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Tesis sobre el tema "Relation génotype"
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Frère, Corinne. "Thrombin-Activatable Fibrinolysis Inhibitor : étude de la relation génotype-phénotype". Aix Marseille 2, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX20695.
Texto completoResumen
Le Thrombin-Activatable Fibrinolysis Inhibitor (TAFI) est un inhibiteur de la fibrinolyse. Les taux plasmatiques de TAFI Ag présentent une forte variabilité interindividuelle faiblement expliquée par les facteurs environnementaux. Nous avons évalué la contribution des polymorphismes du gène à la variabilité des taux de TAFI Ag. Deux polymorphismes (T+1583A et -2345 2G/1G) ont un effet additif expliquant 25 % de la variabilité des taux. Nous avons ensuite étudié le lien entre polymorphismes du gène du TAFI et risque de maladie coronaire. L’allèle Thr147 est un facteur de risque de survenue d’infarctus du myocarde. Nous avons enfin mesuré les variations des taux plasmatiques de TAFI Ag chez des patients durant l’infarctus du myocarde et la thrombolyse. Ce travail a permis d’objectiver le rôle de la plasmine comme activateur du TAFI in vivo. L’utilisation d’inhibiteurs du TAFI comme traitement adjuvant au cours de la thrombolyse semble une perspective thérapeutique intéressanteThe Thrombin-Activatable Fibrinolysis Inhibitor (TAFI) is a fibrinolysis inhibitor. A great interindividual variability in TAFI Ag levels has been described. In this work, we have demonstrated that TAFI gene polymorphisms explain 25% of TAFI level variability. This effect seems to be the consequence of the action of 2 polymorphisms. A trans-ethnic study enabled us to identify the T+1583A and -2345 2G/1G polymorphisms as potently QTNs. We have further studied the association between TAFI polymorphisms and coronary heart disease and demonstrated that the Thr147 allele is a risk factor for coronary heart disease. Finally, we have studied TAFI levels during myocardial infarction and thrombolysis
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Girerd, Barbara. "Nouvelles approches génétiques dans l'hypertension artérielle pulmonaire humaine : relation phénotique - génotype". Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA11T061.
Texto completo
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Odorico, Andréas. "Modéliser l'évolution de la relation génotype-phénotypes dans des réseaux de régulation". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS537/document.
Texto completoResumen
L’identification de l’information génétique comme support de l’hérédité a accordé aux gènes une importance majeure dans l’étude de l’évolution et des mécanismes permettant la mise en place des caractères. Cependant, les processus permettant à une variation génétique de se traduire en variation phénotypique sont complexes et leur identification est centrale pour la compréhension de l’évolution.On parle de relation génotype-phénotype pour désigner la fonction qui relie l’espace des gènes à celui des caractères. Étudier les propriétés de cette relation permet d’identifier des mécanismes pouvant altérer les trajectoires évolutives et améliorer notre compréhension de l’évolution de systèmes vivants. Je défends notamment l’intérêt d’étudier mécanistiquement les processus par lesquels une variation génétique donne naissance à une variation phénotypique, et emploie, pour ce faire, un modèle de réseau de régulation transcriptionnelle.Ici, j’étudie les effets d’une information environnementale sur la relation génotype-phénotype et ses propriétés (notamment sa canalisation, sa robustesse à des perturbations génétiques ou environnementales). Pour ce faire, l’évolution de réseaux de régulation simulés est étudiée en présence d’un gène senseur de l’environnement ou d’une forme d’hérédité non génétique.Ce manuscrit débute par une discussion générale de l’intérêt des approches par modélisation, notamment pour l’étude de phénomènes complexes. Enfin, les résultats obtenus sont présentés en regard des discussions sur la nécessité d’une « synthèse évolutive étendue » pour décrire le processus évolutif d’une manière difficilement accessible par une approche gène-centréeThe identification of genetic information as the as a physical basis for heredity put genes in the spotlight for the study of evolution and of the mechanisms shaping characters. However, the processes allowing genetic variation to translate into phenotypic variation are complex and their identification is crucial for the study of evolution.Genotype-phenotype relationship designates the function connecting the genotype and the phenotype spaces. Studying its properties will shed the light on mechanisms able to alter evolutionary trajectories and improve our understanding of the evolutionary process. I defend the importance of a mechanistic study of the processes translating genetic variation into a phenotypic one and use a model of transcriptional regulation networks to do so.This study tackles the topic of the effects of an environmental information on the genotype-phenotype relationship and its properties (especially canalization, the robustness of a phenotype to genetic or environmental disturbances). To do so, I studied the evolution of simulated regulatory networks in presence of a gene acting as an environmental sensor as well as in presence of non genetic inheritance.This document begins with a general discussion on the purpose of modelling approaches and the insights they bring on the study of complex phenomena. The results are discussed in the light of the debates on the necessity of an « evolutionary extended synthesis » to describe the evolutionary processes in a way hardly available with the gene-centered approach
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Peter, Jackson. "Dissection de la relation génotype-phénotype par des études d'association chez Saccharomyces cerevisiae". Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAJ064/document.
Texto completoResumen
Un objectif central en biologie est de comprendre la relation entre le génotype et le phénotype. Afin de disséquer les bases génétiques de la diversité phénotypique, il est nécessaire de disposer d’une collection de données génomiques d’un grand nombre d’individus d’une même espèce. Dans ce but, mes travaux de thèse se basent sur l’étude des séquences génomiques ainsi que des données phénotypiques de 1011 isolats naturels de la levure Saccharomyces cerevisiae. Dans un premier temps, je me suis intéressé à la description de la variation génétique et phénotypique pour dresser un portrait précis de l’histoire évolutive de cette espèce. Les données de phénotypage nous ont permis de réaliser des études pangénomiques d’association génotype-phénotype avec une puissance jusque là inégalée chez Saccharomyces cerevisiae. Je me suis par la suite penché sur l’évaluation des paramètres influençant le pouvoir de détection d’une telle approche, d’en apprécier limites pour tenter de les contournerElucidating the genetic origin of phenotypic diversity among individuals within the same species is essential to understand evolution. Using whole genome sequences of 1,011 Saccharomyces cerevisiae isolates, my work sought to describe intraspecific genetic variation and investigate of its phenotypic consequences. Doing so, I obtained a precise view of the evolutionary history of S. cerevisiae. Phenotypic characterization provided the opportunity to perform genotype-phenotype genome-wide association studies with unprecedented power. I then focused on the evaluation of the parameters influencing genome-wide association studies, the appreciation of the limits of such an approach, and ways to circumvent them
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David, Patrice. "Structures génétiques et relation génotype-phénotype en milieu marin : Le cas du bivalve "Spisula ovalis"". Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20143.
Texto completoResumen
La genetique des populations de bivalves marins est caracterisee par deux observations recurrentes: 1) une correlation positive entre l'heterozygotie individuelle et la valeur selective, 2) des deficits en heterozygotes inexpliques au regard du mode de reproduction (fecondation externe, dispersion larvaire). Le polymorphisme genetique des populations naturelles du bivalve spisula ovalis a ete etudie par electrophorese enzymatique pour rechercher l'origine de ces phenomenes. Des correlations positives entre l'heterozygotie et la survie d'une part, entre l'heterozygotie et la croissance d'autre part, ont ete mises en evidence chez cette espece. La comparaison des observations avec les attendus theoriques suggere que les locus enzymatiques utilises sont neutres, et que leur heterozygotie est correlee a celle d'autres locus responsables des variations de croissance et de survie. La structure genetique des populations de s. Ovalis montre des deficits en heterozygotes, ainsi qu'une heterogeneite spatio-temporelle fine. Les deficits en heterozygotes sont variables entre locus et pourraient etre dus a une sous-estimation de l'heterozygotie par la technique d'electrophorese (alleles nuls). La structure genetique fine a ete mise en relation avec la demographie de l'espece, caracterisee par une segregation spatiale entre classes d'age, pouvant restreindre les echanges genetiques
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Debut, Martine. "Etude génétique de la qualité de la viande de poulet en relation avec le stress avant abattage". Tours, 2004. http://www.theses.fr/2004TOUR4047.
Texto completoResumen
Cette thèse a porté sur la composante génétique de la réactivité au stress et des caractéristiques musculaires impliquées dans les variations de la qualité technologique de la viande de Poulet. Elle a permis de souligner les possibilités d'amélioration de la qualité technologique par la voie génétique et l'intérêt potentiel du pH ultime comme critère de sélection pour améliorer la couleur, le pouvoir de rétention en eau ou la texture de la viande cuite. Dans le même temps, nos résultats soulignent la nécessité d'adapter les méthodes de production et d'abattage en fonction du génotype pour améliorer le bien-être des animaux et la qualité de leur viandeThis thesis aimed at estimating the genetic variability of stress response and muscle characteristics of chickens in relation with the technological quality of their meat. This work showed that a sib-selection for the final pH could efficiently improve the colour, water-holding capacity and texture of the breast meat. Besides, importance of stressless pre-slaughter conditions is highlighted in order to increase the animal-welfare and improve the quality of the meat quality
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Becdelievre, Alix de. "Contribution à l'amélioration des connaissances sur la relation génotype-phénotype dans la mucoviscidose et caractérisation phénotypique de l'inflammation pulmonaire". Phd thesis, Université Paris-Est, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00733488.
Texto completoResumen
La mucoviscidose est la maladie autosomique récessive grave la plus fréquente dans la population d'origine caucasienne. Elle est due a des anomalies du gène CFTR, dont les multiples mutations décrites rendent compte en partie de la grande variabilité phénotypique. A l'heure du développement de thérapies ciblées selon les mutations portées par les patients, mieux comprendre les mécanismes sous-jacents des relations génotype-phénotype semble de première importance. La première partie de ce travail est focalisée sur la relation génotype-phénotype. Par une étude rétrospective de 694 demandes de diagnostic prénatal de la mucoviscidose sur signes d'appel échographique, nous définissons les profils d'anomalies digestives les plus discriminants, et proposons en conséquence une révision de la stratégie d'analyse moléculaire du gène CFTR. La deuxième partie concerne la mise en place d'outils nécessaires à l'exploration fonctionnelle du promoteur CFTR. En effet, dans les formes atypiques de la maladie, la fonction résiduelle de CFTR peut expliquer le phénotype. Des anomalies de régulation de la transcription peuvent parfois être à l'origine de telles formes modérées. La mise en place des outils d'analyse des variants du promoteur permettra de mieux interpréter leur pathogénicité et d'ouvrir de nouvelles pistes pour la compréhension de la régulation de ce gène. La troisième partie s'intéresse a l'inflammation pulmonaire anormalement régulée qui est une caractéristique phénotypique et le premier facteur de morbidité et de mortalité de la mucoviscidose. La protéine COMMD1 est une protéine pleiotrope participant a de nombreux processus cellulaires, principalement par un mécanisme de stabilisation d'interactions protéiques. Elle est impliquée dans les trois voies thérapeutiques : modulation de CFTR, restauration du liquide de surface des voies aériennes et inhibition de l'inflammation. Notre étude a permis d'observer l'activité anti-inflammatoire de COMMD1 dans le contexte d'inflammation exacerbée décrite chez les patients atteints de mucoviscidose. La réduction de cette réaction exacerbée fait partie des enjeux thérapeutiques actuels et nous montrons ici que la protéine COMMD1 est un bon candidat comme modérateur de l'inflammation mediee par NF-kB dans cette pathologie.
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Becdelièvre, Alix de. "Contribution à l’amélioration des connaissances sur la relation génotype-phénotype dans la mucoviscidose et caractérisation phénotypique de l’inflammation pulmonaire". Thesis, Paris Est, 2011. http://www.theses.fr/2011PEST0084/document.
Texto completoResumen
La mucoviscidose est la maladie autosomique récessive grave la plus fréquente dans la population d'origine caucasienne. Elle est due a des anomalies du gène CFTR, dont les multiples mutations décrites rendent compte en partie de la grande variabilité phénotypique. A l'heure du développement de thérapies ciblées selon les mutations portées par les patients, mieux comprendre les mécanismes sous-jacents des relations génotype-phénotype semble de première importance. La première partie de ce travail est focalisée sur la relation génotype-phénotype. Par une étude rétrospective de 694 demandes de diagnostic prénatal de la mucoviscidose sur signes d'appel échographique, nous définissons les profils d'anomalies digestives les plus discriminants, et proposons en conséquence une révision de la stratégie d'analyse moléculaire du gène CFTR. La deuxième partie concerne la mise en place d’outils nécessaires à l’exploration fonctionnelle du promoteur CFTR. En effet, dans les formes atypiques de la maladie, la fonction résiduelle de CFTR peut expliquer le phénotype. Des anomalies de régulation de la transcription peuvent parfois être à l’origine de telles formes modérées. La mise en place des outils d’analyse des variants du promoteur permettra de mieux interpréter leur pathogénicité et d’ouvrir de nouvelles pistes pour la compréhension de la régulation de ce gène. La troisième partie s'intéresse a l'inflammation pulmonaire anormalement régulée qui est une caractéristique phénotypique et le premier facteur de morbidité et de mortalité de la mucoviscidose. La protéine COMMD1 est une protéine pleiotrope participant a de nombreux processus cellulaires, principalement par un mécanisme de stabilisation d'interactions protéiques. Elle est impliquée dans les trois voies thérapeutiques : modulation de CFTR, restauration du liquide de surface des voies aériennes et inhibition de l'inflammation. Notre étude a permis d'observer l'activité anti-inflammatoire de COMMD1 dans le contexte d'inflammation exacerbée décrite chez les patients atteints de mucoviscidose. La réduction de cette réaction exacerbée fait partie des enjeux thérapeutiques actuels et nous montrons ici que la protéine COMMD1 est un bon candidat comme modérateur de l'inflammation mediee par NF-kB dans cette pathologieCystic fibrosis (CF) is the most common severe autosomal recessive disorder in the Caucasian population. Apart from classical CF, there is a broad range of phenotypes associated with a huge genotypic variability concerning the mutations in the CFTR gene. In order to develop a mutation specific therapeutic approach, a better understanding of the phenotype]genotype correlation and its underlying mechanism is primordial. In the first part of our work, we focused on genotype‐phenotype correlation. With a retrospective study on 694 cases of prenatal diagnosis of CF for fetal bowel anomalies, we report on the most evocative digestive abnormal patterns and propose to revise current strategies for the CFTR gene analysis. The second part concerns the CFTR promoter functional analysis. Mutations which conserve a residual CFTR channel function, such as mutations affecting the gene regulation, can be involved in atypical phenotypes. However, knowledge about the CFTR promoter reminds poor and the clinical significance of new variants identified in this region is difficult to evaluate. Our implementation of functional analysis tools will improve the appreciation of such new variants in the CFTR promoter and open new insights for the gene regulation study. In the third part, we contributed to study the inappropriate pulmonary inflammation which characterizes CF, the respiratory affection being the major factor of morbidity and mortality in the disease. COMMD1 is a pleiotropic protein involved in CFTR trafficking, ionic exchanges in the airways surface liquid and inflammation inhibition. In our study, we show the anti]inflammatory role of COMMD1 in the context of cystic fibrosis. Modulation of the exaggerated inflammation belongs to currently therapeutic challenges, and we show the ability of COMMD1, a protein partner of CFTR, to buffer the NF-kB pathway activation
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Duarte, Kévin. "Du génotype au phénotype : Analyse comparée de mutations du gène de déficience intellectuelle PAK3". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS511.
Texto completoResumen
La déficience intellectuelle (DI) est souvent associée à d’autres signes cliniques morphologiques et psychiatriques mais cette comorbidité est peu caractérisée pour la DI associée à un gène donné. Ainsi les mutations du gène p21-activated kinase 3 (PAK3) sont responsable d’un large spectre clinique, allant de la DI légère à des DI sévères associées parfois à des malformations du cerveau. Nous avançons l’hypothèse que les différentes mutations d’un même gène peuvent affecter divers paramètres biochimiques et affecter de manière différentielle les voies de signalisation impliquées dans la plasticité synaptique et dans le développement du cerveau. Pour valider notre hypothèse, nous avons caractérisé une nouvelle mutation responsable d’une déficience intellectuelle sévère associée à une agénésie du corps calleux et une microcéphalie. Cette mutation supprime l’activité kinase, n’affecte pas la stabilité de la protéine et augmente l’interaction avec un GEF de la famille PIX. Ces derniers résultats identifient une nouvelle voie de signalisation impactée par certaines mutations de PAK3. L’expression de ce variant modifie la morphologie cellulaire et la dynamique des adhésions focales, ainsi que les propriétés migratoires des cellules, ce qui pourraient relier les défauts biochimiques aux défauts de certaines fonctions cellulaires. De manière intéressante, ces caractéristiques sont aussi retrouvées pour un autre variant responsable d’une clinique également très sévère. Nous avons également caractérisé d’autres mutations associées à des phénotypes moins sévères. La synthèse de nos résultats nous permet ici de proposer un modèle explicatif de la relation génotype-phénotype pour les mutations de déficience intellectuelle liées au gène PAK3, intégrant des défauts neurodéveloppementaux et de plasticité synaptiqueIntellectual Disability (ID) is often associated with other morphological and psychiatric clinical signs, but this comorbidity is poorly characterized for ID associated with a given gene. Thus mutations of the p21-activated kinase 3 (PAK3) gene are responsible for a broad clinical spectrum, ranging from mild ID to severe ID, sometimes associated with brain malformations. We hypothesize that different mutations of the same gene may affect various biochemical parameters and differentially affect the signaling pathways involved in synaptic plasticity and brain development. To validate our hypothesis, we characterized a new mutation responsible for a severe intellectual disability associated with agenesis of the corpus callosum and microcephaly. This mutation suppresses kinase activity, does not affect protein stability and increases the interaction with a GEF of the PIX family. These latest results identify a new signaling pathway impacted by certain PAK3 mutations. The expression of this variant modifies the cellular morphology and the dynamics of the focal adhesions, as well as cell migratory properties, which could link the biochemical defects to those of certain cell functions. Interestingly, these features are also found for another variant responsible for a very similar severe clinical spectrum. We have also characterized other mutations associated with less severe phenotypes. The synthesis of our results allows us to propose an explanatory model of the genotype-phenotype relationship integrating neurodevelopmental and synaptic plasticity defects for intellectual disability and other clinical traits associated to the PAK3 gene mutations
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Chartrin, Pascal. "Évolution des dépôts adipeux intramusculaires au cours de la croissance et du gavage du canard : relation avec la qualité de la viande". Rennes 1, 2006. http://www.theses.fr/2006REN1S123.
Texto completoResumen
Nous avons étudié les effets du génotype (Barbarie, Pékin et leurs croisements réciproques hinny, mulard), de l’âge (1, 42, 75, 84, 91 et 98 jours) et du niveau d’alimentation (rationnement, alimentation à volonté, gavage) sur la composition et la localisation des dépôts de lipides intramusculaires chez le canard, en relation avec la qualité de la viande. D’une façon générale, l’augmentation de la teneur en lipides se traduit par un enrichissement en triglycérides et en acides gras monoinsaturés qui se déposent dans les adipocytes mais aussi dans les fibres. Le métabolisme énergétique de type oxydatif est stimulé et celui de type glycolytique est diminué. La viande est plus claire, plus jaune. Sa flaveur est plus prononcée et les pertes à la cuisson sont plus élevées.
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Rozet, Jean-Michel. "Le gene abcr : HOMOGENEITE GENETIQUE VERSUS HETEROGENEITE CLINIQUE, UN PARADOXE AU SEIN DES DYSTROPHIES RETINIENNES HEREDITAIRES : UN MODELE DE CORRELATIONS génotype-phénotype". Paris 5, 2000. http://www.theses.fr/2000PA05N114.
Texto completo
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Gaudy-Graffin, Catherine. "Variabilité génétique de l'enveloppe du virus de l'hépatite C de génotype 1b en relation avec la réponse au traitement antiviral : étude du polymorphisme des régions HVR1 et PePHD". Tours, 2004. http://www.theses.fr/2004TOUR3302.
Texto completoResumen
L'implication de la variabilité génétique du virus de l'hépatite C dans la résistance au traitement est encore mal connue. Deux régions du gène de l'enveloppe ont été explorées : la région hypervariable (HVR1) et le domaine PePHD. Nous avons exploré la diversité de HVR1 chez 15 patients infectés par un VHC de génotype 1b. Après analyse de 150 domaines pré-thérapeutiques de HVR1, aucune mutation de HVR1 ne paraît associée à la résistance ou à la sensibilité au traitement. Les domaines HVR1 issus des patients répondeurs ne présentent pas de trou antigénique régulièrement marqué aux positions 16 et 17, comme le montrent ceux issus des patients non répondeurs. L'implication de PePHD dans la résistance au traitement a été testée. Les résultats du séquençage, réalisé chez 25 patients, montrent une conservation du motif quel que soit le type de réponse, indiquant que le séquençage de PePHD n'est pas informatif pour prédire le type de réponse chez les patients infectés un VHC de génotype 1bThe heterogeneite of hypervariable region 1 (HVR1), located in the E2 envelope, may be involved in resistance to IFN treatment. We investigated whether peculiar HVR1 domain profiles before treatment were associated with sensitivity or resistance to treatment. Fifteen patients infected with HCV-1b and treated with IFN +/- ribavirin were selected : ten responders (R1/R2) and five non-responders (NR). HVR1 sequences of 150 naturally occuring variants present in the sera previos therapy, were compared in correlation to treatment outcome. Antigenic prediction for HVR1 domains showed that NR variants had a constant no antigenic segment that was not found in variants from the R groups. Variability of PePHD domain, was explored in 25 HCV-1b-infected patients. The PePHD was conserved in resistant and susceptible genotype 1b strains. PePHD sequence cannot be used to predict reliably the outcome of treatment in HCV-1b-infected patients
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Cassan, Laurent. "Etude de l'interaction génotype x azote chez l'endive (Cichorium intybus L. Var foliosum) : caractérisation physiologique et génétique (QTLs) de la NUE en relation avec la qualité du chicon". Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066016.
Texto completo
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Buduca, Cécile. "Etude du comportement alimentaire de "Peregrinus Mai͏̈dis (Ashmead, 1890)" par électropénétrographie, en relation avec la résistance à la mosai͏̈que du mai͏̈s". Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20053.
Texto completoResumen
Peregrinus maidis (ashmead, 1890) (homoptera: delphacidae), est vecteur sur mais et sorgho de deux virus circulants, le maize mosaic virus (mmv) et la maize stripe virus (mstpv). L'utilisation de la technique d'electropenetrographie (epg) sur le modele peregrinus maidis/mais a permis (i) de decrire le comportement alimentaire de cet insecte sur genotype sensible, et trois classes de signaux (1, 2 et 3) ont ete identifiees et correlees respectivement aux activites de sondage, a l'ingestion dans le xyleme et a l'ingestion dans le phloeme, (ii) d'etudier l'activite alimentaire sur genotypes sensibles et resistants. Sur trois lignees issues du composite virose resistant cvr#3 - c#3 (epi 23 / 3. 7. 2. 1. Et 3. 7. 3. 1. , et a211), p. Maidis effectue une duree totale de sondage, un nombre de piqures individuelles et un temps d'acces au phloeme plus importants que sur genotypes et lignees sensibles dont b73 ; il ne presente pas d'ingestion soutenue dans le phloeme durant les huit premieres heures de contact sur ces lignees resistantes. Sur hi40, lignee resistante au virus s. S. , l'insecte presente un comportement alimentaire identique a celui observe sur genotypes sensibles, tandis que sur l'hybride f#1, resultant du croisement d'a211 par b73, il s'alimente de la meme facon que sur genotypes resistants a la transmission. Ce mecanisme de resistance est donc heritable et a caractere dominant. Cette resistance a la transmission du mmv est contournable par l'augmentation du niveau d'infestation. L'electropenetrogaphie est une excellente methode pour cribler des genotypes presentant ce type de resistance
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Dobrigna, Manon. "Étude multi-échelle de modèles murins de déficience intellectuelle associée à PAK3". Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASL106.
Texto completoResumen
Les kinases activées par p21 (PAKs) sont des kinases sérine/thréonine essentielles au développement cérébral, agissant en aval des petites GTPases Rac1 et Cdc42 pour réguler la dynamique du cytosquelette via la phosphorylation de la cofiline. Cette régulation est cruciale pour des processus clés, tels que la migration, la croissance des neurites, l'orientation des axones, la formation des synapses et la plasticité.Cette thèse présente une revue des connaissances actuelles sur les PAKs du groupe I (PAK1, PAK2 et PAK3) et leur implication dans les troubles neurodéveloppementaux. Les mutations des gènes du groupe I PAK se traduisent par des effets distincts, en partie en raison de différences dans leurs fonctions spécifiques, leurs mécanismes de régulation, leurs schémas d'expression spatio-temporels et leurs localisations chromosomiques. Les mutations de PAK1 sont associées à la déficience intellectuelle (DI), aux troubles du spectre autistique (TSA), à l'épilepsie et à la macrocéphalie, tandis que les mutations de PAK2 sont principalement liées au TSA et au syndrome de Knobloch de type 2. Les mutations pathogènes de PAK3 provoquent une DI, souvent accompagnée de TSA, d'épilepsie, de variations de la taille du cerveau (microcéphalie ou macrocéphalie), ainsi que d'autres traits psychiatriques. Le large éventail de symptômes associés aux mutations de PAK3, allant de la DI légère à des troubles neurologiques sévères, suggère que plusieurs mécanismes pathogéniques pourraient être impliqués dans ces conditions cliniques. Le vaste spectre clinique et l'absence de hot-spots mutationnels compliquent la caractérisation complète des troubles liés à PAK3 (Dobrigna et al., 2023). Parmi les PAKs du groupe I, le gène PAK3 est le seul situé sur le chromosome X, ce qui signifie que ses mutations affectent principalement les hommes. Certaines mutations de PAK3 entraînent une perte complète de la protéine, tandis que des mutations faux-sens peuvent altérer l'activité kinase ou les interactions protéiques. Notamment, les mutations non-sens de PAK3 sont associées à une DI moins sévère par rapport aux mutations entraînant une protéine PAK3 stable mais dépourvue d'activité kinase.Afin de mieux comprendre la pathogénicité des mutations faux-sens de PAK3, les recherches se sont concentrées sur deux variants : PAK3-R67C, qui altère les interactions avec Rac1 et Cdc42 et conduit à une DI modérée à sévère, et PAK3-G424R, qui provoque une perte d'activité kinase et est associée à des troubles cognitifs plus graves, au TSA, à l'épilepsie et à la microcéphalie.L'analyse multi-échelle de modèles murins portant ces mutations a révélé des différences significatives. Les souris Pak3-R67C ont montré des changements neuroanatomiques mineurs, une microcéphalie modérée, une transmission synaptique réduite et des déficits cognitifs légers, en cohérence avec les observations cliniques. Les études in vitro ont suggéré des défauts dans la signalisation PAK3/PIX et indiqué une dysrégulation de la paxilline, ce qui pourrait contribuer à la microcéphalie observée in vivo. En revanche, les souris Pak3-G424R présentaient des défauts neurodéveloppementaux plus marqués, y compris des déficits cognitifs et comportementaux sévères. Il est intéressant de noter que les résultats obtenus avec le modèle Pak3-G424R ne reflétaient pas ceux observés chez les souris Pak3-KO, qui ne montraient que des déficits de mémoire aversive et de la potentialisation à long terme tardive. Le modèle Pak3-G424R ressemblait davantage au modèle Pak1/Pak3-KO, suggérant que la présence d'une variante PAK3 inactive soit plus nuisible que l'absence complète de PAK3, car la protéine PAK3-G424R pourrait interférer avec la signalisation, affectant particulièrement l'activité de PAK1. Ces résultats soulignent la nécessité de poursuivre les recherches pour clarifier les relations génotype-phénotype dans les cas de DI associée à PAK3 et pour développer des interventions thérapeutiques cibléesP21-Activated Kinases (PAKs) are serine/threonine kinases essential for brain development, acting downstream of the small GTPases Rac1 and Cdc42 to regulate cytoskeletal dynamics through cofilin phosphorylation. This regulation is crucial for key neuronal processes, including migration, neurite outgrowth, axon guidance, synapse formation, and plasticity.In this thesis, I reviewed current knowledge on Group I PAKs (PAK1, PAK2, and PAK3) and their roles in neurodevelopmental disorders. Mutations in Group I PAK genes have distinct effects, partly due to differences in their specific functions, regulatory mechanisms, spatio-temporal expression patterns, and chromosomal locations. PAK1 mutations are associated with intellectual disability (ID), autism spectrum disorder (ASD), epilepsy, and macrocephaly, while PAK2 mutations are primarily linked to ASD and Knobloch syndrome type 2. PAK3 pathogenic mutations cause ID, often accompanied by ASD, epilepsy, variations in brain size (microcephaly or macrocephaly), and other psychiatric traits. The broad spectrum of symptoms linked to PAK3 mutations, ranging from mild ID to severe neurological disorders, suggests that multiple pathogenic mechanisms may be involved in these clinical conditions. The wide clinical spectrum and lack of mutation hotspots complicate the full characterization of PAK3-related disorders (Dobrigna et al., 2023). Among Group I PAKs, the PAK3 gene is the only one located on the X chromosome, meaning that its mutations predominantly affect males. Some PAK3 mutations lead to complete protein loss, while missense mutations may alter kinase activity or protein interactions. Notably, nonsense PAK3 mutations are associated with less severe ID compared to mutations resulting in a stable PAK3 protein devoid of kinase activity.To better understand the pathogenicity of PAK3 missense mutations, we focused on two variants: PAK3-R67C, which alters Rac1 and Cdc42 interactions and leads to moderate-to-severe ID, and PAK3-G424R, which causes a loss of kinase activity and is associated with more severe cognitive impairments, ASD, epilepsy, and microcephaly.Our multi-scale analysis of mouse models carrying these mutations revealed significant differences. Pak3-R67C mice showed minor neuroanatomical changes, moderate microcephaly, reduced synaptic transmission, and mild cognitive impairments, closely aligning with clinical observations. In vitro studies suggest defects in PAK3/PIX signaling and indicate Paxillin dysregulation. These changes may contribute to the observed microcephaly in vivo. In contrast, Pak3-G424R mice displayed more profound neurodevelopmental defects, including severe cognitive and behavioral deficits. Interestingly, the results in the Pak3-G424R model did not mirror those found in Pak3-KO mice, which only exhibited aversive memory deficits and late long-term potentiation deficits. Instead, the Pak3-G424R model more closely resembled the Pak1/Pak3-KO. Therefore, we propose that the presence of a kinase-dead PAK3 variant is more detrimental than the complete absence of PAK3, as the PAK3-G424R protein may interfere with signaling, particularly affecting PAK1 activity. These findings underscore the need for further research to clarify genotype-phenotype relationships in PAK3-related ID and to develop targeted therapeutic interventions
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Castéra, Laurent. "Etude des relations génotype/phénotype dans le rétinoblastome". Phd thesis, Université René Descartes - Paris V, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00794201.
Texto completoResumen
Le rétinoblastome est une tumeur rare qui touche la rétine du jeune enfant. L'inactivation bi-allélique du gène RB1 est à l'origine du développement tumoral. RB1 est le premier gène suppresseur de tumeur qui ait été identifié et la prédisposition au rétinoblastome constitue un véritable paradigme de la prédisposition aux cancers. Dans les formes non prédisposées génétiquement, les deux mutations apparaissent dans une cellule rétinienne unique ; le rétinoblastome est alors unilatéral. Dans les formes à prédisposition génétique, la première mutation est constitutionnelle et la deuxième est somatique. La mutation constitutionnelle est une néo-mutation pré- ou post- zygotique dans les formes sporadiques, alors qu'elle est héritée dans les formes familiales. Dans les formes avec prédisposition génétique, le diagnostic est plus précoce que dans les formes sans prédisposition et la bilatérisation du rétinoblastome est généralement la règle. Néanmoins, de rares familles présentent une pénétrance réduite et une variabilité phénotypique se traduisant par la coexistence de patients atteints de rétinoblastome bilatéral ou unilatéral, d'apparentés porteurs sains et d'apparentés présentant des rétinomes. Les mécanismes responsables de la variabilité phénotypique intrafamiliale sont inconnus et l'existence de facteurs génétiques modulant le phénotype tumoral est probable.L'origine de la variabilité de l'expression phénotypique du rétinoblastome peut être la résultante (i) de l'existence de mutations en mosaïque, (ii) de mutations de RB1 et (iii) de facteurs modificateurs génétiques indépendants du locus de RB1. Trois axes distincts et originaux basés sur ces origines possibles de variabilité phénotypique ont été développés pour caractériser les relations génotype/phénotype dans le rétinoblastome. Premièrement, les conséquences d'une mosaïque somatique ont été illustrées grâce à l'étude d'une famille ayant bénéficié de cinq diagnostics prénatals. Dans ces familles, certains fœtus porteurs de l'allèle à risque identifié par une approche indirecte basée sur l'étude de microsatellites au locus de RB1, n'étaient pas porteurs de la mutation du parent atteint, lui-même atteint d'un rétinoblastome bilatéral. Ainsi, nous avons démontré la présence d'une mosaïque somatique et gonadique chez ce parent lourdement atteint. La conséquence de l'existence de patients présentant une mosaïque dans le cadre du conseil génétique a été discutée. La suite de nos travaux a pris en compte ces résultats afin de limiter les biais que pourrait induire la présence de mutations en mosaïque dans des études de corrélation génotype/phénotype dans le rétinoblastome. Deuxièmement, l'association de grandes délétions emportant RB1 avec des retards psychomoteurs chez des patients atteints de rétinoblastome a été étudiée. Une approche de CGH hautement résolutive, ciblée sur le locus de RB1, a été mise en place afin de caractériser le rôle des gènes contigus de RB1 dans ce syndrome. Ainsi, cette approche a permis de définir une zone à risque de retard psychomoteur que nous proposons comme seuil d'alerte pour le généticien. Cette zone définit un gène, PCDH8 d'expression cérébrale exclusive, comme un excellent candidat au retard psychomoteur. Enfin, troisièmement, une approche " gène candidat " reposant sur l'étude du SNP309 du promoteur de MDM2, a été mise en œuvre.
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Fareau-Saposnik, Béatrice. "Etude fonctionnelle du domaine homologue à la Sex Hormone Binding Globulin (SHBG) de la protéine S et relation génotype-phénotype du récepteur des cellules endothéliales de la protéine C (EPCR), deux cofacteurs du système de la protéine C". Paris 5, 2004. http://www.theses.fr/2004PA05P625.
Texto completoResumen
Trois cofacteurs interviennent dans le système anticoagulant naturel de la protéine C (PC) : la thrombomoduline (TM), le récepteur des cellules endothéliales à la PC (EPCR) et la protéine S (PS). Les deux premiers jouent un rôle dans la première étape du système, en permettant au zymogène qu'est la PC d'être activé en PC activée (PCa), tandis que la PS exerce son rôle de cofacteur en augmentant la vitesse de protéolyse des facteurs Va et VIIIa de la coagulation par la PCa, protéolyse qui limite la génération de thrombine. Si l'effet cofacteur de la TM est clair (elle accélère la réaction d'activation de la PC en PCa d'un facteur 20000), ceux de la PS et de l'EPCR sont en revanche atypiques, puisque les facteurs d'accélération qu'ils confèrent aux réactions enzymatiques ne sont que de 5 et 20, respectivement. Pourtant, l'importance physiologique de la PS est indéniable au regard de la sévérité de l'expression clinique du déficit homozygote en cette protéine. C'est cette discordance entre la sévérité de l'expression clinique du déficit et ce qu'on connaît des fonctions de la PS qui a motivé la première partie de notre étude. Nous nous sommes focalisée sur un domaine de la PS dont les fonctions étaient peu connues et qui en constitue une particularité structurale puisqu'il n'est présent dans aucune autre protéine de la coagulation. Ce domaine, homologue à la Sex hormone binding globulin (domaine SHBG), a été exprimé en système eucaryote, seul (rSHBG) ou avec son domaine adjacent dans la protéine naturelle (rEGF4-SHBG). Les deux modules recombinants ont été purifiés, caractérisés biochimiquement ; nous avons montré qu'ils adoptent une conformation identique à celle de la PS native, possèdent leur propre autonomie de repliement, que le domaine SHBG est seul responsable de la liaison de la PS à la C4b-binding protein, et contient un site de liaison au Ca2+, ce qui n'avait jamais été démontré de façon directe auparavant. Par contre, ce domaine est dépourvu en lui-même d'activité cofacteur pour la PCa, mais contribuerait à l'activité de la PS en maintenant ses autres domaines dans une conformation permettant une interaction optimale avec la PCa. Dans la seconde partie de notre travail, nous nous sommes attachée à rechercher des anomalies génétiques de l'EPCR. La découverte de telles anomalies associées à un risque de thrombose serait un argument fort en faveur de l'importance physiologique de l'EPCR dans la régulation de la coagulation humaine. Ce risque de thrombose peut être lié soit à une diminution de l'expression de l'EPCR membranaire ou à l'inverse, à une augmentation de la forme plasmatique soluble de ce récepteur (EPCRs) qui inhibe la PC et la PCa. Des taux élevés d'EPCRs ont été décrits chez environ 20% des sujets de la population générale sans qu'origine et conséquences cliniques n'aient été identifiées. En dosant l'EPCRs chez 100 sujets sains, nous avons retrouvé cette proportion de sujets ayant un taux élevé d'ERCRs et constaté une stabilité temporelle de ces taux, ce qui était en faveur d'un contrôle génétique. .Three cofactors participate to protein C (PC) anticoagulant pathway, the thrombomodulin (TM), the endothelial protein C receptor (EPCR) and the protein S (PS). TM and EPCR are involved in the first step of the pathway by accelerating the PC activation step, whereas PS increases factors Va and VIIIa inactivation by activated PC (aPC), thereby inhibits further thrombin generation. If TM plays an unequivocal role by increasing by 20000 fold the PC activation into aPC, the role of PS and EPCR are more elusive since enzymatic reactions they favorize are increased by 20 or 5 fold, respectively. Nevertheless, the severe thrombotic disease observed in patients with homozygous protein S deficiency highlights the key role of PS in maintaining blood fluidity. Then, the mechanism by which PS inhibits coagulation in vitro remained to be elucidated, and this motivated the first part of our study. We focussed our work on the PS C-terminal domain, which is a sex hormone binding globulin (SHBG)-like domain which replaces the serine protease domain found in other vitamin K dependent plasma proteins, the functions of which are unclear. We expressed the PS SHBG-like domain alone or together with its adjacent domain EGF4. These both recombinant modules were purified and their biochemical features revealed that they adopted the conformation of native PS, indicating that PS SHBG-like region is an independent folding unit. We also obtained the first evidence that the SHBG-like domain alone is sufficient to support the interaction with C4b-binding protein, and contains one Calcium binding site. However, neither recombinant module exhibited aPC cofactor activity in a clotting assay, suggesting that the PS SHBG-like domain must be part of the intact molecule for it to contribute to aPC activity, possibly by constraining the different domains in a conformation that permits optimal interaction with aPC. .
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Loegler, Victor. "The genotype-phenotype relationship through the pangenome perspective". Electronic Thesis or Diss., Strasbourg, 2024. http://www.theses.fr/2024STRAJ071.
Texto completoResumen
La variation génomique au sein d'une espèce constitue la base de la variation phénotypique héréditaire sur laquelle agit la sélection naturelle. Cependant, explorer le rôle des variants structurels (SV, plus de 50 paires de bases) sur la variation des traits reste un défi en raison de la difficulté à les détecter. Cette thèse vise à étudier l'impact phénotypique de ces variants en utilisant une population de plus de 1000 isolats de la levure Saccharomyces cerevisiae. La construction du pangénome à l'aide d'assemblages quasi-télomères-à-télomères a permis la création d'un catalogue complet de variants génomiques. Des études d'association avec plus de 8 000 caractères ont révélé l'impact relativement plus important des SV sur la variation des caractères, ainsi que des divergences entre l’architecture génétique de différents types de caractères. L'ensemble de ces travaux met en évidence le large impact phénotypique des grands variants génomiques au niveau de l'espèceGenomic variation within a species provides the basis for the heritable phenotypic variation upon which natural selection acts. However, exploring the role of structural variants (SVs, more than 50 base pairs) on trait variation remains a challenge due to the difficulty of detecting them. This thesis research aims to address the phenotypic impact of such variants by leveraging a natural population of over a thousand isolates of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. Pangenome construction using near telomere-to-telomere assemblies enabled the creation of a comprehensive catalog of genomic variants. Association studies with more than 8,000 molecular and organismal traits revealed the relatively higher impact of SVs on traits variation, and discrepancies in the genomic basis of different types of traits. Together, this work highlights the strong phenotypic effect of large genomic variants at the species level
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Lupoglazoff, Jean-Marc. "Relations phénotype-génotype dans le syndrome du QT long congénital". Paris 5, 2002. http://www.theses.fr/2002PA05CD02.
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Le SQTL congénital (SQTL), cliniquement et génétiquement hétérogène, est caractérisé par un allongement de l'intervalle QT sur l'électrocardiogramme (ECG), associé à un risque de troubles du rythme ventriculaire graves (torsades de pointes, fibrillation ventriculaire) pouvant entraîner syncopes et mort subite. Ce syndrome familial rare, survient chez les sujets dont les examens morphologiques cardiaques habituels sont normaux. Actuellement, 6 loci sont connus et les gènes responsables des formes LQT1, LQT2, LQT5 et LQT6 ont été identifiés et codent pour des canaux potassiques (KCNQ1, HERG, KCNE1, KCNE2 respectivement) et LQT3 a été identifié comme étant le gène du canal sodique cardiaque (SCN5A). Il existe des mutations à l'état hétérozygote pour tous ces gènes donnant les formes dominantes de SQTL sans surdité, et à l'état hétérozygote pour KCNQ1 et KCNE1 responsables des formes récessives de SQTL avec ou sans surdité. La première partie concerne l'analyse des aspects electrocardiographiques associés aux génotypes les plus fréquents LQT1 et LQT2 dans un but cognitif et diagnostique. L'analyse de l'ECG classique ou du Holter-ECG permet de détecter les anomalies morphologiques de l'onde T relativement spécifiques des patients LQT2, en particulier quand les mutations sont de type faux-sens situées dans la région des domaines trans-membranaires. Par ailleurs, certains enfants présentent un SQTL associé à des troubles de conduction auriculo-ventriculaire. Nous rapportons la première mutation dans LQT3 à l'état homozygote chez un enfant symptomatique de 5 ans ayant des troubles de conduction auriculo-ventriculaire. D'après la littérature et une série de cas détectés en période périnatale, il apparaît que les troubles de conduction de type BAV fonctionnel, bien que liés à la fréquence très rapide chez le jeune enfant semblent être préférentiellement associés à des mutations dans LQT2 et LQT3. Enfin, les voies thérapeutiques sont revues à la lumière des progrès en génétique et dans la compréhension de la physiologie cellulaire de ces dernières années.
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Nevers, Yannis Alain. "Exploitation de marqueurs évolutifs pour l'étude des relations génotype-phénotype : application aux ciliopathies". Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAJ090/document.
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A l’ère des omiques, l’étude des relations génotype-phénotype repose sur l’intégration de données diverses décrivant des aspects complémentaires des systèmes biologiques. La génomique comparative offre un angle d’approche original, celui de l’évolution, qui permet d’exploiter la grande diversité phénotypique du Vivant. Dans ce contexte, mes travaux de thèse ont porté sur la conception de marqueurs évolutifs décrivant les gènes selon leur histoire évolutive. Dans un premier temps, j’ai construit une ressource d’orthologie complète, OrthoInspector 3.0 pour extraire une information évolutive synthétique des données génomiques. J’ai ensuite développé des outils d’exploration de ces marqueurs en relation avec les données fonctionnelles et/ou phénotypiques. Ces méthodes ont été intégrées à la ressource OrthoInspector ainsi qu’au réseau social MyGeneFriends et appliquées à l’étude des ciliopathies, conduisant à l’identification de 87 nouveaux gènes ciliairesIn the omics era, the study of genotype-phenotype relations requires the integration of a wide variety of data to describe diverse aspects of biological systems. Comparative genomics provides an original perspective, that of evolution, allowing the exploitation of the wide phenotypic diversity of living species. My thesis focused on the design of evolutionary markers to describe genes according to their evolutionary history. First, I built an exhaustive orthology resource, called OrthoInspector 3.0, to extract synthetic evolutionary information from genomic data. I then developed methods to explore the markers in relation to functional or phenotypic data. These methods have been incorporated in the OrthoInspector resource, as well as in the MyGeneFriends social network and applied to the study of ciliopathies, leading to the identification of 87 new ciliary genes
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Abbes, Zouhaier. "Estimation de la sensibilité et de la tolérance de différents génotypes de féverole (Vicia faba L. ) à la plante parasite Orobanche foetida Poiret : Impact du génotype hôte sur les particularités physiologiques et métaboliques du parasite". Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2076.
Texto completoResumen
Les objectifs sont d’évaluer le degré de sensibilité et de tolérance de différents génotypes de féverole à O. Foetida, de caractériser les mécanismes impliqués dans cette résistance et d’estimer l’impact du génotype hôte sur la force de puits du parasite qui conditionne son développement après fixation. Ce pathosystème a été cultivé au champ, en pot et in vitro. Le génotype Bachaar est pris comme témoin de forte sensibilité. Des cinq génotypes testés, le génotype XBJ90. 03-16-1-1-1 se révèle le moins sensible et le plus productif sous infestation, au champ comme en pot. Ce génotype se caractérise par une faible activité stimulante de ses exsudats racinaires vis-à-vis de la germination des graines du parasite et par un nombre réduit de tubercules portés par ses racines. La cinétique d’infection de ces génotypes a été décrite en condition d’infestation artificielle in vitro. Les génotypes classés comme moyennement résistants au champ présentent in vitro des orobanches avec un développement ralenti après fixation, notamment sur le génotype XBJ90. 03-16-1-1-1. La croissance du parasite, sous le contrôle des activités invertases solubles, est limitée spécifiquement sur les racines de ce génotype par le faible potentiel osmotique de ses racines et par la carence en azote organique de sa sève phloémienne. Le génotype de féverole n’influe pas sur le fonctionnement général d’O. Foetida. Le potassium constitue le principal agent osmotique du parasite. Parmi les solutés organiques, les hexoses occupent une place majeure dans les tiges. Par contre, les tubercules privilégient une accumulation d’amidon et d’acides aminés principalement sous la forme asparagine/aspartate. Asparagine/aspartate, glutamine/glutamate, alanine, sérine et acide gamma amino butyrique sont les principales formes azotées prélevées par le parasite chez la féverole. Un schéma d’utilisation de ces composés par l’orobanche basé sur le couple Asparagine synthétase/ aspartate oxaloglutarate aminotransférase est proposéThis work aim to evaluate some sensitivity and tolerance degrees of various faba bean genotypes to O. Foetida, to characterize mechanisms involved in resistance and finally to estimate the impact of the host genotype on the parasite sink strength which controls parasite development following attachment to the host roots. Cultures were performed under field, pot and in vitro conditions. The genotype Bachaar was used as the control of high sensitivity. Among the five tested genotypes, XBJ90. 03-16-1-1-1 was the less sensitive and the most productive under infestation in both field and pot assays. The root exudates of this genotype displayed low stimulatory activity for orobanche seed germination. Consequently, few tubercles developed on roots. The infection process of all these genotypes was followed in vitro. In comparison to Bachaar, the genotypes known as moderately resistant genotypes under field conditions limited growth of orobanche tubercles under in vitro conditions, especially the genotype XBJ90. 03-16-1-1-1. Growth of the parasite should be mediated by soluble invertase activities and restricted following attachment to XBJ90. 03-16-1-1-1 roots by the low osmotic potential of the infected roots in addition to the organic nitrogen deficiency of the host phloem sap. On the other hand, the faba bean genotype did not influence the osmoregulation process of O. Foetida. Potassium was by far the major osmotically active compound in orobanche. Among the organic solutes, hexoses were accumulated highly in the growing stems. In contrast, tubercles displayed higher contents in starch and free amino acids, mainly in asparagine and aspartate. In parallel, asparagine/aspartate, glutamine/glutamate, alanine, serine and gamma amino butyric acid were identified as the main nitrogen compounds in the host phloem exudates. The key role of the enzymes asparagine synthetase and aspartate oxaloglutarate aminotransferase in the utilization of these host-derived amino acids is proposed in O. Foetida parasitizing faba bean
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Sigwalt, Anastasie. "Origines génétiques de la variation de tolérance au stress au sein de populations naturelles de levures". Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAJ024/document.
Texto completoResumen
Une question centrale de la génétique moderne est de mieux comprendre comment la variation génétique présente au sein d’individus d’une même espèce influence la diversité phénotypique et l’évolution. La levure modèle Saccharomyces cerevisiae offre une occasion unique d’apporter des éléments de réponse à cette question à travers la dissection de l’architecture génétique de la variation de tolérance à des stress environnementaux à l’échelle d’une population. Mon étude révèle un niveau supplémentaire de complexité de la relation génotype-phénotype où finalement les caractères supposés les plus simples, dits Mendéliens (déterminisme strictement monogénique) peuvent se révéler être complexes (déterminisme multigénique) selon le fond génétique en raison de l’action de gènes modificateurs, d’interactions épistatiques et/ou de suppresseurs. Toutefois, les processus évolutifs peuvent être bien différents en fonction des espèces. Afin de mieux les décrypter, je me suis également intéressée à Lachancea kluyveri, une levure phylogénétiquement distante de S. cerevisiae. Cette espèce présente une diversité génétique plus élevée et constitue une ressource encore peu exploitée. L’exploration de la diversité phénotypique et la détermination de leurs origines génétiques initiées dans cette étude sont extrêmement prometteuses et apportent de solides fondations pour l’étude à la fois de l’architecture génétique des caractères et de l’évolution de la relation génotype-phénotype au sein de diverses espèces de levuresA central issue of modern genetics is to better understand how genetic variations between individuals within a species influence the phenotypic diversity and the evolution. The budding yeast Saccharomyces cerevisiae as a model organism offers a unique opportunity to address this issue through the dissection of the genetic architecture of stress tolerance across a population. My study reveals an additional level of complexity of the genotype-phenotype relationship. Indeed, simple Mendelian traits (monogenic determinism) may become more complex (multigenic determinism) depending on genetic background due to the action of modifier genes, epistatic interactions and / or suppressors. However, evolutionary processes can be very different depending on the species. That is why a non-conventional yeast species namely Lachancea kluyveri (formerly S. kluyveri) was also studied. This species distantly related to S. cerevisiae has a higher genetic diversity and remains a relatively unexplored resource. The exploration of the phenotypic diversity and the determination of the genetic origins initiated in this study lay foundations for the analysis of the genetic architecture of traits and the evolution of the genotype-phenotype relationship within diverse yeast species
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Niel, Clément. "Développement de stratégies avancées pour l'identification de relations épistatiques dans les études d'associations génotype-phénotype". Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4117.
Texto completoResumen
Au cours de la dernière décennie, les technologies génomiques à haut débit ont visél'élucidation des prédispositions génétiques de certaines maladies complexes, tellesque le diabète ou l'arthrite rhumatoïde, le cancer, les maladies cardiaques comme leprolapsus valvulaire mitral et la fibrillation auriculaire, ainsi que pour des centainesd’autres phénotypes. Pour remplir cet objectif, des études d'association du génomeentier ou GWAS (Genome Wide Association Studies) sont conduites. Le principe d'uneGWAS standard est le suivant : les chercheurs utilisent des marqueurs génétiquescouvrant la totalité du génome, et qui correspondent à autant de fenêtresd'observation des variations de l'ADN au sein d'une population. Chaque marqueurgénétique correspond à une localisation précise sur le génome pour laquelle estobservée, pour chaque individu, une variation. Une des classes de marqueur génétiqueles plus populaires, les polymorphismes nucléotidiques simples (ou SNP), ne présenteque deux variations (aussi appelées allèles) en chaque localisation pour tous lesindividus d'une population étudiée. Dans le cadre d'une GWAS, les variations de l'ADNsont observées pour une population de quelques milliers à plusieurs dizaines demilliers d'individus, où chaque individu est décrit par quelques centaines de milliers àplus de deux millions de SNP. Les technologies plus récentes de type séquençage denouvelle génération permettent même de lire toutes les variations du génome d’unindividu. Pour chaque SNP, un test de dépendance ou test d'association avec lamaladie étudiée est réalisé. L'objectif est d'identifier les SNP qui présentent unedifférence de fréquences alléliques statistiquement significative entre la cohorte dessujets malades et celle des sujets non malades. Un tel résultat indique la proximitéphysique sur le génome d’une variation augmentant la susceptibilité d’être atteint dela maladieAbsent
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Rouguieg-Malki, Koukeb. "Etudes des relations génotype-phénotype des enzymes du métabolisme et des transporteurs d'efflux des xénobiotiques". Limoges, 2010. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/1c8b244e-e3b4-4e4e-a896-2784dba945cb/blobholder:0/2010LIMO310E.pdf.
Texto completoResumen
Dans l’organisme, la détoxification des xénobiotiques (médicaments, carcinogènes, …) fait intervenir des enzymes de métabolisme de phase I et II ainsi que des transporteurs d’efflux. Nos travaux ont porté sur plusieurs aspects des relations génotype-phénotype de ces enzymes et transporteurs. Nous avons montré que le polymorphisme fonctionnel du cytochrome P450 (CYP) 3A5 (enzyme de phase I), CYP3A5*3 n’avait pas d’effet sur le métabolisme d’un immunosuppresseur, l’évérolimus, in vitro et chez 30 patients transplantés rénaux. L’étude de l’implication des UDP-glucuronosyltransférases (UGT ; enzymes de phase II) dans le métabolisme de la buprénorphine (traitement substitutif aux opiacés) a montré que les isoformes impliquées étaient les UGT 1A1, 1A3 et 2B7. Nous avons également montré in vitro que chez les porteurs du génotype UGT1A1*1/*1, la présence d’au moins un allèle muté du polymorphisme UGT2B7 G- 842A était associée à une activité élevée de glucuroconjugaison de la buprénorphine. Nous avons développé une méthode « cocktail » pour évaluer l’activité de cinq UGTs hépatiques (1A1, 1A4, 1A6, 1A9 et 2B7) in vitro. Cette approche repose sur la mesure simultanée de l’activité enzymatique de plusieurs enzymes après incubation d’un mélange de substrats sélectifs en présence de microsomes hépatiques humains. Cette méthode a été utilisée pour évaluer l’effet inhibiteur de la buprénorphine sur l’activité de ces cinq UGT. Enfin, une étude rétrospective de l’association entre les polymorphismes génétiques des UGT 1A6, 1A7, 1A8, 1A9 et 2B7 et de transporteurs d’efflux (MDR1 et MRP2) et la survenue du cancer colorectal (CCR) a été réalisée en comparant des cas (atteints de cancer colorectal) à deux groupes de témoins (malades atteints de cancer rénal ou volontaires sains). Trois polymorphismes du gène ABCB1/MDR1 (C1236T, G2677T et C3435T) ainsi que son haplotype triplement muté sont significativement liés à une plus faible incidence du CCR. Nous retrouvons également, pour la première fois, une association entre ce cancer et certains haplotypes du gène ABCC2/MRP2. Ces travaux apportent des connaissances, d’une part sur l’impact de polymorphismes génétiques sur le métabolisme de médicaments et d’autre part sur leur implication potentielle dans le développement du CCRIn the body, the detoxification of xenobiotics (drugs, carcinogens. . . ) involves phase I and II biotransformation enzymes, as well as efflux transporters. We investigated several aspects of the genotype-phenotype relationships of these enzymes and transporters. We showed that the functional polymorphism of cytochrome P450 (CYP) 3A5 (Phase I enzyme), CYP3A5*3 has no influence on the metabolism of the immunosuppressive drug everolimus, in vitro and among 30 kidney transplant patients. We found that the UDP-glucuronosyltransferase (UGT; phase II enzymes) isoforms involved in the metabolism of buprenorphine (opioid replacement therapy) are the UGT 1A1, 1A3 and 2B7. Moreover, we showed in vitro that among UGT1A1*1/*1 genotype carriers, the presence of at least one UGT2B7 G-842A mutated allele was associated with an increased buprenorphine glucuronidation activity. We developed an in vitro « cocktail » method to evaluate the hepatic activity of five UGTs (1A1, 1A4, 1A6, 1A9 and 2B7). This approach consists in the simultaneous estimation of several enzyme activities after incubation of a mixture of selective substrates with human liver microsomes. We used this method to evaluate the inhibitory effect of buprenorphine on these five UGT activities. Finally, we retrospectively investigated the association between common polymorphisms in the genes coding UGT 1A6, 1A7, 1A8, 1A9 and 2B7 and efflux transporters (MDR1 and MRP2) and colorectal cancer (CRC) by comparing cases (colorectal cancer patients) to two control groups (patients suffering from kidney cancer or healthy volunteers). Three polymorphisms of the MDR1/ABCB1 gene (C1236T, G2677T and C3435T) as well as its triple mutant haplotype were significantly related to a very low incidence of CRC. We also found for the first time an association between this cancer and MRP2/ABCC2 gene haplotypes. These investigations provide knowledge about polymorphisms impact on drug metabolism and potential involvement in CRC
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Redonnet, Vernhet Isabelle. "Approche de la physiopathologie des maladies lysosomales etude des relations genotype-phenotype au travers de trois lipidoses". Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU3A207.
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Les maladies lysosomales sont des maladies hereditaires de surcharge liees au deficit de l'activite de certaines hydrolases. Elles se presentent sous des formes cliniques de gravite tres plupart des genes des enzymes lysosomales permet une nouvelle approche de la physiopathologie de ces affections par une etude des relations entre le genotype et le phenotype clinique oubiochimique. Trois lipidoses lysosomales ont ainsi ete abordees : la maladie de sandhoff (gm2-gangliosidose due au defaut de la chaine d ela -hexosaminidase), la maladie de fabry (lipidose a trihexosyl-ceramide, due au deficit en -galactosidase a) et le cesd o polycorie cholesterolique de l'adulte (surcharge en ester de cholesterol par deficit de la lipase acide). Les defauts moleculaires de la maladie de sandhoff ont ete etudies au travers d'une famille consanguine, facilitant ainsi l'etude de larelation genotype-phenotype. La transition 1514g a (arg 505 gln) sur le gene de la chaine de la -hexosaminidase rend l'enzyme thermolabile et donne une forme adulte de la maladie de sandhoff. Une autre transition, 619ag (ile 207 val), a egalement ete mise en evidence sur les deux alleles des patients et d'un des parents. Deja decrite et consideree comme une mutation, cette transition apparait en fait n'etre qu'un polymorphisme relativement frequent. Nous avons decrit deux jumelles monozygotes, heterozygotes pour la maladie de fabry, pathologie liee au chromosome x. Celles-ci presentaient sur le gene de l'-galactosidase a une mutation pontuelle 10182ga (asp 231 asn). Une jumelle etait atteinte, l'autre etait asymptomatique. L'etude du statut d'inactivation du chromosome x chez les deux soeurs a montre un profil d'inactivation en miroir en accord avec la discordance des phenotypes. Les defauts moleculaires du gene codant pour la lipase acide lysosomale (lipa) ont ete etudies chez deux patients presentant un cesd. Une nouvelle mutation 233ct qui introduit un codon stop premature est decrite. L'etude in situ de l'activite residuelle de la lipase acide effectuee en parallele a montre qu'il n'existait pas de correlation directe simple entre les lesions moleculaires du gene lipa, les phenotypes biochimiques et les phenotypes cliniques.
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Guillet, Benoît. "Analyse des relations génotype-phénotype du facteur VIII : interactions avec le facteur IX, le facteur Willebrand et la LRP1". Thesis, Lyon 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LYO10319.
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Le facteur VIII (FVIII) est une glycoprotéine de la coagulation plasmatique, co-facteur du facteur IX activé (FIXa). Son métabolisme dépend de multiples facteurs limitant ou favorisant sa survie ou sa fonction. L’objectif de ce travail était d’analyser les différents paramètres pouvant influencer le taux de FVIII circulant et sa fonction pro-coagulante. Il a compris 4 volets : 1) Nous avons montré que la rétention intra-cellulaire connue du FVIII était en grande partie liée à son agrégation et sa dégradation par les 2 voies protéasomale et lysosomale. 2) Nous avons analysé les mutations du gène F8 responsables de l’hémophilie A dans une large cohorte de patients. Leur analyse bio-informatique a permis de démontrer leur caractère délétère pour le FVIII. L’influence de ces mutations sur la survenue d’allo-anticorps anti-FVIII a été étudiée et stratifiée, en association avec l’origine ethnique et la recherche d’antécédents familiaux d’nticorps. 3) La recherche des facteurs influençant les taux de FVIII chez les conductrices d’hémophilie A a mis en évidence des déterminants majeurs : l’existence d’une maladie génétique additionnelle responsable d’un déficit en FVIII, le taux de facteur Willebrand et l’inactivation non aléatoire du chromosome X ; et des déterminants secondaires : l’âge, la sévérité de l’hémophilie, le polymorphisme D1241E du gène F8 et 5 nouveaux polymorphismes de la LRP1 localisés dans ses sites de liaison pour le FVIII. 4) Nous avons analysé 8 FVIII recombinant mutés in vitro en alanine dans la région 1808-1818 du FVIII. Les études antérieures n’analysant que la chaîne légère, ont montré que cette région était la plus affine pour le FIXa. Nous démontrons ici que la région 1808-1818 ne paraît pas si essentielle à la fonction du FVIIIcar au sein de la molécule entière, son affinité diminue et ses mutations n’altèrent que très modérément l’activité du FVIIIThe factor VIII (FVIII) is a glucoprotein of the coagulation, being the cofactor of the activated factor IX (FIXa). Its metabolism depends on various limiting factors or enhancing its survey or function. The objective of this research’s work was to analyse different parameters that could influence the plasma FVIII level and its pro-coagulant function. It included 4 parts : 1) We showed that the known intra-cellular retention of FVIII was mainly due to its aggregation and degradation following both proteasomal and lysosomal pathways. 2) We analysed FVIII gene mutations responsible for hemophilia A in a large patients cohort. The bio-informatic analysis demonstrated its deleterious consequence. The influence of these mutations on the anti-FVIII antibodies occurrence was stratified, in association with ethnicity and familial antecedent of inhibitor. 3) The research of factors influencing FVIII levels in hemophilia A carriers showed : i) major determinants such as the presence of an additional genetic disease characterised by a FVIII deficiency, the factor Willebrad’s level and the non-random inactivation of the X chromosome; and ii) minor determinants : age, severity of hemophilia, the polymorphism D1241E of FVIII gene, and 5 new polymorphisms of LRP1 located in its binding site for FVIII.4) We analysed 8 recombinant FVIII with in vitro created mutations in its 1808-1818 region. Previous studies that analysed only the FVIII light chain, have shown that this region constituted the more affine binding site of FVIII for FIXa. We demonstrated here that the 1808-1818 region is not as essential as it was reported because within the entire molecule, its affinity decreases and mutations affecting it do alter mildly the FVIII activity
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Luu, Tien Dao. "Développement d'une infrastructure d'analyse multi-niveaux pour la découverte des relations entre génotype et phénotype dans les maladies génétiques humaines". Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00866371.
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Répondant au besoin de mieux comprendre les relations qui lient un génotype aux phénotypes moléculaires et cliniques associés, nous avons développé une nouvelle infrastructure bioinformatique qui unit, dans un même système, la collecte, la gestion, la maintenance et le traitement de multiples données ou informations. La première contribution de cette thèse est SM2PH Central et sa capacité de générer des instances. SM2PH Central constitue notre centre de référence en ligne pour toutes les protéines humaines intégrant des niveaux d'informations qui vont des aspects génomiques, structuraux, fonctionnels ou évolutifs aux aspects de transcriptomique, interactomique, protéomique ou métabolomique. La deuxième contribution est MSV3d, une ressource d'annotation multi-niveau (propriétés physico-chimiques, fonction, évolution, structure) des mutations humaines connues. MSV3d fournit l'ensemble des connaissances exploitées par la troisième contribution de cette thèse à savoir KD4v, notre base d'extraction de connaissances pour prédire l'impact phénotypique d'une mutation. La base de connaissances de KD4v induite par la Programmation Logique Inductive contient des règles exploitables par un humain ou un ordinateur et des facteurs prédictifs caractérisant les mutations neutres ou délétères. Enfin, l'ultime contribution de cette thèse est liée au développement de GEPeTTO, un prototype de priorisation de gènes. Une application biologique a été réalisée. Nous avons étudié la cécité nocturne en utilisant SM2PH Central, en combinaison avec le service d'annotation de MSV3d et la méthode de prédiction KD4v pour analyser le gène GPR179 et ses deux mutations nouvellement identifiées.
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Valente, Jordan. "Impact du génotype de blé dans les interactions avec les rhizobactéries : quelle influence de la sélection variétale sur les relations entre plantes et bactéries phytostimulatrices ?" Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1335/document.
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Depuis 1960, la grande majorité des variétés de blé sont des variétés naines, présentant de nombreuses différences par rapport aux variétés plus anciennes. Elles sont capables de mieux utiliser les apports d’engrais synthétiques et présentent des rendements supérieurs. Cependant, peu d’intérêt a été porté au système racinaire et aux impacts sur les interactions avec les bactéries du sol. Pourtant, la main de l’Homme pourrait avoir rendu caduque les effets bénéfiques apportés par les PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) aux plantes, et les traits génétiques permettant les interactions entre plante et PGPR pourraient ne pas avoir été sélectionnés chez les génotypes de variétés modernes. L’hypothèse dans cette thèse est que les PGPR intéragiraient mieux avec des variétés anciennes qu’avec des variétés modernes. Nous avions à disposition 199 accessions de blé tendre représentatif des variétés de blés sélectionnées depuis le milieu du 19ème siècle. Par une approche de criblage, nous avons évalué in vitro la capacité de deux PGPR, Pseudomonas kilonensis F113 et Azospirillum brasilense Sp245, à coloniser les racines de ces génotypes de blé, et a y exprimer des gènes impliqués dans des fonctions bénéfiques pour la croissance de la plante. Par la suite nous avons testé si les résultats obtenus in vitro se traduisaient en une amélioration de la croissance du blé par une approche d’inoculation réalisée en sol. Enfin, une étude aux champs a été menée pour analyser l’impact des génotypes de blé sur les bactéries indigènes du sol. Ces travaux ont montré (1) une meilleure aptitude de F113 et Sp245 à interagir avec les génotypes anciens in vitro, (2) de meilleurs effets phytostimulateurs suite à l’inoculation de PGPR chez les génotypes de blés ayant présenté de bons résultats lors du criblage et (3) un impact du génotype de blé sur les bactéries indigènes associées à ses racines, notamment entre génotypes anciens et génotypes modernesSince 1960, the great majority of wheat modern varieties are dwarf varieties (because of Rht genes), showing multiple differences compared to ancient varieties. Thus, they are more able to use synthetic fertilizers used in huge quantities since the mid-20th and show higher yield. However, few studies have been made regarding the impact of modern breeding on root systems and on interactions of crops with soil bacteria. Yet, these evolutions in agricultural practises could have reduced the beneficial effects brought by PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria), and the genetic traits involved in these interactions between plant and PGPR may have not been selected in modern genotypes. Our work hypothesis in this thesis is that PGPR are more able to interact with ancient genotypes than modern ones. To test this hypothesis, we had 199 bread wheat accessions representative of the wheat varieties selected since the mid-19th. Using an in vitro screening approach, we assessed the abilities of two PGPR model strains, Pseudomonas kilonensis F113 and Azospirillum brasilense Sp245, to colonize the roots of these genotypes and to express genes involved in plant-beneficial functions. Then, we assessed whether the results obtained in vitro had a biological significance by measuring the amelioration of growth performance of wheat genotypes using a soil pot inoculation experiment under greenhouse. Finally, an in-field study was performed to analyse the impact of wheat genotypes on the indigenous bacterial communities. This work showed (1) a better ability of F113 and Sp245 to interact with ancient wheat genotypes than modern ones, (2) better growth performance improvements in wheat genotypes that showed good results during screening experiments and (3) an impact of wheat genotypes on indigenous bacterial communities, notably between ancient and modern genotypes
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Pontais, Isabelle. "Réponses moléculaires à Erwinia amylovora de deux génotypes de pommier sensible et résistant au feu bactérien". Angers, 2006. http://www.theses.fr/2006ANGE0002.
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Erwinia amylovora est l’agent du feu bactérien des Maloïdées. Le but de cette thèse a été de progresser dans la compréhension des bases moléculaires conduisant à la sensibilité ou à la résistance des plantes hôtes. Un travail préalable ayant montré que certains gènes de la voie des phénylpropanoïdes sont réprimés par la bactérie, particulièrement dans un génotype sensible, cette voie a tout d’abord été explorée. Une étude in vitro a montré que deux composés phénoliques du pommier (catéchine et phlorétine), ont un pouvoir bactéricide vis-à-vis d’E. Amylovora et sont capables, à plus faible concentration, de réprimer les gènes hrp, indispensables à la pathogénicité de la bactérie. Le dosage par HPLC des composés phénoliques de deux génotypes de pommier, l’un sensible, l’autre résistant au feu bactérien, confrontés à E. Amylovora a également été réalisé. Les résultats montrent que les dihydrochalcones (DHC, incluant la phlorétine) constituent une famille de composés majoritaires dans les organes étudiés (feuilles). Tous les produits DHC présents en forte quantité chez le génotype sensible sont réprimés au cours de l’interaction avec E. Amylovora, ce qui n’est pas le cas dans le génotype résistant. Ces composés pourraient donc avoir un rôle dans la résistance. Une approche globale par puce à ADN enrichie en gènes de défense a également été entreprise (768 gènes au total). Elle montre que, dans le génotype résistant, la voie de l’acide salicylique est induite précocement par la bactérie, alors que celle de l’acide jasmonique est réprimée dans le génotype sensible. L’expression de certains gènes a été validée par PCR quantitative. L’étude de l’implication des effecteurs bactériens dans les inductions ou répressions observées montre que ce sont les effecteurs DspA/E et HrpN qui ont un rôle prédominant. Ils fonctionnent souvent en associationErwinia amylovora is the causal agent of fire blight, a disease that affects Maloideae including apple trees. The aim of this work was to improve the understanding of molecular mechanisms leading to disease susceptibility or resistance. In a first part the phenylpropanoid pathway was investigated. It has been indeed previously shown that some genes of this pathway are repressed by the bacteria, particularly in a susceptible genotype. In the present work, an in vitro analysis showed that two phenolics of apple (catechin and phloretin) have bactericidal effect against E. Amylovora and are able at lower concentrations to repress the expression of hrp genes, which are essential for the pathogenicity of the bacteria. The quantification by HPLC of phenolic compounds in a susceptible and a resistant apple genotypes during the interaction with E. Amylovora was performed. Results show that dihydrochalcones (DHC including phloretin) are the major phenolics in the organs studied (leaves). Every main DHC product of the susceptible genotype is repressed during the interaction with E. Amylovora, which is not the case in the resistant one. These compounds could then play a role in the resistance of apple to E. Amylovora. In a second part of this work, a global approach was undertaken by microarrays with a chip enriched in defense genes (768 genes on the whole). Results show that the salicylic acid pathway is early induced by the bacteria in the resistant genotype, whereas the jasmonic pathway is repressed in the susceptible one. Expressions of some genes were validated through quantitative PCR. Analysis of the involvement of Hrp effectors in the observed inductions or repressions demonstrates that DspA/E and HrpN have a leading role and often work in combination
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Rheault, Karelle. "Influence du génotype du peuplier sur les communautés microbiennes de sa rhizosphère dans un contexte de restauration des sites miniers". Master's thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/39751.
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Thèse ou mémoire avec insertion d'articlesTitre de l'écran-titre (visionné le 9 juillet 2020)
Documents en annexe en format Excel : Supp08_Pairwise_comparison_taxa_Greenhouse.xlsx; Supp03_Correlation_chimie_vs_taxa_Field.xlsx; Supp10_Correlation_taxa_vs_growth_Greenhouse.xlsx; Supp07_Pairwise_comparison_functions_Greenhouse.xlsx; Supp11_Pairwise_comparison_origin_Greenhouse.xlsx; Supp02_Pairwise_comparison_taxa_functions_Field.xlsx; Supp09_Correlation_chimie_vs_taxa_Greenhouse.xlsx
L’industrie minière au Canada contribue significativement à la prospérité et à la qualité de vie du pays. Toutefois, la législation d’autrefois n’étant pas suffisamment sévère, le Canada s’est retrouvé avec des centaines de sites miniers orphelins non restaurés. Ces sites miniers abandonnés représentent un risque environnemental majeur à cause des grandes quantités de déchets miniers exposés pouvant contaminer l’environnement par la lixiviation et l’érosion éolienne et hydrique. Plusieurs facteurs limitent la revégétalisation naturelle de ces sites, notamment des conditions abiotiques extrêmes, une faible disponibilité en éléments nutritifs et les activités anthropiques. Cette étude visait, dans un premier temps, à déterminer l’impact de la présence de peupliers baumiers sur les déchets miniers de deux sites miniers contrastés de la région de l’Abitibi-Témiscamingue. La végétation a amélioré les propriétés physicochimiques des déchets miniers et provoqué un changement important dans la composition des communautés bactériennes et fongiques, passant des communautés lithotrophes dominantes dans les environnements de déchets miniers sans végétation à des communautés hétérotrophes impliquées dans le cycle des éléments nutritifs avec végétation. Dans un deuxième temps, lors d’une expérience en serre, dix génotypes de Populus balsamiferarécoltés sur ces sites miniers et en périphérie ont été cultivés dans ces déchets miniers pendant deux saisons de croissance. Le but de cette seconde étude était de déterminer l’effet des interactions génotype-par-environnement sur les propriétés physicochimiques des substrats et des communautés microbiennes à l’aide dumétabarcodage. Bien que le type de substrat ait été identifié comme le facteur principal de la diversité et de la structure du microbiome de la rhizosphère, un effet significatif du génotype de l’arbre a également été détecté. Nos résultats mettent en évidence l’influence du génotype du peuplier baumier sur son environnement et l’importance potentielle de la sélection du génotype des arbres dans le contexte de la restauration de sites miniers
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Reich, Marlis. "Application des techniques de génotypage à haut débit pour l'étude des communautés fongiques des sols". Thesis, Nancy 1, 2009. http://www.theses.fr/2009NAN10034/document.
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Dans les écosystèmes forestiers, les communautés fongiques du sol sont extrêmement diverses et de nombreux facteurs environnementaux structurent et influencent les espèces qui les constituent. Les plantes sont des éléments structurant majeurs des espèces fongiques, car elles sont à l’origine de l’enrichissement des sols en carbone. L’écologie microbienne a fortement bénéficié des apports de la biologie moléculaire, mais l’analyse de la diversité des champignons forestiers à l’échelle du peuplement reste dépendante des outils de génotypage à haut débit. Ainsi, pour permettre l’investigation à large échelle de la diversité fongique et étudier les facteurs structurant de ces communautés, nous avons développé et validé deux générations de phyloarrays basé sur l’identification moléculaire des espèces à partir de l’ADN ribosomal nucléaire. La dernière génération a été mise au point pour identifier simultanément près de 10 000 espèces issues de différents phyla du règne fongique. Pour la première fois, nous avons utilisé ces phylochips pour décrire la richesse fongique des sols forestiers et évaluer l’impact de différents arbres hôtes sur les communautés ectomycorhiziennes et ses dynamiques temporelles. Parallèlement à ce développement technologique, nous avons exploité les très récentes techniques de séquençage massif (pyroséquençage) pour générer et analyser plus de 180 000 séquences, amplifiées à partir d’échantillons d’ADN de sols issus de 6 plantations d’essences forestières différentes. Ces deux nouvelles approches confirment, par des analyses profondes de la diversité fongique, un fort impact de l’essence forestière sur la communauté fongique et une préférence d’hôte chez les espèces mycorhiziennes, comme chez les saprotrophes. A un niveau taxonomique supérieur, nos travaux montrent une distribution relativement homogène des différentes familles du sous-règne Dykaria (ascomycètes et basidiomycètes), marquant également le caractère ubiquiste des ces microorganismesIn forest ecosystems, fungal communities are highly diverse since several environmental factors influence their richness and structure. Host plant composition is one of the major factors, as the main input of carbohydrates into soil is plant-derived. Ecological research of fungal communities was hindered by the lack of high-throughput diagnostic tools. To ease the large-scale identification of fungi, we have constructed and validated two generations of ribosomal DNA phylochips. The last generation of developed phylochips carried species-specific probes for about 10,000 fungal species spread over the whole fungal kingdom. We applied the developed phylochips to describe the impact of host trees on ectomycorrhizal communities over the time scale of one year. Furthermore, we monitored the diversity of fungal communities under six different host trees by generating over 180,000 sequences using 454 pyrosequencing approach. Results of both techniques revealed a high influence of the different tree species on soil fungal community composition, richnesse and abundance. Furthermore, host preference was observed for most of the ectomycorrhizal and saprotrophic fungi. However, host preference appeared mainly on species level, but not on family level showing also the ubiquistic character of some of the microorganisms
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Dubuffet, Aurore. "Variation intra spécifique de résistance et de virulence dans un système hôte-parasitoïde : Approche intégrative de la spécificité des interactions". Phd thesis, Université François Rabelais - Tours, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00101898.
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Les insectes parasitoïdes emploient un mode de vie particulier situé à mi-chemin entre prédation et parasitisme. Ce sont des insectes qui effectuent leur développement larvaire aux dépends d'un autre arthropode, généralement un insecte, qui va mourir à l'issue de l'interaction. Comme pour tout parasite obligatoire, le succès reproducteur d'un parasitoïde dépend en grande partie de sa capacité à infester avec succès son hôte. De son côté, l'hôte étant totalement consommé avant d'avoir laissé une descendance en cas de réussite parasitaire, son succès reproducteur dépend de sa capacité à échapper au parasitisme. Au niveau immunitaire, la réponse de la plupart des insectes aux corps étrangers tels que les œufs de parasitoïdes est la réaction d'encapsulement, qui consiste en l'élaboration d'une capsule multicellulaire mélanisée autour de l'intrus. En réponse à ce mécanisme de résistance, de nombreuses adaptations visant à éviter l'encapsulement, appelées stratégies de virulence, ont été sélectionnées au cours de l'histoire évolutive des parasitoïdes. L'issue de l'interaction entre un parasitoïde et son hôte est donc fortement influencée par les adaptations réciproques des espèces hôtes et parasitoïdes considérées, mais aussi par les variations de virulence et de résistance existant au sein de chaque espèce, un aspect qui a été négligé jusqu'à présent. Le travail de thèse présenté ici porte sur les variations de virulence du parasitoïde et les variations de résistance de l'hôte à l'origine de variations dans l'issue du parasitisme dans le modèle Leptopilina boulardi - Drosophila yakuba. Deux lignées du parasitoïde L. boulardi, présentant des capacités de virulence contrastées vis à vis de l'hôte D. yakuba, ont été étudiées et comparées pour leur comportement de sélection d'hôte et leur stratégie de virulence. Les résultats obtenus suggèrent une relation entre capacités de virulence et comportement de choix d'hôte chez L. boulardi et démontrent l'existence chez une même espèce de parasitoïde de stratégies parasitaires différentes utilisées contre deux espèces hôtes. Les effets physiologiques du parasitisme sur l'immunité de l'hôte sont décrits et l'étude de la nature des facteurs de virulence est abordée. Les bases génétiques et physiologiques de la variation de résistance à L. boulardi chez l'hôte D. yakuba ont été par ailleurs étudiées à l'aide de deux lignées hôtes respectivement sensible et résistante.
L'ensemble des données obtenues au cours de cette thèse ont été comparées avec les données disponibles dans le modèle L. boulardi - D. melanogaster dans une approche permettant d'aborder les problèmes de spécificité d'hôte au niveau physiologique et moléculaire.
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Tian, Liang. "Metabolic characterization of an adaptively evolved cell factory for continuous production of 1.3-propanediol and development of a new catalyst for 1.3 propanediol and acetone co-productions". Thesis, Compiègne, 2014. http://www.theses.fr/2014COMP2132.
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Les micro-organismes ont la capacité de s'adapter rapidement aux différentes contraintes environnementales ou métaboliques, mais le mécanisme détaillé et les principes de cette réponse adaptative en micro-organisme sont mal compris aux niveaux génétiques, biochimiques et métaboliques. Ici, une souche de E. coli a évolué avec un titre élevé de 1,3-propanediol a été sélectionné et cette souche a été analysée comme un exemple pour la découverte de ce processus d'évolution adaptative. La technologie de séquençage comparatif du génome entier a été utilisée pour identifier les mutations génétiques dans le chromosome et le plasmide portant les gènes codant pour la voie de production de 1,3-propanediol a également été séquencée. Quatre mutations ont été trouvées dans le chromosome et ils sont Ipd, glpR, dhak, nagD - promoteur. Une mutation a été trouvée dans le gène GGP2, qui est situé dans le plasmide. Toutes les mutations ont été en outre caractérisées par analyse génétique et inverse biochimique et leur influence dans le réseau métabolique sont aussi découverts. Nous avons démontré que tous les cinq mutations individuellement peuvent augmenter le taux de croissance et la production de 1,3 -propanediol. Selon le profil de fermentation de la souche évolué, l’accumulation d'acétate entravé la croissance de la souche et de l'augmentation de 1,3-propanediol titre. Pour optimiser la production de 1,3- propanediol, un nouveau catalyseur a été développé pour la co-production de 1,3-propanediol avec de l'acétone au lieu de l'acétate, parce que l'acétone a une plus grande valeur et est moins toxique que l'acétate. Les deux voies de l'acétate, dépendantes et indépendantes, ont été testées pour la co-production de 1,3-propanediol et l'acétone dans des conditions anaérobies. Pour la voie de l'acétate dépendante, en modifiant le niveau d'expression de l'acétate kinase cette voie était active dans des conditions anaérobies dans E. coli. Pour la voie de l'acétate indépendant, une courte chaîne acyl-CoA thioestérase candidat a été sélectionné et caractérisé, mais son activité doit encore être améliorée en utilisant l'évolution adaptative ou la sélection in vitro. Pour l'évolution adaptative, le réseau métabolique était rationnel conçu pour forcer de flux de carbone à la production d'acétone, ce qui va augmenter la possibilité et l'efficacité de la sélection d'une thioestérase avec une affinité et une activité élevée à l'acétoacétyl -CoA au cours du processus d’évolution adaptative. Pour la sélection in vitro, un système de bio-sensor a été développé afin de simplifier la méthode de sélection d'une thioestérase mutant avec une grande capacité de catalyser l'acétoacétyl -CoA in vitroMicroorganisms have the ability to adapt rapidly to different environmental or metabolic constraints, but the detailed mechanism and the principles of this adaptive response in microorganism is poorly understood at the genetic, biochemical, and metabolic levels. Here, the glycerol pathway from S. cerevisiae and the B12-independent C. butyricum 1,3-PD pathways were introduced into E. coli and its central metabolic network was restructured to couple the production of 1.3-propanediol to the growth of the microorganism. This strain was grown in conditions favouring adaptive evolution for around 1000 hours. An evolved population was selected under optimal conditions in mineral medium. Comparing with the original strain, it can convert glucose to 1.3-PD at high molar yield (94 %) and its productivity was also significantly increased. Comparative whole genome sequencing technology was used to identify the genetic mutations and five mutating genes lpd, glpR, dhaK, nagD and GPP2 were discovered. All the mutations were further analysed and characterized to disclose their changes after the evolution and to elucidate their influence in the whole metabolic engineering network. To optimize the production of 1.3-PD further, we plan to convert the co-production of acetate to acetone. Indeed, the 1.3 propanediol production was hampered by the acetate inhibition on growth, and acetone is a valuable product which is less toxic thyan acetate. Both the acetate-dependent and independent pathways were tested to produce acetone and some modifications to adapt the global metabolic network were performed. Several strategies were applied to ameliorate the performance of acetone production. Finally, the bottleneck of the acetate-dependent acetone pathway under anaerobic condition was indentify and the acetate-independent acetone pathway still need to be improve with the selection of an evolved or mutant enzyme with high short-chain acyl-CoA thioesterase activity
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Gilleron, Mylène. "Complexité des maladies mitochondriales : à partir de deux exemples". Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066136/document.
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Les maladies mitochondriales représentent un ensemble très divers de pathologies. Au cours de ce travail, j’ai abordé leur complexité dans deux situations différentes : les déficits humains en complexe III de la chaîne respiratoire mitochondriale et l’analyse des relations génotype/phénotype dans une cohorte de patients suspects de mutations sur un même gène nucléaire (POLG). Le complexe III joue un rôle central au sein de la chaîne respiratoire mitochondriale. Contrairement à sa caractérisation biochimique très complète, son rôle physiologique a été relativement mal établi. D'une cohorte de 2000 patients dont les activités de la chaîne respiratoire mitochondriale avaient été mesurées sur tissu hépatique ou musculaire, nous avons sélectionné 15 patients avec un déficit en complexe III pour lesquels nous disposions de fibroblastes exprimant un déficit respiratoire. L’origine génétique était initialement connue pour quatre des déficits (UQCRB, BCS1L x2, MT-CYB) et, au cours de ce projet, nous avons pu en identifier trois autres (CYC1, MT-CYB, LYRM7). Nous avons cherché à évaluer l'existence d'un lien entre le phénotype et les caractéristiques du déficit : gène impliqué, distribution tissulaire et profil des réponses cellulaires au déficit. Notre population de fibroblastes, hétérogène sur le plan génétique, s’est également révélée très variée quant aux conséquences biochimiques et cellulaires du déficit. Il ne semble donc pas exister de « profil type » des déficits en complexe III. Les atteintes liées à une mutation du gène POLG sont souvent considérées comme les maladies mitochondriales les plus fréquentes chez l’adulte. Elles sont associées à des présentations cliniques très diverses. Nous avons étudié la spécificité et la sensibilité des différents signes cliniques et biologiques considérés comme évocateurs et conduisant donc au séquençage de POLG. A cette fin, nous avons analysé rétrospectivement le phénotype clinique et les investigations mitochondriales chez 154 patients dont le séquençage du gène POLG avait été effectué révélant des mutations touchant les deux allèles du gène chez 34 patients, une seule mutation chez 10 patients et une séquence normale chez 110 patients. L’étude clinique a inclus les signes/symptômes cliniques, les données électrophysiologiques et l'imagerie cérébrale. Les investigations mitochondriales englobaient l’histologie musculaire, le dosage du lactate sanguin, la mesure des activités de la chaîne respiratoire et la recherche de délétions multiples de l’ADN mitochondrial musculaire. Cette étude a montré que les mutations du gène POLG étaient responsables de signes cliniques et paracliniques récurrents présentant donc une sensibilité et une spécificité, notamment en association, permettant de proposer un arbre décisionnel pour l’indication du séquençage du gène POLG. Cette étude a également permis d’établir l’histoire naturelle des maladies de l’adulte dues à des mutations délétères de POLG. En conclusion, la classification des maladies mitochondriales par une anomalie biochimique commune, un déficit en complexe III dans le cas présent, conduit à regrouper des atteintes très différentes, aussi bien sur le plan clinique que biochimique et cellulaire. Au contraire, même dans des affections réputées comme extrêmement diverses comme celles dues aux mutations du gène POLG, la classification par le gène atteint permet d’identifier des présentations récurrentes dans la classe d’âge étudiée, patients adultes dans le cas présent…Mitochondrial diseases represent a very diverse set of pathologies. With this work, I approached their complexity in two different situations: phenotypic analysis of fibroblasts derived from patients with defects of the respiratory complex III and phenotypic analysis of a cohort of patients, the POLG gene of whom had been sequenced. The complex III plays a central role in the mitochondrial respiratory chain. Contrary to its complete biochemical characterization, its physiological role has been relatively poorly established. We selected 15 patients with complex III defect in liver and/or muscle and with fibroblasts expressing a respiratory defect. The genetic origin was initially known for four of these defects (UQCRB, BCS1L x2, MT- CYB) and during this project, we were able to identify three additional cases (CYC1, MT- CYB, LYRM7). We sought to assess the existence of a link between the disease phenotype and the defect characteristics: gene involved, tissue expression and cellular responses. Our population of fibroblasts, genetically heterogeneous, turned also to be diverse with respect to the biochemical and cellular consequences of the defect. A "typical" profile of complex III defect therefore does not seem to exist. Pathologies related to POLG mutations are often considered the most common mitochondrial diseases in adults. Their clinical presentation is very diverse. We have investigated the specificity and sensitivity of different clinical and biological signs considered as suggestive for POLG mutations and therefore leading to POLG sequencing. To that purpose, we retrospectively analyzed the clinical phenotype and mitochondrial investigations in 154 patients for which POLG had been sequenced revealing mutations affecting two alleles of the gene in 34 patients, one allele for 10 patients and a normal sequence for 110 patients. This study has shown that POLG mutations were responsible of recurrent clinical and paraclinical signs, whose sensitivity and specificity when considered in association allowed to propose a diagnostic flowchart for POLG sequencing. This study has also permitted to establish the natural story of diseases associated with deleterious POLG mutations in adults. In conclusion, classification of mitochondrial diseases by a common biochemical abnormality, a complex III defect in the present case, leads to group very different diseases that differ from their clinical, biochemical and cellular patterns. On the contrary, even in diseases considered highly diverse as those due to POLG mutations, classification by the affected gene allows to identify recurrent presentations in a population of adult patients with neurological presentation
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Bresso, Emmanuel. "Organisation et exploitation des connaissances sur les réseaux d'intéractions biomoléculaires pour l'étude de l'étiologie des maladies génétiques et la caractérisation des effets secondaires de principes actifs". Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0122/document.
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La compréhension des pathologies humaines et du mode d'action des médicaments passe par la prise en compte des réseaux d'interactions entre biomolécules. Les recherches récentes sur les systèmes biologiques produisent de plus en plus de données sur ces réseaux qui gouvernent les processus cellulaires. L'hétérogénéité et la multiplicité de ces données rendent difficile leur intégration dans les raisonnements des utilisateurs. Je propose ici des approches intégratives mettant en oeuvre des techniques de gestion de données, de visualisation de graphes et de fouille de données, pour tenter de répondre au problème de l'exploitation insuffisante des données sur les réseaux dans la compréhension des phénotypes associés aux maladies génétiques ou des effets secondaires des médicaments. La gestion des données sur les protéines et leurs propriétés est assurée par un système d'entrepôt de données générique, NetworkDB, personnalisable et actualisable de façon semi-automatique. Des techniques de visualisation de graphes ont été couplées à NetworkDB pour utiliser les données sur les réseaux biologiques dans l'étude de l'étiologie des maladies génétiques entrainant une déficience intellectuelle. Des sous-réseaux de gènes impliqués ont ainsi pu être identifiés et caractérisés. Des profils combinant des effets secondaires partagés par les mêmes médicaments ont été extraits de NetworkDB puis caractérisés en appliquant une méthode de fouille de données relationnelles couplée à Network DB. Les résultats permettent de décrire quelles propriétés des médicaments et de leurs cibles (incluant l'appartenance à des réseaux biologiques) sont associées à tel ou tel profil d'effets secondairesThe understanding of human diseases and drug mechanisms requires today to take into account molecular interaction networks. Recent studies on biological systems are producing increasing amounts of data. However, complexity and heterogeneity of these datasets make it difficult to exploit them for understanding atypical phenotypes or drug side-effects. This thesis presents two knowledge-based integrative approaches that combine data management, graph visualization and data mining techniques in order to improve our understanding of phenotypes associated with genetic diseases or drug side-effects. Data management relies on a generic data warehouse, NetworkDB, that integrates data on proteins and their properties. Customization of the NetworkDB model and regular updates are semi-automatic. Graph visualization techniques have been coupled with NetworkDB. This approach has facilitated access to biological network data in order to study genetic disease etiology, including X-linked intellectual disability (XLID). Meaningful sub-networks of genes have thus been identified and characterized. Drug side-effect profiles have been extracted from NetworkDB and subsequently characterized by a relational learning procedure coupled with NetworkDB. The resulting rules indicate which properties of drugs and their targets (including networks) preferentially associate with a particular side-effect profile
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Bresso, Emmanuel. "Organisation et exploitation des connaissances sur les réseaux d'interactions biomoléculaires pour l'étude de l'étiologie des maladies génétiques et la caractérisation des effets secondaires de principes actifs". Phd thesis, Université de Lorraine, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00917934.
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La compréhension des pathologies humaines et du mode d'action des médicaments passe par la prise en compte des réseaux d'interactions entre biomolécules. Les recherches récentes sur les systèmes biologiques produisent de plus en plus de données sur ces réseaux qui gouvernent les processus cellulaires. L'hétérogénéité et la multiplicité de ces données rendent difficile leur intégration dans les raisonnements des utilisateurs. Je propose ici des approches intégratives mettant en œuvre des techniques de gestion de données, de visualisation de graphes et de fouille de données, pour tenter de répondre au problème de l'exploitation insuffisante des données sur les réseaux dans la compréhension des phénotypes associés aux maladies génétiques ou des effets secondaires des médicaments. La gestion des données sur les protéines et leurs propriétés est assurée par un système d'entrepôt de données générique, NetworkDB, personnalisable et actualisable de façon semi-automatique. Des techniques de visualisation de graphes ont été couplées à NetworkDB pour utiliser les données sur les réseaux biologiques dans l'étude de l'étiologie des maladies génétiques entrainant une déficience intellectuelle. Des sous-réseaux de gènes impliqués ont ainsi pu être identifiés et caractérisés. Des profils combinant des effets secondaires partagés par les mêmes médicaments ont été extraits de NetworkDB puis caractérisés en appliquant une méthode de fouille de données relationnelles couplée à Network DB. Les résultats permettent de décrire quelles propriétés des médicaments et de leurs cibles (incluant l'appartenance à des réseaux biologiques) sont associées à tel ou tel profil d'effets secondaires.
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Zancarini, Anouk. "Etude de l'interaction plante-communautés microbiennes de la rhizosphère chez l'espèce modèle Medicago truncatula par une approche multidisciplinaire : contribution à la réflexion sur le pilotage des interactions par la plante". Thesis, Dijon, 2012. http://www.theses.fr/2012DIJOS026.
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Les communautés microbiennes du sol peuvent améliorer la croissance de la plante en augmentant la disponibilité en nutriments du sol, favorisant ainsi leur prélèvement par la plante. Dans le contexte d’une production agricole à bas niveau d’intrants, la nutrition de la plante est susceptible de reposer de plus en plus sur les interactions plante-communautés microbiennes de la rhizosphère, qui peuvent être modulées par le génotype de la plante. Pourtant, très peu d’études se sont intéressées aux modifications des communautés microbiennes de la rhizosphère dans leur globalité et ce en relation avec à la fois le génotype et le phénotype de la plante. Ces travaux de thèse ont été consacrés à étudier l’effet du génotype de la plante sur la structure génétique des communautés microbiennes de la rhizosphère en relation avec les stratégies nutritionnelles de la plante.L’interaction plante-communautés microbiennes de la rhizosphère a été évaluée par une approche multidisciplinaire alliant écophysiologie et écologie microbienne. L’effet du génotype de la plante sur la structure génétique des communautés microbiennes de la rhizosphère qui lui sont associées a été analysé par DNA fingerprint. Les différentes stratégies nutritionnelles de la plante ont été analysées par une approche de type structure/fonction prenant en compte la mise en place des structures (feuilles, racines) et leur fonctionnement (photosynthèse, rhizodéposition, prélèvement spécifique d’azote).Dans une première expérimentation réalisée sur sept génotypes de Medicago truncatula, nous avons montré qu’à un stade précoce du développement de la plante, le génotype de Medicago truncatula affectait la structure génétique des communautés bactériennes du sol. En revanche, à ce stade précoce, peu de différences de croissance ont été observées entre les différents génotypes étudiés. Ces derniers ont par contre présenté des stratégies nutritionnelles contrastées. Les descripteurs fonctionnels sont donc plus efficaces que les descripteurs structurels pour discriminer les génotypes de plantes à un stade précoce du développement de la plante. De plus, nous avons montré un lien entre les stratégies nutritionnelles de la plante et la sélection des communautés bactériennes associées. Cette étude nous a également permis de développer un cadre d’analyse écophysiologique appliqué à l’étude des interactions plante-communautés microbiennes de la rhizosphère.Outre l’effet majeur du génotype de la plante dans les interactions plante-communautés bactériennes de la rhizosphère, nous avons également montré qu’il y avait un effet important de l’environnement, comme la disponibilité en azote minéral du sol. En effet, la disponibilité en azote minéral du sol a affecté la structure génétique des communautés bactériennes rhizosphériques via un effet indirect de la plante dépendant du génotype considéré. Les effets des différents génotypes de Medicago truncatula et de leurs stratégies de réponses à des contraintes environnementales, comme la disponibilité de l’azote du sol, se sont révélées être des composantes majeures de la sélection des communautés microbiennes. [...]The soil microbial communities can improve plant growth by increasing soil nutrient availability, thereby promoting their uptake by the plant. In an overall context of input reduction, the plant nutrition should be increasingly based on plant- rhizosphere microbial communities’ interactions. Yet, very few studies have examined the entire rhizosphere microbial communities in relationship with both plant genotype and phenotype. The aim of this thesis was to study the plant genotype effect on the rhizosphere microbial communities in relationship with the plant nutritional strategies.To do so, the plant-rhizosphere microbial communities’ interaction was assessed by a multidisciplinary approach combining ecophysiology and microbial ecology. The plant genotype effect on the genetic structure of the associated rhizosphere microbial communities was analyzed by DNA fingerprinting. The different plant nutritional strategies were analyzed by a structural/functional approach taking into account both structure establishment e.g. leaves and functions e.g. photosynthesis.In a first experiment carried out on seven genotypes of Medicago truncatula, we showed that the Medicago truncatula genotype affected the genetic structure of the rhizosphere bacterial communities very early relatively to the plant development stages. However, at this early stage, few growth differences could be observed among the different genotypes. Yet, those genotypes presented contrasted nutritional strategies. Therefore, the functional descriptors were more efficient than the structural ones to discriminate plant genotypes at an early developmental stage. In addition, we showed that a link existed between the plant nutritional strategies and the rhizosphere bacterial communities selection. Finally, this study enabled to develop a multidisciplinary framework applied to the study of the plant- rhizosphere microbial communities’ interactions.In addition to the plant genotype effect, we showed that there is an environmental effect e.g. soil mineral nitrogen availability on the rhizosphere bacterial communities. Indeed, the soil mineral nitrogen availability affected the genetic structure of the rhizosphere bacterial communities via an indirect effect of the plant depending on its genotype. The effects of the different Medicago truncatula genotypes and their response strategies to environmental constraints (soil mineral nitrogen availability), proved to be a major component of the selection of the rhizosphere microbial communities.In order to identify the genetic determinisms of the interaction between the plant and the rhizosphere microbial communities, a second experiment was conducted on a core collection of 184 genotypes of Medicago truncatula. Initial results enabled to identify and characterize four groups of genotypes with contrasted phenotypes for their growth and their specific nitrogen uptake. Thanks to high-throughput sequencing, we will analyze the rhizosphere microbial communities’ diversity associated with the different Medicago truncatula genotypes. These results should determine if the plant genotype influences the selection of beneficial rhizosphere microbial communities. Moreover, when the whole genome sequencing data would be available for the 184 genotypes of the Medicago truncatula core collection, a genome-wide association study will be proceed. The creation of plant ideotypes, which will promote beneficial interactions with rhizosphere microbial communities, will be possible. Plant growth and yield will be improved without the concomitant increase of agricultural inputs
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Pichaud, Nicolas. "Relation entre phénotype et génotype mitochondrial : mesure du métabolisme mitochondrial en fonction de la température chez deux haplotypes de Drosophila simulans". Thèse, 2011. http://www.archipel.uqam.ca/4204/1/D2230.pdf.
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Les mitochondries possèdent leur propre matériel génétique (ADN mitochondrial ou ADNmt) qui code pour des peptides interagissant avec ceux codés par l'ADN nucléaire pour former les complexes du système de transport des électrons (ETS) ainsi que l'ATP synthase qui participent au processus de phosphorylation oxydative (OXPHOS). Il a été suggéré que la sélection sur l'ADNmt peut mener à des haplotypes adaptés à différents environnements. Dans cette thèse, Drosophila simulans a été choisie pour examiner le potentiel adaptatif des divergences de l'ADN mitochondrial. Cette espèce présente trois haplogroupes (siII, siII et siIII) subdivisés avec approximativement 3% de divergences inter-haplogroupes mais n'ayant aucune subdivision nucléaire observée au niveau des loci codés par l'ADN nucléaire. Le principal objectif de ce travail était d'examiner le rôle de l'ADN mitochondrial sur l'établissement de caractères phénotypiques tel que le métabolisme mitochondrial des haplotypes siII et silll de Drosophila simulans et de déterminer le potentiel adaptatif des divergences du génome mitochondrial sur les propriétés fonctionnelles des mitochondries en fonction des variations de température. Le premier objectif était d'identifier les différences au niveau des performances mitochondriales et de la thermosensibilité associées à la divergence des mitotypes sill et silll de Drosophila simulans en évaluant l'activité des différentes enzymes de l'ETS à quatre températures différentes grâce à une approche in vitro (isolations mitochondriales). Nous avons montré que les différentes enzymes de l'ETS ont différentes thermosensibilités, ce qui peut mener à une distribution différente du contrôle de la respiration par les composantes de l'ETS et par les déshydrogénases en amont de l'ETS à différentes températures. Par exemple, nous avons détecté un excès apparent au niveau du complexe IV d'environ 604% et 613% pour sill et silll respectivement, mais seulement à basse température (12°C), ce qui nous a amené à penser que cela était dû à un dysfonctionnement des déshydrogénases à basse température. Le second volet de cette thèse reprenait les mêmes objectifs que le premier. Cependant, pour ce chapitre, une nouvelle méthode (approche in situ) a été développée sur des fibres musculaires perméabilisées en utilisant un protocole en respirométrie à haute résolution. Nous avons montré, et ce pour la première fois, que l'approche in situ est très appropriée pour évaluer les performances mitochondriales chez des invertébrés et serait même plus pertinente que l'approche in vitro. De plus hautes capacités catalytiques des complexes de l'ETS ont été détectées à 24°C pour le mitotype siII. Cette capacité catalytique plus élevée pour siII peut lui donner un avantage en termes d'intensité du métabolisme aérobie, d'endurance, ou des deux si l'intensité de l'exercice qui peut être effectué au niveau aérobique est dictée par la capacité aérobique du tissu. De plus, les résultats obtenus sur la thermosensibilité ont montré que même si la température affecte les capacités catalytiques des différentes enzymes de l'ETS, les mitotypes sill et silll ont une grande tolérance aux variations de température. Le troisième volet de cette thèse se concentrait sur l'évaluation du potentiel adaptatif des divergences de l'ADNmt aux quatre températures déjà testées dans les chapitres précédents en utilisant des introgressions. Les performances mitochondriales des haplotypes ainsi créés (sill-introgressé et siIII-contrôle) ont ensuite été mesurée avec l'approche in situ. Nos résultats ont montré que les capacités catalytiques des différentes enzymes de l'ETS dans les organismes introgressés (sill-introgressé) étaient quasiment similaires à celles détectées dans le mitotype sill, du moins à 24°C. De plus, les différences entre sill et silll détectées à 24°C dans le second volet se retrouvent aussi entre sill-introgressé et siIII-contrôle, dénotant que les propriétés fonctionnelles des mitochondries sont principalement conférées par l'ADN mitochondrial. Cependant, l'impact de la température divergeait entre sill-introgressé et silIl-contrôle, principalement au niveau de l'excès apparent de COX à 12°C (excès d'environ 193% pour silIl-contrôle, mais pas d'excès pour sill-introgressé) et au niveau des coefficients de température (Q10) mesurés entre 12 et 18°C. Il est donc possible que les interactions entre ADN nucléaire et ADN mitochondrial soient nécessaires pour permettre aux organismes de faire face aux variations de température. C'est, selon nos connaissances, l'une des premières démonstrations claires du potentiel adaptatif de différents ADNmt sur les propriétés fonctionnelles des mitochondries.
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : respiration mitochondriale, système de transport des électrons, interactions mitonucléaires, ADNmt, température.