le cadre d'une approche thermodynamique a montré l'effet prépondérant de la partie entropique par rapport à la partie enthalpique de l'énergie d'activation des processus de transport de l'eau, en raison de l'orientation des chaînes sous l'action de la contrainte. De plus, une diminution de la permittivité relative du revêtement sec a été observée en fonction de la température et de la contrainte appliquée, indépendamment de son signe (tension ou compression). Dans ce cas, la contribution enthalpique semble être prépondérante.

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Zahalca, Cristina-Anca. "Fiabilité de systèmes en environnement aléatoire stressant." Grenoble INPG, 1999. http://www.theses.fr/1999INPG0140.

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Abstract:

Cette thèse a pour but de caractériser l'influence quantitative et qualitative d'un environnement aléatoire stressant (EAS) sur la sûreté de fonctionnement des systèmes. Un EAS peut représenter des surtempératures, des surtensions, des vibrations,. . . - On définit la notion de mémoire et de sensibilité à l'EAS du composant et on propose un modèle de durée de vie d'un système cohérent à composants non réparables en EAS. On introduit un indicateur mesurant l'influence de l'EAS sur un système en fonction de sa configuration. Au sens de cet indicateur, on conjecture que plus un système est fiable, plus il est sensible à l'EAS. - On étudie le cas particulier d'un EAS ponctuel (EASP) où le processus d'arrivée des stress est un processus de Poisson homogène. Un EASP peut représenter des chocs de surtempératures, de surtensions. - Une étude statistique (plans d'essais, méthodes d'estimation, tests d'influence de l'EAS) est consacrée au modèle de durée de vie en EASP d'amplitudes constantes. Ce modèle est appliqué avec succès à des données de durées de vie de câbles électriques soumis à des chocs de surtensions simulés

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Mohamadi, Fahoullia. "La métabolomique appliquée à l'étude de l'impact de stress environnementaux sur les coraux scléractiniaires." Perpignan, 2014. http://www.theses.fr/2014PERP1241.

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Abstract:

Le blanchissement des coraux fait suite à un dérèglement symbiotique causé par des perturbations environnementales (biotique ou abiotique), provoquant une rupture de la symbiose corallienne [Symbiodinium-polype]. A ce jour plus de 30 % des récifs ont été fortement impactés par ce phénomène. Le blanchissement des coraux est défini comme étant la perte des symbiontes et- ou des pigments photosynthétiques ; c’est un phénomène global qui touche tous les récifs, mais qui demeure mal compris du fait de sa complexité, car divers facteurs sont susceptibles de bouleverser l’équilibre physico-chimique du milieu récifal et causer un blanchissement. Afin de mieux appréhender ce phénomène, une approche globale de l’étude du métabolome de l’holobionte corallien a été développée. Le métabolome s’inscrit dans un contexte post- génomique, il est par définition caractéristique d’un état physiologique car il représente l’ultime réponse d’un organisme à un stress. Ainsi, une méthode analytique non ciblée et robuste a été développée afin de discriminer des coraux provenant de divers environnements (stressés / non stressés). La méthodologie mise au point consiste à extraire la portion la plus large possible du métabolome, des métabolites polaires aux métabolites apolaires, et de les analyser grâce à trois techniques complémentaires : la LC-MS, la GC-MS et la RMN. Des expériences de stress on été réalisées dans des conditions contrôlées. L’outil de métabolomique développé a été appliqué à l’analyse des coraux issus de ces expériences, après une étape de validation. Après une analyse desdonnées par des analyses statistiques multivariées (APC, PLS-DA …), les composés discriminants ont été mis en évidence
During the past three decades, nearly 30 % of the word’s coral reefs have been severely affected by bleaching and has resulted in significant losses of live coral in many parts of the world. Coral bleaching is the consequence of the loss of corals’algal symbiont (zooxanthellae), or the deficiency/degradation of symbiont’s photosynthetic pigments. Understanding the mechanisms of bleaching is a real challenge as corals bleach under a broad range of external stimuli that may occur sequentially or simultaneously. Despite the numerousscientific progresses achieved recently, the mechanisms of coral bleaching are not fully understood. In this project, an untargeted approach based on metabolomic study was developed to highlight coral’s health status. Metabolites, as the end products of metabolism, are good indicators of the organism physiological status because under stresses, change in metabolites profiling represents the functional response of the organism. To this end a methodology has been developed for comparing the metabolome of coral from stressed and non stressed environments. We combined extraction of polar and nonpolar metabolites with three fundamental and complementary analytical techniques, GC-MS, LC-MS and NMR, to provide maximal coverage of the metabolome. We carried out bleaching experiments in controlled conditions on two scleractinian species by increasing the temperature or light irradiance. The methodology was tested in feasibility and validated and then used for the investigation of the coral metabolome from stress experience. After fingerprints acquisition and data preprocessing, multivariate statistical analyses (PCA, PLS-DA,…. ) were processed on the data to detect compounds that discriminate stressed and healthy corals

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KERN, THIERRY. "Les effets extra-auditifs du bruit sur la sante : etat des connaissances en 1994." Strasbourg 1, 1994. http://www.theses.fr/1994STR15098.

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Amazirh, Abdelhakim. "Monitoring crops water needs at high spatio-temporal resolution by synergy of optical/thermal and radar observations." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30101.

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Abstract:

L'optimisation de la gestion de l'eau en agriculture est essentielle dans les zones semi-arides afin de préserver les ressources en eau qui sont déjà faibles et erratiques dues à des actions humaines et au changement climatique. Cette thèse vise à utiliser la synergie des observations de télédétection multispectrales (données radar, optiques et thermiques) pour un suivi à haute résolution spatio-temporelle des besoins en eau des cultures. Dans ce contexte, différentes approches utilisant divers capteurs (Landsat-7/8, Sentinel-1 et MODIS) ont été developpées pour apporter une information sur l'humidité du sol (SM) et le stress hydrique des cultures à une échelle spatio-temporelle pertinente pour la gestion de l'irrigation. Ce travail va parfaitement dans le sens des objectifs du projet REC "Root zone soil moisture Estimates at the daily and agricultural parcel scales for Crop irrigation management and water use impact: a multi-sensor remote sensing approach" (http://rec.isardsat.com/) qui visent à estimer l'humidité du sol dans la zone racinaire (RZSM) afin d'optimiser la gestion de l'eau d'irrigation. Des approches innovantes et prometteuses sont mises en place pour estimer l'évapotranspiration (ET), RZSM, la température de surface du sol (LST) et le stress hydrique de la végétation à travers des indices de SM dérivés des observations multispectrales à haute résolution spatio-temporelle. Les méthodologies proposées reposent sur des méthodes basées sur l'imagerie, la modélisation du transfert radiatif et la modélisation du bilan hydrique et d'énergie et sont appliquées dans une région à climat semi-aride (centre du Maroc). Dans le cadre de ma thèse, trois axes ont été explorés. Dans le premier axe, un indice de RZSM dérivé de LST-Landsat est utilisé pour estimer l'ET sur des parcelles de blé et des sols nus. L'estimation par modélisation de ET a été explorée en utilisant l'équation de Penman-monteith modifiée obtenue en introduisant une relation empirique simple entre la résistance de surface (rc) et l'indice de RZSM. Ce dernier est estimé à partir de la température de surface (LST) dérivée de Landsat, combinée avec les températures extrêmes (en conditions humides et sèches) simulée par un modèle de bilan d'énergie de surface piloté par le forçage météorologique et la fraction de couverture végétale dérivée de Landsat. La méthode utilisée est calibrée et validée sur deux parcelles de blé situées dans la même zone près de Marrakech au Maroc. Dans l'axe suivant, une méthode permettant de récupérer la SM de la surface (0-5 cm) à une résolution spatiale et temporelle élevée est développée à partir d'une synergie entre données radar (Sentinel-1) et thermique (Landsat) et en utilisant un modèle de bilan d'énergie du sol. L'approche développée a été validée sur des parcelles agricoles en sol nu et elle donne une estimation précise de la SM avec une différence quadratique moyenne en comparant à la SM in situ, égale à 0,03 m3 m-3. Dans le dernier axe, une nouvelle méthode est développée pour désagréger la MODIS LST de 1 km à 100 m de résolution en intégrant le SM proche de la surface dérivée des données radar Sentinel-1 et l'indice de végétation optique dérivé des observations Landsat. Le nouvel algorithme, qui inclut la rétrodiffusion S-1 en tant qu'entrée dans la désagrégation, produit des résultats plus stables et robustes au cours de l'année sélectionnée. Dont, 3,35 °C était le RMSE le plus bas et 0,75 le coefficient de corrélation le plus élevé évalués en utilisant le nouvel algorithme
Optimizing water management in agriculture is essential over semi-arid areas in order to preserve water resources which are already low and erratic due to human actions and climate change. This thesis aims to use the synergy of multispectral remote sensing observations (radar, optical and thermal data) for high spatio-temporal resolution monitoring of crops water needs. In this context, different approaches using various sensors (Landsat-7/8, Sentinel-1 and MODIS) have been developed to provide information on the crop Soil Moisture (SM) and water stress at a spatio-temporal scale relevant to irrigation management. This work fits well the REC "Root zone soil moisture Estimates at the daily and agricultural parcel scales for Crop irrigation management and water use impact: a multi-sensor remote sensing approach" (http://rec.isardsat.com/) project objectives, which aim to estimate the Root Zone Soil Moisture (RZSM) for optimizing the management of irrigation water. Innovative and promising approaches are set up to estimate evapotranspiration (ET), RZSM, land surface temperature (LST) and vegetation water stress through SM indices derived from multispectral observations with high spatio-temporal resolution. The proposed methodologies rely on image-based methods, radiative transfer modelling and water and energy balance modelling and are applied in a semi-arid climate region (central Morocco). In the frame of my PhD thesis, three axes have been investigated. In the first axis, a Landsat LST-derived RZSM index is used to estimate the ET over wheat parcels and bare soil. The ET modelling estimation is explored using a modified Penman-Monteith equation obtained by introducing a simple empirical relationship between surface resistance (rc) and a RZSM index. The later is estimated from Landsat-derived land surface temperature (LST) combined with the LST endmembers (in wet and dry conditions) simulated by a surface energy balance model driven by meteorological forcing and Landsat-derived fractional vegetation cover. The investigated method is calibrated and validated over two wheat parcels located in the same area near Marrakech City in Morocco. In the next axis, a method to retrieve near surface (0-5 cm) SM at high spatial and temporal resolution is developed from a synergy between radar (Sentinel-1) and thermal (Landsat) data and by using a soil energy balance model. The developed approach is validated over bare soil agricultural fields and gives an accurate estimates of near surface SM with a root mean square difference compared to in situ SM equal to 0.03 m3 m-3. In the final axis a new method is developed to disaggregate the 1 km resolution MODIS LST at 100 m resolution by integrating the near surface SM derived from Sentinel-1 radar data and the optical-vegetation index derived from Landsat observations. The new algorithm including the S-1 backscatter as input to the disaggregation, produces more stable and robust results during the selected year. Where, 3.35 °C and 0.75 were the lowest RMSE and the highest correlation coefficient assessed using the new algorithm

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Moch, Annie. "Aspects psychosociologiques des stress de l'environnement." Paris 8, 1987. http://www.theses.fr/1987PA080120.

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Abstract:

Nous situons nos travaux dans le developpement relativement recent de la psychologie de l'environnement qui s'interesse aux interrelations dynamiques entre l'homme et son cadre de vie. Dans les trois premiers chapitres, nous avons mis en evidence les liens qui existent entre la notion de perception et celle de stress de l'environnement. Nous avons propose un modele d'action de tout facteur de stress ou stresseur qui tient compte du fait que l'analyse perceptive represente la premiere etape du processus de saisie de l'information qui, selon les cas, peut induire des troubles varies et etre a l'origine de reactions de stress. Nous avons souligne l'importance des facteurs d'ordre cognitifs qui mediatisent l'apprehension du monde exterieur. Ces facteurs sont relatifs soit aux caracteristiques des sujets (personnalite, motivation, niveau intellectuel,. . . ), soit a celles des situations dans lesquelles ils se trouvent (controlabilite, climat social,. . . ). Apres avoir synthetise ce que l'on connait de plus recent sur un stress particulier: le bruit, nous avons, par nos travaux experimentaux, mis en evidence le role de certains facteurs tel le style comportemental a ou b auquel peut appartenir un individu dans l'apprehension de la gene vis a vis du stimulus sonore. D'autres experiences ont apporte la preuve qu'il s'elaborait des strategies d'adaptation au bruit de maniere spontanee, ou induites par des consignes. Nous avons egalement observe les effets du bruit sur la perception et l'aide a autrui. Enfin, nous avons montre que le climat social influe sur la gene exprimee vis a vis du stress sonore
Our research belongs to the recent field of environmental psychology which studies inter-relational reactions between man and his environment. In the first three chapters, the link between environmental perception and stress in demonstrated. We suggest an acting model of stressor which shows that perceptive analysis is the first step in information processing mecanisms, from which disturbance and stress reactions can result afterward. We emphasize the significance of cognitive factors which mediate the perception of the environment, such as subjective factors (personality, motivation, intellectual resources,. . . ) or situational factors (controlability, social atmosphere,. . . ). Having synthesized the lastest researches on a specific stress i. E. : noise, our experiments have shown the valuable contribution of the behavioral patterns a and b to categorise individual's responses to noise nuisance. Other researches have demonstrated that spontaneous or induced adaptating strategies were developed. We have also observed the effect of noise on perception and on attitudes of the help to others. Finally, we have shown that social atmosphere acts upon noise-related stress

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Marty, Vincent. "Adaptation de l'Archaea halophile halobacterium salinarum aux stress environnementaux : mécanismes de survie et rôle de la protéolyse intracellulaire." Thesis, Grenoble, 2011. http://www.theses.fr/2011GRENV087/document.

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Abstract:

Les systèmes moléculaires décrits chez les Archaea mettent en évidence un caractère primitif et une simplicité, comparativement à leurs homologues eucaryotes. Par ailleurs, leur caractère extrêmophile a pour conséquence une hyper-robustesse qui rend leur manipulation in vitro et les études structurales beaucoup plus aisées. Ainsi les Archaea représentent de bons modèles pour comprendre les fonctions cellulaires complexes, particulièrement celles qui mettent en jeu de grandes machineries moléculaires, comme celles impliquées dans la protéolyse. Mon travail de thèse a consisté à comprendre les mécanismes de résistance et l'importance des systèmes de protéolyse dans l'adaptation des Archaea halophiles aux stress environnementaux. Les Archaea halophiles accumulent des concentrations multi-molaires de KCl/NaCl dans leur cytosol (3.4M KCl / 1.1M NaCl chez Halobacterium salinarum). Ainsi, les protéines de ces organismes sont elles-mêmes halophiles et ne sont solubles et repliées que dans des conditions de salinité extrêmes (de 2 à 5M).Nous avons étudié la réponse de l'Archaea halophile stricte H. salinarum à des stress, dont les stress à basse salinité, en se focalisant en particulier sur les modifications de la dynamique moléculaire du protéome in vivo (diffusion neutronique). Au cours de ce travail, il a été mis en évidence un phénomène de survie à la basse salinité associé à des modifications morphologiques.Un autre objectif de ma thèse a été de contribuer à la compréhension du rôle dans la protéolyse intracellulaire du complexe aminopeptidasique TET, dans les conditions de stress mises en place dans les études précédentes
Molecular systems described for Archaea show primitive and simple characteristics, compared to their homologous eukaryotes. In addition, extremophilic characteristic results in an hyper-robust which makes in vitro manipulation and structural studies much easier. Thus, Archaea represent good models for understanding complex cellular functions, particularly those that involve large molecular machines, such as those involved in proteolysis. My thesis consisted in understanding the resistance mechanisms and the importance of proteolytic systems in the adaptation of halophilic Archaea to environmental stresses. Halophilic Archaea accumulate multi-molar concentrations of KCl / NaCl in their cytosol (3.4M KCl / NaCl 1.1M for Halobacterium Salinarum). This requires a very special biochemistry that allows operation in solvents where free water is scarce. Thus, the proteins of these organisms are themselves halophilic and are soluble and folded only in extreme salinity conditions (2 to 5 M). This particular biochemistry partly explain the extraordinary ability of halophilic Archaea to resist physical and chemical stress (temperature, radiation, dehydration). We study the response of the halophilic Archaea strict H. salinarum at low-salinity stress. Indeed, beyond the osmotic shock, the fall of the environment salt concentration causes a decrease in the intracellular KCl concentration, which should have a direct effect on the folding state of intracellular protein, as in case of heat stress. In the first part of this thesis, a study was conduct to determine viability limits and cytosolic modifications, associated with a salinity decrease. These studies involve intracellular salt dosages, viability studies (microscopic counts, color live / dead), induction of chaperone proteins linked to stress response and biophysical neutron experiments, to evaluate the effect of stress on proteins folding. In this work, a phenomenon of survival at low salinity linked to morphological changes was revealed. To describe this phenomenon, this second study involves confocal microscopy experiences, fluorescence microscopy, viability tests, counting on box, scanning electron microscopy, electron microscopy by negative staining, salt intracellular dosages and proteins separation experiments, to study the overall proteome composition during low salinity stress. In this study, a fall of the intracellular K $^+$ concentration and the proteome clarification during stress was revealed. Low salt concentrations causes halophiles proteins denaturation, the accumulation of misfolded proteins in the cytoplasm involves chaperones systems and intracellular proteolysis machinery. In this context, another objective of my thesis was to contribute to the understanding of the intracellular proteolysis role in the PAN-proteasome system and in the aminopeptidase TET complex, in stress conditions established in previous studies. This part of the thesis involves experiments of endopeptidase activity assay, aminopeptidase activity assay, quantification of mRNA genic expression by Northern blot, immunoprecipitation, proteins separation by sucrose gradient and proteasome chemical inhibition (drug). We show the role of the PAN-proteasome system in stress response and we deepen our understanding of the aminopeptidase TET role in vivo. This protease appears to have an independent role of the proteasome complex. The protease TET seems to participate at the amino acids treatment in cells to maintain the metabolic activities in nutritional deficiencies

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Adt, Isabelle. "Influence de facteurs environnementaux sur la physiologie et le métabolisme de SINORHIZOBIUM MELILOTI M5N1." Compiègne, 2002. http://www.theses.fr/2002COMP1421.

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Abstract:

L’application, chez Sinorhizobium meliloti M5N1 d’un stress hypothermique, hyperosmotique ainsi que l’encapsulation affecte le métabolisme de la bactérie mais également sa croissance. Selon les conditions de culture, on constate des modifications au niveau de la production des polymères de réserve-glycogène, PHB-et du tréhalose. Ainsi, un stress hypothermique entraîne une dégradation du glycogène tandis que le stress hyperosmotique et l’encapsulation engendrent une accumulation de ce polymère. L’accumulation du glycogène semble plus liée à la situation de stress que celle du PHB et ce, dans toutes les conditions testées. Une accumulation accrue de tréhalose a également été observée sous des conditions d’hypothermie et d’hyperosmolarité. L’analyse de la réponse métabolique chez Sinorhizobium meliloti M5N1 placé en condition d’encapsulation révèle une accumulation immédiate du glycogène corrélée à une augmentation de l’activité PEPCK. L’accumulation du PHB et du tréhalose ne semble pas liée à l’activité de cette enzyme. Suite à la phase de réponse immédiate au stress, le métabolisme des cellules semble s’adapter aux conditions environnementales. L’encapsulation de Sinorhizobium meliloti M5N1 induit quant à elle un maintien d’une concentration importante de glycogène dans les bactéries, ce glycogène pourrait être utilisé par celles-ci comme substrat dans le cas d’un retour des cellules dans des conditions normales de croissance.

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Rezaïki, Lahcen. "Métabolisme respiratoire chez Lactococcus lactis dans un environnement oxydant et identification de composants de la chaîne respiratoire." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112133.

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Abstract:

Lactococcus lactis est tres utilisee dans l'industrie agroalimentaire. A cette fin elle a ete principalement etudiee pour ses capacites fermentaire. Le dogme des bacteries lactiques exclusivement fermentaire est caduque depuis qu'il a ete montre que l. Lactis est capable d'adopter un metabolisme respiratoire en presence d'heme exogene et d'oxygene. Dans ces conditions un doublement de la biomasse, une augmentation du ph et la survie largement augmentee, sont observees par rapport a un metabolisme fermentaire. Mon projet de these s'est focalise sur le metabolisme respiratoire de l. Lactis et s'est articule autour de deux axes : identifier et caracteriser les composes de la chaine respiratoire et comprendre les raisons de la meilleure survie. Nous avons mis en evidence par mutagenese ciblee le role des menaquinones dans le processus de transfert d'electrons a la cytochrome oxydase ainsi que son implication dans la production d'ion superoxyde et de reduction du fer extracellulaire. Les nadh deshydrogenases noxa et noxb semblent impliquees en partie dans ce processus. La cytochrome bd oxydase deja identifiee pour sa fonction en tant que seule terminale oxydase a ete confirmee par nos mutants cyda et cydb obtenus lors de la mutagenese aleatoire. La mise en place du metabolisme respiratoire permet a l. Lactis de survivre plus longtemps, notamment grace a une diminution de l'environnement oxydant cytoplasmique et l'augmentation du ph. L'environnement cree par l'activite respiratoire augmente egalement la survie des bacteries fermentaires, presentes dans le meme milieu
Lactococcus lactis is mainly used in the food industry, and has been mainly studied for its capacities to ferment sugar sources. Recently our laboratory discovered that l. Lactis are capable of a respiration metabolism when exogenous heme and oxygen are present in the medium. Respiration growth results in improved biomass, higher ph and a striking increased long term survival compared to fermentation metabolism. My thesis project was focused on the respiratory metabolism of l. Lactis, and principally addressed two objectives : the identification of respiratory chain components, and clarification of the factors that associate improved survival with respiration growth. We showed by mutagenesis that menaquinones function to assure electron transfer to cytochrome oxidase. We also demonstrate a role of menaquinones in generating superoxyde species, and in extracellular iron reduction. Our results suggest that nadh dehydrogenase noxa and noxb may be acting as electron donors for the respiration chain. The role of cytochrome bd oxidase, already known for its function as the only terminal oxidase in l. Lactis, was confirmed by our mutants cyda and cydb obtained by a random mutagenesis approach. Our results indicate that greater l. Lactis survival after respiration metabolism (compared to aeration growth in the absence of hème) is associated with, and likely due to a decrease in cytoplasmic oxidative stress and an increase of ph. The environment created by respiratory chain activity also improve the long term survival of fermenting bacteria present in the same medium

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Rouan, Alice. "Étude des variations de la taille des télomères chez le corail Stylophora pistillata et dans les populations sauvages des genres Pocillopora sp., Porites sp., et Millepora sp. récoltés sur 32 systèmes insulaires de l’Océan Pacifique au cours de l’expédition TARA-Pacifique." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2020. http://theses.univ-cotedazur.fr/2020COAZ6050.

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Abstract:

La linéarité des chromosomes eucaryotes implique la présence d’une chromatine à la structure particulière, appelée télomère, pour contrôler la stabilité du génome et conserver sa fonction. Des changements dans la structure des télomères peuvent déterminer la longévité, la résistance au stress et la susceptibilité de développer certaines pathologies. Notre compréhension sur la contribution des facteurs environnementaux sur la longueur des télomères n’en est qu’à ses balbutiements, tout comme notre connaissance de la diversité des mécanismes de régulation de la taille des télomères dans l’arbre de la vie. Les coraux constructeurs de récifs sont à cet égard des modèles de choix, leurs conditions de vie fixée les empêchant de fuir des conditions défavorables et leur endosymbiose obligatoire avec une micro-algue photosynthétique les exposant à un stress oxydant quotidien. Leurs télomères ne sont pourtant que peu étudiés. Dans ce travail de thèse, j’ai combiné une large étude de terrain sur 3 genres de coraux (deux scléractiniaires, Pocillopora sp. et Porites sp., et un hydrozoaire Millepora sp.) et une étude en conditions contrôlées sur l’espèce modèle Stylophora pistillata dans le but de comprendre le lien entre la variation de la taille des télomères et l'environnement. J’ai observé que la taille des télomères des coraux ne diminuait pas avec l’âge, ni avec la taille des colonies, mais qu’une rupture de la symbiose induite à l’obscurité pouvait induire un raccourcissement des télomères. J’ai aussi montré que des espèces avec des stratégies évolutives différentes avaient des régulations de leurs tailles de télomères différentes, le genre Pocillopora sp. étant contraint à la fois par la génétique et l'environnement tandis que le genre Porites sp. démontrant un incroyable maintien de la taille des télomères en dépit des variations génétiques ou des catégories d'environnements. Cependant, malgré leurs différentes stratégies, la taille des télomères des deux genres étaient négativement corrélées aux variations environnementales, mettant à jour ce paramètre comme crucial et potentiellement perturbateur des mécanismes de maintien de la taille des télomères
The linearity of eukaryotic chromosomes requires the presence of a particular terminal chromatin structure, named telomere, to control the stability and function of genomes. Changes in telomere structure during life can determine longevity, stress resistance and disease susceptibility. Our knowledge on the contribution of environmental factors on telomere length (TL) variability remains at its infancy, as well as the diversity of telomere maintenance mechanisms and ageing strategies existing in the tree of life. In this regard reef building corals are an interesting but yet poorly investigated model to tackle the question of telomere response to environment. Indeed those long lived animals cannot escape external environmental stressors due to their fixed life mode nor internal ones due to the symbiosis, within their gastrodermal cells, with a photosynthetic microalgae. Here I combined an extensive field case study on 3 coral genera (two scleractinians, Pocillopora sp. and Porites sp. and the hydrozoan Millepora sp.) as well as controlled conditions test on the coral model Stylophora pistillata to unravel the possible links between telomere DNA length variation and environmental stress. I found that an absence of TL shortening with age and size in all the investigated corals. I observed a possible impact of dark induced bleaching on TL and different TL dynamics in wild populations. Pocillopora sp. mean TL is constrained both by genetic and environment while Porites sp. has a remarkable ability to maintain its TL regardless of size, genetic and some environment disturbance. Yet both of genera TLs were negatively correlated with seasonal deviations, identifying this environmental parameter as a factor overcoming TL maintenance in genera with different TL dynamics and life-history strategies

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Meillère, Alizée. "Influence de l’environnement urbain sur les passereaux : une approche éco-physiologique et éco-toxicologique." Thesis, La Rochelle, 2015. http://www.theses.fr/2015LAROS015/document.

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Abstract:

L’urbanisation grandissante est certainement à l’heure actuelle parmi les phénomènes à l’origine des changements les plus importants induits par l’homme sur notre planète, et soulève donc de nombreuses questions concernant les conséquences d’une telle perturbation de l’environnement sur la biodiversité. La vie urbaine est souvent caractérisée par des conditions jugées comme contraignantes (fragmentation, dégradation et perte d’habitats, pollutions chimiques, sonores et lumineuses accrues, etc.) pouvant avoir des effets néfastes sur les vertébrés. Cependant, les mécanismes par lesquels l’urbanisation affecte la faune sauvage sont encore très mal compris. Dans ce contexte, l’objectif central de ce doctorat est d’améliorer notre compréhension de l’influence de l’urbanisation sur les espèces de vertébrés évoluant dans les environnements urbains. Pour cela, nous avons exploré, d’une part, l’influence globale de l’urbanisation, et d’autre part, l’impact spécifique de certaines contraintes caractéristiques des milieux urbains (pollution par les métaux lourds et pollution sonore) sur les passereaux, en utilisant une approche fonctionnelle intégrant notamment des études éco-physiologiques et éco-toxicologiques. Ainsi, nous avons mis en évidence que les passereaux urbains ne sont pas contraints énergétiquement par leur environnement pendant leur vie adulte, mais qu’en revanche, les conditions fortement modifiées des milieux urbains pourraient contraindre les individus pendant leur développement. De plus, nous avons montré que l’urbanisation est effectivement associée à une contamination par les métaux lourds plus importante, et surtout que des niveaux plus élevés de ces contaminants sont associés à des niveaux de corticostérone plus élevés (degrés de stress plus importants). Enfin, l’étude expérimentale de l’impact de la pollution sonore sur des paramètres très souvent négligés jusque-là (développement, physiologie, comportement anti-prédateur), nous a permis de montrer que le bruit d’origine anthropique pouvait avoir des effets particulièrement complexes sur le développement des vertébrés avec de possibles conséquences à long terme. L’ensemble de ces travaux soulignent l’importance d’évaluer l’impact des perturbations d’origine anthropique sur le développement phénotypique des individus afin de mieux comprendre l’influence de l’environnement urbain sur les populations de vertébrés
Consistent expanding urbanization is certainly among the most important human-induced environmental changes facing our planet today, and thus raises important questions regarding the consequences of such environmental disturbance on biodiversity. Urban life is often characterized by constraining environmental conditions (e.g., fragmentation, degradation and loss of habitats, increased noise, light, and chemical pollutions) that can have detrimental effects on wild vertebrates. However, the mechanisms through which urbanization affects wildlife are still poorly understood. In this context, the main objective of this doctoral research is to improve our understanding of the influence of urbanization on vertebrate species that are able to live in urban environments. To this end, we explored both the global influence of urbanization and the impact of specific factors associated with urban life (heavy metals and noise pollutions) on passerine birds, using a mechanistic approach including eco-physiological and eco-toxicological studies. We demonstrated that urban passerines are not energetically constrained by their environment during their adult life, but conversely, that the altered environmental conditions of urban environments could constrain individuals during their development. Furthermore, we showed that urbanization is indeed associated with an increased heavy metal contamination, and most importantly, that higher levels of these contaminants are related to higher corticosterone levels (i.e., elevated stress levels). Finally, using an experimental approach to study the impact of noise pollution on several parameters that have often been overlooked (development, physiology, anti-predator behaviour), we showed that anthropogenic noise can have particularly complex effects on vertebrate’s development, with possible life-long consequences for developing birds. Overall, our results emphasize the importance of investigating the impact of human-induced environmental changes on the phenotypic development of individuals to better understand the influence of urban environments on vertebrate populations

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Vignaud, Timothée. "Production de forces par le cytosquelette d'actine : mécanismes et régulation par le micro-environnement." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENY056/document.

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Abstract:

Les travaux présentés se sont intéressés à la régulation des forces produites par le cytosquelette d'actine. Le rôle primordial joué par le microenvironnement a été au centre de nos investigations. L'étude de ces phénomènes a nécessité le développement de techniques innovantes. La première permet le contrôle en temps réel de la forme de la cellule. Elle utilise un laser UV pulsé pour modifier le microenvironnement adhésif de la cellule et contrôler les zones disponibles pour son étalement. La seconde est une amélioration d'une technique existante au sein du laboratoire. Il s'agit de produire des îlots de protéines d'adhésions, de forme contrôlée, sur un substrat déformable d'acrylamide. Ces supports permettent le contrôle de la taille de la cellule et de son organisation interne. En outre, l'élasticité de l'acrylamide permet la mesure des forces générées par la cellule. La dernière technique a combiné le patterning sur acrylamide avec l'ablation laser. Les forces produites au sein d'une structure particulière du cytosquelette ont ainsi pu être estimées. Deux grands mécanismes de régulation des forces ont pu être mis en évidence. L'utilisation de techniques de spectrométrie de masse, de mesure de forces et de biologie moléculaire a permis de mettre en évidence la coopération entre les différents types d'intégrines au niveau de l'adhésion cellulaire. Cette coopération permet un couplage entre l'architecture du cytosquelette et la quantité de moteurs moléculaires mettant en tension ces structures. Ces mécanismes sont primordiaux pour l'adaptation de la cellule à la rigidité de son environnement. Ce sont les structures d'actine qui produisent les forces qui seront transmises au niveau des adhésions. La corrélation entre la taille de ces structures et les forces générées est encore mal caractérisée. La relation entre taille des fibres de stress et répartition des forces au sein de la cellule a pu être étudiée et suggère que la force produite par une fibre de stress augmente avec sa longueur. Une étude systématique de la contractilité des cellules, sur des patterns de différentes tailles, a permis de montrer la relation entre la taille des fibres de stress et la force générée. Une relation biphasique a ainsi été mise en évidence. Quand la taille de la cellule augmente, la force générée au sein des fibres de stress commence par augmenter avant de diminuer au delà d'une longueur critique. Cette longueur correspond également à la taille maximale observée sur des cellules libres de s'étaler sans contraintes. Les résultats obtenus suggèrent que cette chute de force est liée à une augmentation excessive du ratio myosine/actine qui ne permet plus une production de force efficace. Le mécanisme pourrait faire intervenir le désassemblage des structures d'actine par la myosine ou la quantité insuffisante d'actine pour permettre un travail efficace des moteurs moléculaires. La rencontre de ces deux mécanismes permet de définir le champ des possibles pour la cellule en terme de contractilité. Le mécanisme de chute de forces observé n'a pas pu être expliqué à ce jour mais nous travaillons activement pour qu'il le soit dans les mois à venir. Ce phénomène aura sans doute un grand rôle à jouer dans l'intégrité mécanique des tissus et les phénomènes de migration. La chute de force au delà de la longueur critique permet en effet de déstabiliser les adhésions et pourrait être à l'origine de la rétraction de la cellule dans la migration ou du détachement d'une cellule de ces voisines dans le cas d'un tissu sous forte contraintes. Ce détachement protégerait ainsi la cellule d'un déchirement sous l'effet de forces trop importantes
Our work has been focused on the regulation of the forces generated by the actin cytoskeleton. We have more precisely studied the role of the cellular microenvironment in this process. It was necessary to overcome some technical challenges to study these mechanisms. We developed two new techniques. The first one allows for the dynamic control of cell shape. A pulsed UV laser is used to modify the adhesive microenvironment around the cell and to create new area available for cell spreading. The second technique is an improvement of an existing technique from the laboratory. It consists in producing ECM protein islands on a elastic acrylamide substrate. This substrate provides the control of cell shape and internal organization. Plus, the elasticity of the substrate is compatible with traction forces measurements. The last technique combines acrylamide micropatterning and laser ablation of intracellular actin structures. Thus, the forces produced by a particular intracellular structure can be estimated. Two keys mechanisms of force regulation were shown. The use of mass spectrometry, traction force microscopy and molecular biology made it possible to study the interaction between different integrins in the adhesion complex. Cooperation was shown. It allows for the coupling between the architecture of the cytoskeleton and the amount of molecular motors in action. This process is necessary for the adaptation of cell forces to substrate stiffness. Actin structures are the one responsible for force production. This force can then be transmitted to the environment through adhesions.. The link between the length of actin fibers and the force produced was more precisely studied. The results showed a correlation between stress fibers length and the force generated inside it. This was true only above a certain critical value. After that, the force was rather decreasing with increasing fiber length. This critical length corresponds to the maximal length of cell axis on infinite 2D substrate. Our main hypothesis is that a too high myosin/actin ratio will block the proper force production/transmission within the fiber. Disassembly of actin by myosin or limited pool of actin are the two explanations we are currently following. The combination of these two-regulation process put brakes on force production by the cell. Above a certain length, the force produced is decreasing. This decreases in turn the strength of the adhesions anchored to these fibers. This will destabilize the adhesions and causes cell retraction The interplay between the regulation by the adhesion and the production of forces within the fiber set some limits on the level of forces produced by the cell. These processes are likely to be modified in a pathological context and can lead to tumor formation. They also protect the cell from being destroyed by stretching. If the length/stretch is too high, the cell will decrease its forces and detach from neighboring cells. This provide a system protecting the cell from being destroyed by massive deformations within the body

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Dissertations / Theses on the topic 'Environnemental stress'

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