Academic literature on the topic 'Intéractions bactéries'

L'influence de bactéries solubilisant les phosphates (agrobactérium) et de champignons éctomycorhizogènes sur l'altération d'un mica, la phlogopite et de phosphates insolubles, a été étudiée : en cultures liquides, en l'absence de racine ; dans la rhizosphère du pin sylvestre et du hêtre, en relation avec les composés exsudés. Les thizobactéries favorisent la solubilisation des éléments minéraux par production d'acides organiques. Les champignons ectomycorhizogènes solubilisent les phosphates en culture pure, mais, en conditions symbiotiques, ils jouent surtout un rôle par l'augmentation du volume de sol exploré par les racines, donc des surfaces d'échnage et d'adhésion avec les minéraux

Avec l'augmentation de la demande pour les produits fromagers, l'optimisation des procédés de production est devenue essentielle. L'une des premières étapes de la fabrication du fromage est l'acidification du lait, qui influence fortement les propriétés organoleptiques, la texture et la sécurité du produit final. Elle consiste à convertir le lactose, sucre du lait, en acide lactique par des bactéries lactiques. Cependant, ces bactéries sont sensibles aux attaques de virus appelés bactériophages. Ces attaques peuvent entraîner la lyse bactérienne, retardant ou arrêtant l'acidification, ce qui engendre des pertes économiques dues au rejet du lait et à la nécessité de nettoyer les installations. Cela souligne l'importance d'une meilleure compréhension des interactions phages-bactéries en fromagerie.Une approche novatrice pour étudier ces interactions est la modélisation mécaniste dynamique. Cette étude vise donc à contribuer à une meilleure compréhension des interactions phages-bactéries dans les processus de fermentation du lait en établissant un modèle dynamique.Pour ce faire, nous avons utilisé une méthode de mesure à haut débit du pH pour générer des données sur l'acidification dans différentes conditions initiales de bactéries et de phages. Cette approche nous a permis de distinguer trois résultats distincts en fonction de ces conditions : pour certaines conditions, l'acidification a été une réussite ; pour d'autres, elle a échoué ; et pour le reste, le résultat n'a été ni un échec complet ni une réussite complète.Le modèle mécaniste développé comprend cinq équations différentielles ordinaires (EDO) et prend en compte divers phénomènes, tels que l'inhibition par le produit, le temps de latence, l'adsorption des phages et la lyse cellulaire. Le modèle a donné des résultats satisfaisants, prédisant avec précision les données expérimentales et identifiant correctement le résultat de l'acidification. Nous avons également comparé différentes structures de modèle et effectué une analyse de sensibilité pour révéler les phénomènes dominants, ce qui a aussi aidé à concevoir de nouvelles expériences informatives.Une analyse théorique du modèle a révélé trois phases temporelles de l'attaque : d'abord, la phase de contamination, un court laps de temps où les phages s'adsorbent aux bactéries ; puis la phase de propagation, dominée par la propagation des phages et l'infection des bactéries sensibles ; et enfin, la phase de décharge, caractérisée par la lyse bactérienne et la libération de nouveaux phages. Le temps de transition entre les deux dernières phases, noté t*, a été relié aux conditions initiales. Nous avons également identifié une composante dynamique rapide qui peut être séparée des dynamiques lentes. En utilisant l'approximation de l'état quasi-stationnaire, nous avons établi une relation analytique entre les conditions initiales des bactéries et des phages et le pH final. Cela montre que l'acidification ne dépend pas uniquement du rapport des conditions initiales. Cette approximation a permis de réduire le modèle, économisant 83 % du temps de simulation.Enfin, nous avons développé un outil pour prédire le nombre d'acidifications réussies possibles avant qu'un nettoyage ne soit nécessaire. Les résultats sont basés sur des données faciles à obtenir, comme la quantité de bactéries utilisée et les résultats d'une acidification précédente. Cela représente une première étape vers la conception d'un outil d'aide à la décision pour les fromagers.Cette étude améliore notre compréhension des dynamiques d'attaque des phages lors de l'acidification du lait et permet des prédictions précises grâce à un système d'EDO et un modèle réduit
As the demand for diverse cheeses increases, there is a growing interest in optimizing production processes. One of the earliest steps in cheese-making is milk acidification, which highly influences the final product's organoleptic properties, texture, and safety. Milk acidification involves the conversion of lactose, the sugar in milk, into lactic acid by lactic acid bacteria. However, these bacteria are susceptible to attack by viruses known as bacteriophages. This attack can lead to bacterial lysis, resulting in delayed or halted acidification, which incurs significant economic losses as milk is discarded and production facilities require extensive cleaning. This highlights the need for a deeper understanding of phage-bacteria interactions in cheese-making. Research efforts in the dairy industry have primarily focused on characterizing the phages involved and finding new strategies to mitigate phage attacks.One novel approach to studying these interactions is through dynamic mechanistic modeling. Previous models have been developed but have never been applied to the dairy industry. This study aims to fill this gap by contributing to the broader understanding of phage-bacteria interactions in milk fermentation through the establishment of a dynamic model.To achieve this, we first employed a high-throughput pH measurement method to generate acidification data under different initial conditions of bacteria and phages. This methodology proved useful in distinguishing various dynamic behaviors depending on these conditions. It allowed us to delineate three distinct outcomes depending on these conditions: for some conditions the acidification was a success; for some others, it was a failure; and for the rest, the result was neither a complete failure nor a complete success.The mechanistic model we developed consists of five ordinary differential equations (ODEs) and accounts for various phenomena, including product inhibition, lag time, phage adsorption, and cell lysis. The model yielded satisfactory results, accurately predicting experimental data and correctly identifying the acidification outcome. We further investigated the model's structure by comparing various candidate structures and performing a sensitivity analysis to reveal the dominant phenomena throughout the process. The sensitivity analysis also contributed to the design of new informative experimental setups.A theoretical analysis of the model provided insights into the intrinsic dynamics of the system, revealing three time frames of the attack. First, the contamination phase, a short initial time where phages adsorb to the bacteria. Next, the spread phase, where the dominant dynamics involve the spread of phages and the infection of susceptible bacteria. Finally, the discharge phase, where the dominant dynamics are the lysis of bacteria and the release of new phages. The switch time between the last two phases was defined as t∗ and its dependency on the initial conditions was characterized.We also identified a faster dynamic component of the system that can be separated from slower ones. Utilizing the quasi-steady state approximation, we established an analytical relationship between the initial conditions of bacteria and phages and the resulting pH. This relationship indicates that the final outcome of acidification does not solely depend on the ratio of initial conditions but is more complex. The approximation resulted in a reduced model that saved 83% of the simulation time.Finally, we developed a tool to predict the number of potential successful acidifications that can be run before cleaning is required. The results are based on easily obtainable inputs. This represents a first step toward designing a decision aid tool to help cheese makers in their production.This study enhances our understanding of the dynamics of phage attack in milk acidification and facilitates accurate predictions of these dynamics through an ODE system and a reduced model

La production de microalgues en hétérotrophie présente plusieurs avantages pour la production de biocarburants par rapport à la production autotrophe, comme une productivité plus importante en termes de biomasse et de lipides. Cependant, le développement industriel de ce procédé est limité par les coûts de productions associés au substrat organique (i.e. glucose) et à ceux liés à la stérilisation des fermenteurs. Les effluents de fermentation sombre, composés principalement d’acétate et de butyrate, pourraient être utilisés comme milieux de culture peu onéreux pour la culture hétérotrophe ou mixotrophe de microalgues. Les objectifs de cette thèse étaient i) de mieux appréhender la croissance algale sur des mélanges variés d’acétate et de butyrate en fonction de la présence ou l’absence de lumière et de la température de croissance et ii) d’évaluer la faisabilité d’utiliser des effluents de fermentation non stérilisés pour soutenir la croissance de microalgues oléagineuses. Tout d’abord, un modèle basé sur des bilans de masse a été construit afin de caractériser la croissance hétérotrophe de Chlorella sorokiniana et Auxenochlorella protothecoides (taux de croissance et rendements) sur des mélanges d’acétate et de butyrate. Les résultats ont montré que le rapport acétate:butyrate et la concentration en butyrate étaient deux paramètres clés pour soutenir la croissance hétérotrophe. Puis, il a été démontré que la présence de lumière et l’utilisation d’une température suboptimale (30 °C) pour la croissance algale permettaient de réduire l’inhibition du butyrate en permettant une production de biomasse autotrophe ou en améliorant la croissance sur acétate. Enfin, il a été montré que les microalgues peuvent être compétitives sur l’acétate lors de la croissance sur des effluents bruts de fermentation sombre en présence de bactéries fermentaires, grâce à la croissance rapide des microalgues sur acétate (1.75 j-1) et à un changement drastique des conditions de culture peu favorables à la croissance des bactéries d’origine fermentaire
Growing microalgae in heterotrophic mode present several advantages over autotrophic mode such as a higher productivity in terms of biomass and lipids for biofuels production. Nevertheless, this process is limited by the production cost associated with the organic substrate (i.e. glucose) and fermenters sterilization costs. Dark fermentation effluents, mainly composed of acetate and butyrate, could be used as a low-cost medium to grow microalgae heterotrophically or mixotrophically. The aims of this PhD were i) to optimize microalgae growth on various mixtures of fermentations metabolites using the presence or absence light and different cultivation temperatures and ii) to assess the feasibility of using unsterilized fermentation effluents. First, a model based on mass balance was built to characterize heterotrophic growth rates and yields when Chlorella sorokiniana and Auxenochlorella protothecoides were supplemented with different mixtures of acetate and butyrate. Results showed that the acetate:butyrate ratio and the butyrate concentration per se were two key parameters for promoting heterotrophic growth. Then, further studies showed that the presence of light and the use of suboptimal temperature (30 °C) could reduce the butyrate inhibition on growth by either triggering autotrophic production of biomass or enhancing growth on acetate. Finally, it was shown that microalgae could outcompete fermentation bacteria for acetate when growing on raw dark fermentation effluents, thanks to a fast algal growth on acetate (1.75 d-1) and a drastic change of culture conditions to the detrimental of bacterial growth

Listeria monocytogenes (Lm), responsable de la listériose humaine, traverse la barrière intestinale. L'interaction entre InlA, de Lm, et la E-cadhérine (Ecad), des cellules épithéliales, est cruciale pour l'infection Les sites d'interaction et les mécanismes du franchissement de la barrière intestinale sont inconnus. Par microscopie biphotonique nous avons démontré in vivo: i) l'accessibilité luminale de la Ecad au niveau des cellules à mucus et des cellules adjacentes et ii) que Lm franchi la barrière intestinale par transcytose et est transféré dans la lamina propria sous-jacente par exocytose. Nous avons suivi une approche génétique, en utilisant de différentes lignées de souris transgéniques et "knock-out", pour étudier la contribution des cellules dendritiques (DCs) et des cellules M de l'épithelium, à la traversée InlA-indépendante de la barrière intestinale. Nous avons démontré le rôle des ces cellules dans la traversée InlA-indépendante de la barrière. Nous étudions la réponse de l'hôte induite par Lm. Nous avons étudié in vivo le statut transcriptionnel de Lm lors de l'invasion intestinale. À partir d'ARN bactérien extrait de la lumière intestinale de souris infectées, une analyse transcriptomique à l'aide de puces génomiques de Lm a été réalisée. Nous avons montré que les gènes de Lm exprimés sont impliqués dans les voies d'utilisation de sources alternatives de carbone, associés à la virulence, à la réponse au stress, à la division cellulaire et aux modifications de structure de la paroi bactérienne. Ces différentes approches expérimentales contribueront à une meilleure compréhension de la physiologie intestinale et de physiopathologie de la listériose
Listeria monocytogenes (Lm) crosses the intestinal barrier and causes human listeriosis. The interaction between the Lm protein InlA and E-cadherin (Ecad) expressed by epithelial cells is crucial for the infection. The sites of interaction and the mechanisms of the crossing of the intestinal barrier are not known. We used in vivo two-photon microscopy to show that: i) Ecad is luminally accessible at the level of goblet cells and their adjacent enterocytes and ii) Lm crosses the intestinal barrier by transcytosis and is transferred to the underlying lamina propria by exocytosis. Using different transgenic and knock-out mouse lines we studied the contribution of dendritic cells (DCs) and M cells of the epithelium to the InlA-independent crossing of the intestinal barrier. Both DCs and M cells are important in the crossing of the epithelium. We study the intestinal immune response induced by Lm. We studied in vivo the Lm transcriptional status during the intestinal invasion. We used custom-made Lm gene chip and bacterial RNA extracted from the intestinal lumen of orally infected mice. Most of the genes expressed are involved in alternative-carbon-source utilization pathways, are associated with virulence, general stress response, cell division and changes in cell wall structure. These different approaches allow us to comprehend the intestinal physiology and the pathophysiology of listeriosis

Les interactions entre protéines sont un enjeu majeur en recherche. Hautement spécifiques, elles régulent l'organisation cellulaire, ainsi que les réponses aux stimuli extérieurs ; ce sont des cibles idéales des agents thérapeutiques. Diverses techniques d'étude sont disponibles, mais peu d'entre elles permettent d'analyser simultanément plusieurs interactions. L'objectif de ce travail est d'utiliser le double hybride bactérien pour découvrir de nouveaux partenaires de 2 régulateurs de la prolifération tumorale humaine, p21 et STAT3, et en parallèle pour déterminer la fonction de MtSAP1, impliquée dans la germination et la réponse aux stress abiotiques chez Medicago truncatula. L'analyse des partenaires potentiels de l'oncogène STAT3 et de l'inhibiteur p21 suggère l'existence de nouveaux mécanismes moléculaires de la tumorogenèse auxquels participerait STAT3, et permet d'envisager de nouvelles hypothèses quant au rôle de p21. Un nouveau complexe, p21/prohibitine2, est étudié mais sa fonction reste supposée : il pourrait agir comme corégulateur transcriptionnel et/ou réguler la protéolyse de p21. L'étude du gène MtSAP1 et des partenaires d'interactions suggèrent fortement que MtSAP1 serait induit par l'hypoxie : elle jouerait un rôle considérable dans la détoxification et la tolérance de la plante au stress. Ce travail, appuyé par la littérature, met en évidence un lien fonctionnel entre p21, STAT3 et MtSAP1 au cours de l'hypoxie dans les cellules cancéreuses humaines. La confirmation de cette hypothèse permettrait d'approfondir les mécanismes de protection cellulaire face à l'hypoxie, tant au sein des tumeurs humaines que lors de la tolérance de Medicago truncatula.

Dans la zone euphotique du milieu pelagique marin, le phytoplancton constitue l'essentiel des sources carbonees necessaires au developpement du reseau trophique. Les interactions phytoplancton - bacteries - nanoflagelles bacterivores sont decrites dans une synthese bibliographique (chapitres 2 et 3). Les experimentations des chapitres 4 et 5 ont pour but d'etudier le devenir de la matiere organique d'origine phytoplanctonique dans le reseau microplanctonique dans le cas: (i) de detritus issus de la fragmentation du phytoplancton lors des processus de broutage, et (ii) dans le cas d'une decomposition du phytoplancton par voie bacterienne. La dynamique des communautes bacteriennes heterotrophes est etudiee en fonction de la composition et de l'accessibilite de la matiere organique disponible. Ces suivis sont realises en separant artificiellement dans les cultures a deux etages les processus de production (autotrophe) et de degradation (heterotrophe) d'une algue, phaeodactylum tricornutum, au sein du reseau microplanctonique. La capacite eventuelle de p. Tricornutum a exercer une activite heterotrophe (assimilation d'acides amines, activite proteolytique, excretion d'azote organique dissous) est etudiee. Dans le compartiment degradatif l'azote organique dissous represente en moyenne 50% des composants azotes repertories. Lors de la succession des differentes populations microbiennes, l'etude du bilan azote montre l'importance des phenomenes d'adsorption sur particules et de formation d'agregats, incluant de la matiere organique colloidale en etat d'equilibre instable. L'etude simultanee de l'activite organotrophe bacterienne et de la succession de differentes relations proie-predateur selon que le phytoplancton soit decompose par les bacteries ou ingere par un predateur revele d'interessantes proprietes reactives des populations bacteriennes mises en evidence par l'etude de l'activite exoproteolytique et de la productivite bacterienne. La presence des agregats a permis aux nanoflagelles d'utiliser, non seulement les bacteries, mais egalement du materiel phytoplanctonique partiellement degrade pour leur croissance. Les etudes en microcosmes permettent de mieux apprehender les multiples mecanismes intervenant dans la decomposition du phytoplancton et la recuperation de ses elements dans la chaine alimentaire

Au cours des dernières années, le développement de nouvelles thérapies contre les infections bactériennes a suscité un grand intérêt face à l’émergence des nombreuses souches résistantes aux antibiotiques. Le point de départ de cette recherche de nouveaux antibiotiques, pour lesquels les bactéries n’ont pas encore acquis de mécanismes de résistance, est l’identification de nouvelles cibles cellulaires. En 2000, des études génétiques ont identifié engA, un gène bactérien dont le produit est une GTPase, comme une cible pharmacologique pertinente: elle est essentielle à la survie cellulaire, conservée au sein des bactéries et absente chez les eucaryotes.Puisque EngA agit comme un facteur d’assemblage pour le ribosome bactérien, un de nos objectifs a été de développer un test de criblage pour identifier des inhibiteurs des interactions EngA-ribosome. Ces interactions sont modulées par des changements conformationnels d'EngA, qui sont eux-mêmes déclenchés par la fixation de différents nucléotides dans le domaine catalytique. Cependant, les liens entre ces différents changements restent encore méconnus. Nous avons utilisé une approche multi-technique pour étudier ces questions et obtenir des informations utiles pour l’optimisation de notre test de criblage.Des analyses de SAXS et protéolyse limitée ont démontré un changement conformationnel en solution après adition de nucléotides di- ou tri-phosphate. La comparaison des données avec des modèles cristallographiques d'EngA a confirmé la conformation de la protéine liée au GDP. Cependant, la conformation de la protéine liée au GTP ne correspond à aucune structure connue. Des essais d’interaction ont démontré que la fixation de différents nucléotides au niveau des domaines catalytiques régule l’interaction d'EngA avec le ribosome. En outre, les effets des nucléotides se produisent en utilisant des fortes concentrations, ce qui suggère que le rôle d'EngA dans la biogenèse du ribosome peut être contrôlé par la concentration intracellulaire de nucléotides. Les travaux visant la détermination de la structure d'EngA dans sa conformation liée au GTP par cristallographie nous ont permis d’obtenir la structure d’EngA dans différentes formes cristallines. Cependant, ces structures représentent la conformation liée au GDP. L’analyse de l’empilement des cristaux a montré des contacts intermoléculaires conservés qui peuvent stabiliser cette conformation pendant la nucléation. Des mutations spécifiques permettant la rupture de ces contacts peuvent éventuellement aider à promouvoir la cristallisation de conformations alternatives. Des analyses de cryo-microscopie électronique ont débuté afin d’obtenir la structure du complexe EngA:50S de chez B. subtilis. Des résultats préliminaires montrent une carte de densité électronique à 6.4 Å de résolution. L’interprétation de ces résultats est en cours
The development of new therapeutics against bacterial infections has aroused great interest over the last years in the context of drug resistance. The starting-point in the pursuit of new antibiotics for which bacterial resistance mechanisms do not exist is the identification of novel cellular targets. Genetics studies in the early 2000s have identified engA as a conserved bacterial gene whose product is a GTPase that could represent a potential drug target: it is conserved among bacteria, essential for cell survival, and absent in humans.Since EngA acts as an assembly factor for the bacterial ribosome, one of our aims was to develop an assay to screen inhibitors of the EngA-ribosome interactions. These interactions are modulated by EngA conformational changes that are in turn triggered by the binding of different nucleotides to the catalytic G-domain. As the interplay between all these events in bacteria is still not resolved, we have used a multi-technique approach to explore these questions in order to obtain useful information for the setting up of a robust screening assay.SAXS and limited proteolysis showed a conformational change occurring in solution upon addition of either di- or tri-phosphate nucleotides. While model validation analysis confirmed the GDP-bound conformation, the GTP-bound state does not match any known EngA structure. Binding studies have revealed modulation of interactions by different nucleotide-bound states. Furthermore, response to nucleotides occurs at high concentrations, suggesting that the role of EngA in promoting ribosome assembly could be monitored by the intracellular nucleotide concentration. Efforts on identifying the GTP-bound state 3D structure by crystallography have resulted in EngA structures in different crystal forms. Although all the obtained structures represent the GDP-bound state, packing analysis has revealed conserved crystal contacts that can potentially stabilise this conformation during nucleation. Specific mutations aiming at disrupting these contacts may help to promote crystallisation of alternative conformations. Cryo-EM investigation has been initiated in order to obtain the structure of the B. subtilis EngA:50S complex. So far, an electron density map at 6.4 Å resolution has been obtained and its interpretation is underway

Des systèmes pluri-symbiotiques ont été mis en évidence chez plusieurs espèces de pucerons (Hemiptera : Aphididae) et plus particulièrement chez les espèces du genre Cinara. La caractérisation taxonomique des symbiontes présents chez une soixantaine d'espèces de Cinara a permis de déterminer que Serratia symbiotica est la bactérie la plus fréquemment retrouvée comme symbionte secondaire obligatoire. De plus, la reconstruction de l'histoire évolutive des associations symbiotiques chez Cinara semble indiquer une acquisition ancestrale de Serratia symbiotica comme co-symbionte obligatoire, même si la présence d'autres bactéries chez certaines espèces indique que des évènements de remplacement ont eu lieu. L''analyse des génomes de souches de Serratia symbiotica ont montré que ces symbiontes possèdent des caractéristiques génomiques différentes et des variations de leur forme et de leur localisation dans des bactériocytes. Ces données semblent montrer un gradient de modifications dans le passage d'une bactérie facultative à une bactérie endosymbionte fixée sur lequel se trouve l'ensemble des co-symbiontes obligatoires des Cinara. Au cours de cette thèse, à l'aide d'approches de phylogénomique, nous avons décrit l'histoire évolutive de Serratia symbiotica et mis en évidence de multiples acquisitions indépendantes de cette bactérie comme co-symbionte obligatoire des Cinara. Ces transitions d'un mode de vie facultatif à obligatoire sont associées à des réductions de génome et de taux de G-C plus ou moins importantes selon les lignées, révélant l'ancienneté relative de l'association. Parmi les évènements d'acquisitions, nous avons montré que l'un d'entre eux avait conduit à une co-spéciation durant environ 20Ma des trois partenaires de la symbiose nutritionnelle (Cinara, Buchnera et Serratia). Dans ce clade, nous avons observé des structures cellulaires et des caractéristiques génomiques stables pour les deux co-symbiontes. De plus, l'analyse des taux de substitutions de chacun des partenaires a permis de décrire pour la première fois une évolution parallèle entre les deux symbiontes et leur hôte. L'analyse détaillée de la composition en gènes des bactéries co-symbiotiques de ce clade a mis en évidence une complémentation forte pour la production des nutriments nécessaires à l'hôte. De plus, l'analyse de l'ensemble de leurs gènes a révélé qu'une forte sélection purifiante s'exerce sur eux. Dans une autre partie, une approche expérimentale de quantification des symbiontes au cours de développement sur trois espèces de Cinara suggère une différence de capacité de régulation du co-symbionte Serratia. Cette différence est observée entre deux espèces de Cinara pour lesquelles les Serratia sont issues d'acquisition indépendantes et dans lesquelles sa localisation est différente. Finalement, une analyse de comparaison génomique sur des phages APSE (bactériophage intégré) présents dans les co-symbiontes de Cinara et procurant une défense contre les parasitoïdes a permis de décrire la diversité des APSE et de l'évolution de leur génome chez les pucerons. Cette analyse a aussi montré que les éléments mobiles pourraient jouer un rôle dans l'acquisition de nouveaux gènes dans la cassette de la toxine défensive. L'ensemble de ces travaux révèle un système pluri-symbiotique dynamique dans lequel le nouveau partenaire bactérien est régulièrement remplacé au cours de l'évolution
The existence of multi-symbiotic systems has been demonstrated in several aphid species (Hemiptera: Aphididae) and more particularly in species of the genus Cinara. The taxonomic caracterisation of the symbionts present in about sixty species of Cinara has made it possible to determine that Serratia symbiotica is the most frequently found bacterium as an obligatory secondary symbiont. Furthermore, the reconstruction of the evolutionary history of symbiotic associations in Cinara species suggests an ancestral acquisition of Serratia symbiotica as an obligate co-symbiont, although the presence of other bacteria in some species indicates that replacement events have occurred. More recently, genome analysis of Serratia symbiotica strains associated have shown that these symbionts exhibit different genomic characteristics ranging and variations in their shape and localisation in bacteriocytes. These data seem to show a gradient of changes in the transition from a facultative life-style to obligate endosymbiont in which we observe all of the (now obligate) co-symbionts of Cinara. During this phd, using phylogenomics, we inferred the evolutionary history of Serratia symbiotica within Cinara and highlighted multiple independent acquisitions of this bacterium as a co-obligate symbiont of Cinara. These transitions from facultative to obligate life-style are associated with genome reductions and low G-C content that are more or less important depending on the lineage, revealing the relative age of the symbiotic association with Serratia. Among the inferred acquisition events, one in particular led to co-speciation over about 20 Ma of the three partners of the nutritional symbiosis (Cinara, Buchnera and Serratia). In this clade, we observed stable cellular and genomic structures with highly reduced genomes and low G-C content for both co-symbionts. Furthermore, the analysis of the substitution rates of each partner allowed us to describe for the first time a parallel evolution between the two symbionts and their host. Further analysis of the gene composition of the co-symbiotic bacteria in this clade revealed strong complementation for the production of nutrients required by the host. Furthermore, the analysis of their set of genes revealed that they are under strong purifying selection. In addition an experimental approach aimed at quantifying the symbionts during development on three Cinara species suggest that aphid species differ in their capacity to regulate the co-symbiont Serratia. This difference is observed between two Cinara species for which the Serratia originated from independent acquisitions and in which its localisation is different. Finally, a genomic comparison analysis on APSE phages (integrated bacteriophage) present in Cinara co-symbionts and providing defence against parasitoids allowed a description the diversity of APSEs and their genome evolution in aphids. This analysis also showed that mobile elements could play a role in the acquisition of new genes in the defensive toxin cassette. Altogether, this study reveals a dynamic multi-partner endosymbiosis where the new partner is recurrently replace

La tuberculose (TB) représente un réel défi pour les immunologistes. C’est une infection chronique caractérisée par la persistance de son agent causal, Mycobacterium tuberculosis (Mtb), en dépit d’une réponse immunitaire antigènes spécifiques. Durant ma thèse, j'ai tout d'abord caractérisé des cellules dendritiques humaines (DC) générées in vitro après infection par le Bacille de Calmette-Guérin (DC-BCG) ou Mtb (DC-Mtb). Elles produisent de l’IL-10, mais pas d'IL-12 et induisent la différenciation de lymphocytes T régulateurs de type 1 sécréteurs d’IL-10 (Tr1). Parmi ces DC, une sous population co-exprime deux molécules tolérogènes majeures : l' ILT4 et ILT-2, suggérant un nouveau mécanisme qui participerait à la mise en place tardive des réponses immunitaires adaptatives. Par ailleurs, le granulome, cet agrégat de cellules immunitaires, permet en première intension, de contenir la bactérie qui rentre dans un état de latence : Infection tuberculeuse latente (ITL). Environ 10% des personnes atteintes d'ITL développeront une tuberculose active au cours de leur vie, mais les raisons de cette réactivation restent indéterminées. Nous avons, ainsi caractérisé une population de lymphocytes T CD4CD8αα nommés DP8αBCG. Celles-ci sont présentes dans notre modèle humain de granulomes in vitro et pourraient contribuer à l’échappement de la bactérie. Les DP8αBCG prolifèrent et sécrètent des cytokines (TNFα, IFNγ, IL-2 mais pas IL-10) en réponse au BCG. Elles expriment également le marqueur CD40L et les marqueurs régulateurs (CD25, CTLA-4, GITR). Ces données proposent de nouvelles pistes de recherches pour l’élaboration de nouvelles stratégies thérapeutiques et/ou préventives
Tuberculosis (TB) represents a challenge to immunologists, as it represents a chronic infection characterized by persistence of the pathogen despite development of antigen-specific immune responses. Approximately one-third of the world's population is infected with the causative agent Mycobacterium tuberculosis (Mtb). During my PhD research, I first characterized a subset of IL-10–producing human dendritic cells (DC) generated in vitro by DC infection with Bacillus Calmette–Guérin (DC-BCG) or Mtb (DCMtb). These DC do not produce IL-12 but induce IL- 10–producing type 1 regulatory T cells (Tr1) in a IL-10 dependent manner and present a significant fraction of cells that coexpress two major tolerogenic molecules : ILT4 and ILT-2, suggesting a new pathway that could contribute to the delay of adaptive immune responses to Mtb. The granuloma, which is a compact aggregate of immune cells, serves to contain Mtb and defined the latent tuberculosis infection (LTBI). Approximately 10% of people with LTBI will develop active TB disease in their lifetime. The reasons underlying active disease progression remain poorly understood. We characterized CD4CD8αα T lymphocytes present in granulomas development and termed DP8αBCG that exhibit helper properties and could be linked to the ability of Mtb to evade immune responses. DP8αBCG exhibited proliferation and cytokine expression (TNFα, IFNγ, IL-2 but no IL-10) in response to BCG activation and highly expresses the CD40L marker and regulatory factors (CD25, CTLA-4, GITR). These data may provide new target for diagnostic and therapeutic strategies for an efficient protective immune responses against the pathogen and its effective clearance