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École Doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation

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Most widely held works by École Doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation
Origine, devenir et détection rapide de microorganismes entériques pathogènes à l'interface côtière : une application aux genres Salmonella et Cryptosporidium by Karine Lemarchand( Book )

2 editions published in 2001 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

De nombreux microorganismes potentiellement pathogènes pour l'homme et les animaux sont présents à l'interface côtière, où ils peuvent avoir des implications importantes en terme de santé publique, comme en terme d'activité socio-économiques. Les difficultés inhérentes à la détection des pathogènes par les techniques classiques de mise en culture (i.e. temps, formes non cultivables) nécessitent le développement de méthodes alternatives permettant la quantification rapide de pathogène spécifiques en milieu naturel. Les travaux réalisés ont permis d'utiliser une méthode directe, couplée à une détection par cytométrie en phase solide, pour quantifier des oocystes de Cryptosporidium dans différents types d'eau, mais restent encore à être affinés dans le cas particulier des bactéries. L'analyse de la contamination du bassin versant du Tech (Pyrénées-Orientales, France) n'a pas permis d'établir une relation quantitative entre Salmonella, Cryptosporidium et deux indicateurs de pollution fécale (e.g. coliformes thermotolérants, streptocoques fécaux). Elle confirme la nécessité de rechercher les germes pathogènes de façon spécifique dans les eaux de surface. Les flux de pathogènes à l'interface côtière peuvent être direct ou diffus. Les apports diffus sont contrôlés par la fréquence de mobilisation des sources, animales ou humaines, de contamination et par la capacité de résistance des organismes face aux facteurs biotiques et abiotiques (e.g. salinité, rayonnement).L'analyse de la survie de sérotypes de "Salmonella enterica" provenant d'origines diverses démontre un comportement physiologique similaire pour l'ensemble des souches, conduisant à l'apparition de formes actives non cultivables. Une des hypothèses proposées afin de mieux comprendre les mécanismes à l'origine de la récurrence de certains sérotypes de "Salmonella enterica" en milieu fluvial, consiste en une sélection de cellules mutantes mieux adaptées aux conditions environnementales
Exploration et inférence du réseau de régulation de la transcription de la bactérie symbiotique intracellulaire à génome réduit, Buchnera aphidicola = Exploration and inference of the transcription regulatory network of the symbiotic, genome reduced, intracellular bacteria, Buchnera aphidicola by Lilia Brinza( Book )

2 editions published in 2010 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

This thesis is a systemic study of the gene transcription regulation in Buchnera aphidicola, the intracellular obligatory symbiont of the peaaphid, Acyrthosiphon pisum. Several previous experimental studies showed that the bacterium provides to aphid the complementary nutrients absent from its diet, and that Buchnera adapts the supplying to the host demand. Nevertheless, the mechanisms underlying this regulation remain unknown. Our study is composed of four parts. The first one draws up an inventory of the transcription machinery of Buchnera. In the second part, we analyse the Buchnera dynamic genomic architecture, i.e. the organization and the evolution of its operon map. ln this context, we developed a Bayesian operon predictor (Dis Ter), adapted to the Buchnera model, which allowed us to propose a new Buchnera operon map. In the third part, we analysed the sequence-dependent structural properties of the bacterium genome. The results of theses three analyses, which fall within a bottom-up approach, allowed us to build a first mode! of Buchnera aphidicola transcription regulatory network. Finally, the last part followed a top-down modelling approach. We developed a new method for the inference of gene networks named IGOIM and using gene expression data as input data. IGOIM was tested and validated on simulated gene expression data
Analyse de la réduction du risque cardiovasculaire par le traitement antihypertenseur : vers une prescription personnalisée by Theodora Bejan-Angoulvant( Book )

2 editions published in 2010 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Le traitement antihypertenseur (TAH) réduit le risque cardiovasculaire (RCV). Son efficacité est établie à partir de nombreux essais et méta-analyses conduits sur différentes populations. L'effet du TAH suit en moyenne un modèle multiplicatif différent d'une classe médicamenteuse à l'autre et non constant dans le temps. Pour progresser vers une prescription personnalisée du TAH, nous avons suivi 3 objectifs: 1) La modélisation statistique de l'effet du TAH sur le risque d'accidents vasculaires cérébraux (AVC) et d'infarctus (IDM) dans différents sous-groupes de patients, selon le temps et la classe médicamenteuse. 2) La méta-analyse de l'effet du TAH sur le risque d'AVC, d'IDM et de mortalité après 80 ans, situation de prescription fréquente. 3) La mise en place, conduite et coordination de l'essai clinique IDEAL, randomisé en plan croisé et double insu dont l'objectif est d'étudier l'influence des caractéristiques individuelles sur la réponse pressionnelle à 2 classes de TAH. Les 2 premiers travaux ont été réalisés sur la base INDANA, méta-analyse sur données individuelles des essais évaluant le TAH contre placebo. Ils suggèrent sans être définitivement convaincants que la réduction du bénéfice au cours du temps sur le risque d'infarctus est plus nette chez la femme et sous bêtabloquants. Chez les patients très âgés le TAH reste efficace pour réduire le RCV, mais notre analyse de l'absence de réduction de la mortalité nous conduit à recommander d'éviter toute intensification du TAH à cet âge. L'essai IDEAL a inclus 124 patients chez lesquels la régression à la moyenne et l'évolution sous placebo expliquent une baisse de pression de même ordre que le TAH
Processus cellulaires et moléculaires impliqués dans l'homéostasie bactériocytaire chez le puceron du pois Acyrthosiphon pisum by Pierre Simonet( Book )

2 editions published between 2016 and 2019 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Symbiotic associations constitute a driving force in the ecological and evolutionary diversification of metazoan organisms. Over the evolution, they have led to the emergence, in insects, of a novel eukaryotic cell type, the bacteriocytes, specialized in harboring symbiotic bacteria. These cells constitute a fascinating enigma in cell biology, as the processes underpinning their development, morphogenesis and degeneration remain still unsolved. In my PhD thesis, we have used the nutritional symbiosis between the aphid, Acyrthosiphon pisum, and its obligate endosymbiont, Buchnera aphidicola, as a model system. We have first developed a novel approach for counting symbiotic bacteria, based on flow cytometry, and showed that the endosymbiont population increases exponentially throughout aphid nymphal development, with a growing rate that has never been characterized by indirect molecular techniques. Using histology and imaging techniques, we have shown that bacteriocytes also increase significantly in number and size during nymphal development. Once adulthood is reached, the dynamics of symbiont and host cells is reversed: the number of endosymbionts decreases progressively and bacteriocytes start to degenerate. These results show a coordination of the cellular dynamics between bacteriocytes and primary symbionts, and reveal a fine-tuning of aphid symbiotic cells to the nutritional demand imposed by the host physiology throughout development. Interestingly, the degenerative process that bacteriocytes undergo with aging exhibits morphological features distinct from the evolutionary conserved apoptotic cell deaths. It originates from an extensive ER-derived hypervacuolation, triggering a cascade of cellular stress responses including the activation of autophagy and lysosomal pathways. This stepwise non-apoptotic cell death, sharing several features with paraptosis, has hitherto never been characterized in insects and its discovery opens the way to the identification of the molecular mechanisms acting on bacteriocyte homeostasis. In the last part of this PhD project, we have proceeded to the characterization of the PAH gene functions in aphid physiology, using an RNA interference (RNAi) approach. Our results show that, even though this gene is highly expressed in bacteriocytes, it is not involved in the regulation of their homeostasis. Nevertheless, we have demonstrated a new role for this metabolic gene in insect embryonic development and morphogenesis
GeMME, une interface modélisant la cartographie comparée des mammifères : application à l'étude de la régionalisation des génomes de l'homme et de la souris by Bruno Spataro( Book )

2 editions published in 2001 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

L'organisation de l'information génétique le long des génomes de mammifères est fortement structurée. Certaines de ces structures sont clairement identifiées bien qu'encore mal comprises (isochores, bandes cytogénétiques) mais d'autres restent à explorer. L'établissement de cartes génomiques, permettant de localiser précisément les éléments porteurs de l'information génétique, et notamment les gènes, est une étape indispensable pour la mise en évidence et la compréhension des phénomènes à l'origine de la mise en place et du maintient de ces structures. Les méthodes de cartographie génomique sont nombreuses et les unités utilisées ainsi que le niveau de précision atteint dépendent des espèces étudiées et des objectifs poursuivis. L'approche comparative, grâce à la mise en parallèle de cartes d'origines et d'espèces différentes, peut apporter des éléments de réponse, à condition que les outils adaptés soient disponibles. GeMME est une interface développée dans le cadre d'un vaste projet autour de la cartographie génomique des mammifères, s'appuyant sur une base de connaissances développée en parallèle et regroupant des informations relatives à la cartographie mais aussi aux séquences, à l'expression et aux relations d'homologie pour les gènes de l'homme et la souris. GeMME permet l'interrogation de la base en fonction de critères biologiquement pertinents, la visualisation des données ainsi que leur analyse grâce à des outils statistiques intégrés. L'utilisation de GeMME nous a permis de confirmer la structuration des génomes aux niveau chromosomiques et cytogénétiques, mais aussi l'existence de structures régionales (isochores, tachychores) et le rôle particulier joué par les régions télomériques. Les relations existant entre les paramètres structuraux, fonctionnels et évolutifs sont difficiles à appréhender, mais cette étude montre que la prise en compte de la composante spatiale s'avère indispensable dans l'analyse des génomes et de leur évolution
Recherche de signaux moléculaires végétaux impliqués dans l'induction de gènes chez la bactérie phytopathogène Erwinia chrysanthemi ( Dickeya dadantii ) by Aleksandra Wlodarczyk( Book )

2 editions published in 2010 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Recherche de signaux moléculaires végétaux impliqués dans l'induction de gènes chez la bactérie phytopathogène Erwinia chrysanthemi (Dickeya dadantii) Dickeya dadantii est une bactérie responsable de pourritures sur un large spectre de plantes. Sa virulence est principalement due à la sécrétion d'enzymes dégradant la paroi végétale. Ce travail de thèse a porté sur l'identification de molécules jouant un rôle de signal dans les interactions entre plantes et bactéries. Divers phytoconstituants sont connus être impliqués dans les phénomènes de communication entre plantes et microorganismes. Chez D. dadantii, nous avons caractérisé deux régions génomiques, lfa et lfg, codant des protéines exprimées seulement lors de l'infection de plantes ou en présence d'extraits végétaux. Leur expression est modulée par des répresseurs agissant différemment en présence ou absence d'inducteur. Ces régulateurs, LfaR et LfgR, contrôlent également l'expression de gènes permettant le transport de l'inducteur dans le cytoplasme bactérien. Après mise au point d'un test de criblage, la recherche de l'inducteur végétal a été réalisée à partir d'extraits de feuilles d'endive et de tubercules de pomme de terre. Plusieurs étapes chromatographiques ont permis d'obtenir plusieurs fractions actives, dont une très fortement. Cette fraction provenant de pomme de terre contient seulement deux composés qui ont été purifiés. Le composé majeur a été identifié comme étant un nucléoside, la guanosine, mais cette molécule pure n'a pas d'activité inductrice. La quantité de l'autre composé était insuffisante pour permettre l'identification de cette molécule active. Les résultats de ce travail montrent l'implication et le mécanisme d'action de petites molécules hydrophiles agissant comme signaux dans l'interaction entre la plante et D. dadantii
Un nouveau type de mort cellulaire impliqué dans l'élimination des bactériocytes chez les pucerons : Mécanismes moléculaires et régulations physiologiques by Mélanie Ribeiro Lopes( )

2 editions published in 2020 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Symbiotic associations are a major driver of the ecological and evolutionary diversification of metazoan organisms. In insects that are physiologically dependent on intracellular symbiotic bacteria, the latter are housed in a new cell type, bacteriocytes. These cells constitute a fascinating enigma in cell and developmental biology, the molecular mechanisms governing their dynamics in response to host physiology remaining largely unknown. In this study, we used the symbiosis between the pea aphid (Acyrthosiphon pisum) and the bacterium Buchnera aphidicola as a model system for the study of bacteriocyte cell death. We have shown that, in adult aphids, bacteriocytes are eliminated by a very slow process of non-apoptotic cell death, which begins with a hypervacuolization of the endoplasmic reticulum and involves a cascade of cellular stress responses, including activation of the autophagic and lysosomal systems. We have linked this cell death with a significant expansion of the genes encoding the Inhibitor of APoptosis (IAP) proteins in the pea aphid, with 28 genes, against the four identified in Drosophila melanogaster. Comparative genomic analyzes have revealed that this expansion is common and specific of aphids, and is associated with the emergence of structural innovations within IAPs. We have confirmed the anti-apoptotic role of several of these IAPs in heterologous expression experiments in the developing eye of D. melanogaster. We have also shown that the expression of the corresponding genes is specifically induced during bacteriocyte cell death. This suggests that at least some of the IAPs, in the context of symbiosis, would have acquired new functions, with a specific role in bacteriocytes, where their induction could block apoptosis and ensure the permanence of these cells and their symbionts until the senescent phases of the insect's life. In agreement with this hypothesis, we have shown that the inactivation of these genes by RNAi, in the pea aphid, leads to the appearance of a phenotype reminiscent of apoptosis in bacteriocytes. Finally, a high-throughput transcriptomic study, following bacteriocytes from the nymphal stages to the senescence of aphids, allowed us to identify possible inducers and / or regulators of bacteriocyte cell death, including genes of the UPR pathway, known to be activated in the event of endoplasmic reticulum stress and capable of inducing the expression of IAPs
Vegetation and climate of north anatolian and north aegean region since 7 Ma according to pollen analysis by Demet Biltekin( )

1 edition published in 2010 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

This study concerns a long marine section (DSDP Site 380: Late Miocene to Present) and onshore exposed sections from the Late Miocene and/or Early Pliocene. The main target of this study is to reconstruct vegetation and climate in the North Anatolia and North Aegean region for the last 7 Ma. Two vegetation types were alternately dominant: thermophilous forests and open vegetations including Artemisia steppes. During the Late Miocene, most of the tropical and subtropical plants declined because of the climatic deterioration. However, some of them survived during the Late Pliocene, such as those which constituted coastal swamp forests (Glyptostrobus, Engelhardia, Sapotaceae, Nyssa) or composed deciduous mixed forests with mesothermic trees. Simultaneously, herbaceous assemblages became a prevalent vegetation component despite steppe elements (Artemisia, Ephedra, Hippophae rhamnoides) did not significantly develop. At 2.6 Ma, as a response to the onset of Arctic glaciations, subtropical elements rarefied despite some taxa persisted (Glyptostrobus, Engelhardia, Sapotaceae, Nyssa). In parallel, deciduous mixed forest assemblages composed of mesothermic trees (deciduous Quercus, Betula, Alnus, Liquidambar, Fagus, Carpinus, Tilia, Acer, Ulmus, Zelkova, Carya, Pterocarya) almost disappeared too while steppe environments strongly enlarged. Then, Artemisia steppic phases developed during longer temporal intervals than mesophilous tree phases all along the glacial-interglacial cycles (first with a period of 41 kyrs, then 100 kyrs). Since 1.8 Ma, herbaceous ecosystems including Artemisia steppes still continuously enlarged up today. Such an expansion of Artemisia steppes in the Ponto-Euxinian region was observed at the earliest Pliocene but their earliest settlement in Anatolia seems to have occurred in the Early Miocene. The development of the Artemisa steppes in Anatolia might result from the uplift of the Tibetan Plateau. Relictuous plants such as Carpinus orientalis, Pterocarya, Liquidambar orientalis, Zelkova persisted up today. This story can be explained by some influence of the Asian monsoon which reinforced as a result from the uplifted Tibetan Plateau
Characterization of a new virulence factor secreted by the plant pathogenic bacteria Dickeya dadantii by Lulu Liu( )

2 editions published in 2019 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Peu de protéines nécessaires à l'infection des plantes communes aux bactéries, aux champignons et aux oomycètes ont été identifiées à part les enzymes dégradant les parois des cellules végétales. Nous avons caractérisé la structure et les propriétés d'une protéine, IbpS, sécrétée par la bactérie phytopathogène nécrotrophe Dickeya dadantii. Des homologues de cette protéine sont présents non seulement chez des bactéries à Gram+ mais aussi chez des champignons, des oomycètes et quelques animaux. Ce gène d'origine bactérienne a été transféré une fois chez les oomycètes et probablement plusieurs fois chez les champignons. IbpS peut fixer le fer et le cuivre, des métaux à activité redox. Elle a une structure en Venus Fly Trap classique mais avec des caractéristiques originales : elle forme des dimères en solution et possède un nouveau mode de fixation du métal. IbpS est impliquée dans le processus infectieux de D. dadantii et de Botrytis cinerea, un champignon phytopathogène nécrotrophe. Nous proposons qu'IbpS, une fois sécrétée, fixe le fer et le cuivre exogène, réduisant ainsi leur concentration intracellulaire et la formation de ROS dans le microorganisme. La sécrétion de cette protéine fixant les métaux semble être un mécanisme de protection contre l'oxydation requis pendant l'infection partagé par des phytopathogènes nécrotrophes
Computational modeling of virulence genes expression : A study of gene regulation during plant pathogenesis by Shiny Martis Badiadka( )

2 editions published in 2020 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Plant pathogens are a major threat to food security all around the world. Virulence genes enable the pathogens to disease the host and pose threats. We study and computationally model the expression of virulence in pathogens. The pel genes, a major virulence factor in pectinolytic bacteria which infect plants and cause soft rot disease. The Pel enzymes released by the pathogen result in the maceration of tissue in crops and facilitate pathogenesis. We model the pel genes in our model organism Dickeya dadantii. We study pelD/E genes which encode proteins with similar enzymatic activities, but also share the same set of transcriptional regulators, thus raising the question of the benefit of this duplication and the specific role of these two genes. We model their expression with respect to the KdgR repressor and CRP activator. We develop a quantitative dynamic kinetic model of this process that reproduces the observed behavior of the two genes and explains their specific role in the infection. The regulatory part of the model is based on experimental values, and fitted kinetic parameters are subjected to systematic evaluation. The model is robust and has multiple applications for studying the pathogenesis of pectinolytic bacteria. In addition, we explore the instance of carbon catabolite repression observed during the regulation of virulence genes Dickeya dadantii. The novel antibiotic seconeolitsin is characterized in the gram negative model organism Dickeya dadantii. Growth kinetics and MIC studies are carried out. The variations in the level of supercoiling in the presence of seconeolitsin and novobiocin are quantified and analyzed. The effect of supercoiling on the expression of genes, especially the pelE gene is studied using the novel antibiotic seconeolitsin. The study explores the role of supercoiling as a gene regulator
Characterization of Dickeya solani strains and identification of bacterial and plant signals involved in induction of virulence by Malgorzata Golanowska( Book )

2 editions published between 2015 and 2020 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Dickeya solani is a species consisting of newly emerged plant pathogenic bacteria that cause blackleg and soft rot diseases. They are responsible for great damages to potato plantations in most of European countries. D. solani strains produce a wide range of plant cell-wall degrading enzymes which are the main virulence factors. The aims of the study were: 1) phenotypic and genotypic characterizations of the D. solani strains isolated in countries with different climatic conditions: Poland, Finland and Israel, 2) study of the potato tuber extract influence on the expression of a few selected D. solani genes : pelD, pelL, tssK, lfaA,3) comparative genomics of ten D. solani strains, performed on 4 genomes sequenced for this study and 6 genome sequences available in the GenBank databases. The results showed that the strains from different climatic conditions have identical profiles in rep-PCR (with three different primers) and in Restriction Fragments Lenght Polymorphism-Pulse Field Gel Electrophoresis. However, they do differ phenotypically, especially in the activity of plant cell-wall degrading enzymes. Polish strains have higher activities of pectinolytic, cellulolytic and proteolytic enzymes than Finnish and Israeli strains. D. solani mutants in the pelD, pelL, tssK, lfaA genes were constructed by site-specific mutagenesis. The highest induction by plant extracts was observed for the lfaA gene. The expression of pelL is also induced by plant derived signal(s), but not that of pelD and tssK. Comparative genomics helped to elucidate the D. solani pangenome. The 10 D. solani strains genomes are coding for a total of 41 947 proteins which were grouped into 5 045 Orthologous Groups, 3 809 belonging to the core genome, 413 to the accessory genome and 823 to the unique genome. Some pathogenicity-related genes as well as their regulators were selected on the basis of the knowledge available for D. dadantii 3937, the most studied Dickeya strain, which belongs to a closely related species. Analysis of their protein sequence showed no difference in the sequence of those genes within the 10 genomes. All the genetic studies proved that D. solani strains form a very homogenous group. On the other hand, the phenotypic analysis showed some variability among strains from different climatic conditions. The observed variations in the phenotypic traits can results from a different regulation of the expression of the genes encoding virulence factors which are influenced by temperature, pH, iron deprivation, oxygen and nitrogen availability, as well as by the presence of plant compounds
Elaboration d'aliments artificiels pour l'élevage de la coccinelle prédatrice Harmonia axyridis (Col. : Coccinellidae) : analyse des besoins nutritionnels, contrôle des caractéristiques biologiques et biochimiques des insectes produits = laboration of artificial diets for rearing the predacious ladybeetle Harmonia axyridis (Coleoptera : Coccinellidae) : analysis of the nutritional needs, control of biological and biochemical characteristics of reared insects. by Olivier Specty( Book )

2 editions published in 2002 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Harmonia axyridis feeds on aphids in the wild but can be bred on Ephestia kuehniella eggs as substitution prey. The availability of an efficient artificial food governs the mass production for large scale biological control. The whole development was obtained with an empirical diet and a synthetic diet designed from E. kuehniella egg composition. The iterative improvement of these foods was performed after comparing the biochemical compositions of ladybeetles bred on them or on E. kuehniella eggs. With the empirical diet the adult yield reached 80 % with development time longer (+30 %) and lower weights (-25 %) compared to reference. The adult yield is only 30 % on synthetic diet. The food intake seems to be the limiting factor in the improvement of biological parameters. These diets are good tools for further studies of the digestive physiology of H. axyridis
Etude d'un insecticide naturel nommé PA1b : Mécanisme d'action et expression hétérologue by Vanessa Eyraud( )

2 editions published in 2014 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

In a context where chemical pesticides are increasingly criticized, new crops protection strategies that do not affect agriculture efficiency and productivity, must be found. A new peptide extracted from pea (Pisum sativum) seeds, named PA1b (Pea albumin 1 subunit b), and showing an important insecticide activity, was discovered in our laboratory. PA1b induces 100% mortality in our insect model, the cereal weevil, Sitophilus sp. PA1b acts by interacting with a receptor, this interaction is present in sensitive weevil, but not present in resistant weevil. The PA1b receptor is the vacuolar H+ -ATPase (V-ATPase), a multi-subunit proton pump. The V-ATPase is composed of two functional protein complexes named V1 (in the cytoplasm) and V0 (in the membrane). As PA1b is known to act only in the extracellular space, thus only the V0 complex, composed on the subunits a, c, d and e, can be the toxin receptor. The first aim of this thesis is to understand the PA1b mode of action: (i) identifying the subunit(s) acting as the receptor(s), (ii) understanding how the binding mechanism of PA1b on the receptor lead to the insect death. The weevil V0 complex genes were cloned and we used them for a functional complementation tests in yeasts strains deleted for these genes. Our data, together with those obtained through collaboration, lead to the proposal of model for the PA1b perception signaling which would involve subunits c and e of the V-ATPase. The identification of the PA1b receptor allows us to propose a hypothetical model explaining resistance mechanism to the peptide. Using immunohistology and biochemistry methods, we showed that PA1b-receptor interaction induced cells death triggered by apoptosis thus leading to insect death. The second aim of this thesis was the development of a PA1b heterologous production system. Through Agrobacterium tumefaciens mediated transient transformation by infiltration in tobacco leaves (Nicotiana benthamiana) an efficient system for PA1b production was developed. After identification of the essential parts of the complex PA1 gene necessary for efficient PA1b production, we created an expression cassette to simplify our heterologous production system. We used the system to produce six pea PA1b-isoformes with unknown individual toxic activity. The isoforms toxicity was experimentally determined, and our data showed that the amphiphilic properties of PA1b are essential for the maintenance of its toxic activity. For the first time, we implemented a quick and efficient production system, which allows to produce and to test many naturals or synthetics PA1b isoforms. This work will be useful to achieve one of the most important objectives of the research on this molecule, that is the identification
Rôle du système ZraPSR dans le stress de l'enveloppe et la résistance aux antimicrobiens chez la bactérie Escherichia coli by Kevin Josué Rome( Book )

2 editions published in 2017 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les bactéries ont réussi à coloniser toutes les niches écologiques de la planète. Le passage d'un environnement à un autre s'accompagne de la fluctuation de nombreux paramètres environnementaux aboutissant à un stress cellulaire. Directement en contact avec le milieu environnant, l'enveloppe bactérienne est la première barrière contre ces stress extracellulaires. Toute rupture de son intégrité aura des conséquences délétères pour la cellule. Parmi les mécanismes permettant aux bactéries de détecter les changements de conditions environnementales, il existe des systèmes spécifiques appelés ESR (Envelope Stress Response). Ces systèmes maintiennent l'intégrité membranaire en réparant les dommages de l'enveloppe. Ce travail de thèse s'inscrit dans l'étude des mécanismes intrinsèques de résistance chez les bactéries, par la caractérisation d'un nouvel ESR d'E. coli : le système ZraPSR (Zinc Resistance Associated Protein Sensor Regulator). ZraPSR est un système à deux composants, composé d'un senseur ZraS, d'un régulateur transcriptionnel ZraR et d'une protéine périplasmique accessoire ZraP. La cascade ZraS-R est activée par des concentrations élevées en Zn et Pb. Ce travail a montré que ZraP établit un rétrocontrôle négatif sur la cascade de signalisation ZraSR par un mécanisme nécessitant sa métallation. Malgré une induction en présence de métaux, nous avons montré que le système ZraPSR ne possède aucun rôle dans l'homéostasie métallique. A contrario, en réponse à des signaux de stress, ZraSR va contribuer à la résistance intrinsèque à certains antimicrobiens. De plus, l'étude du régulon de ZraR a permis de commencer à entrevoir les mécanismes sous-jacents de réponse aux stress antimicrobiens médiée par ZraPSR. Cette réponse intègre des signaux de l'état physiologique de la cellule par l'intermédiaire de régulateurs globaux du métabolisme aboutissant à une réponse optimale. Le système ZraPSR semble donc être un nouveau mécanisme de résistance-croisée aux stress environnementaux
Pour une meilleure caractérisation du registre fossile pélagique : diversité morphologique, biogéographie et écologie des espèces cryptiques de foraminifères planctoniques by Raphaël Morard( Book )

2 editions published in 2010 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The usefulness of calcareous shells of planktonic foraminifera as a paleoceanographic proxy relies on the key hypothesis that each morphospecies corresponds to a biological species with a specific habitat. This empirical relationship has been challenged since molecular analyses have revealed a significant level of cryptic genetic diversity among modern morphospecies of planktonic foraminifera. Previous workers have suggested that the cryptic species or genotypes (1) display narrower biogeographic and ecological ranges than their related morphospecies, and (2) exhibit shell morphological differences. In this work, we have characterized the genetic, morphological and ecological diversity among four planktonic foraminiferal morphospecies of significance in paleoceanography, i.e. Orbulina universa, Truncorotalia truncatulinoides, Globoconella inflata and Globigerina bulloides. Our study relies on the development of a new single-cell DNA extraction protocol that retains the shell, allowing direct morpho-genetic comparisons. Shape or porosity variations within each genotype have been quantified. It appears that the high degree of morphological plasticity widely documented in planktonic foraminifera and classically seen as ecophenotypy, is at least partly the spurious consequence of lumping several genotypes that display morphological and environmental preferences. Based on these observations, we developed several population-scale models, which allow recognition of the cryptic species based on their shell morphology. Finally, in order to quantify the impact of integrating cryptic diversity in assemblage-based aleoceanographic reconstructions, we have re-calibrated transfer functions based on the ecological ranges of the genotypes of O. universa, T. truncatulinoides, G. inflata and G. bulloides in the southern oceans. Such recalibrations led to a great, previously never reached improvement in the accuracy of the assemblage-based paleoceanographic reconstructions
Immune and developmental regulations in host-symbiont interactions in the cereal weevil Sitophilus spp. by Justin Maire( Book )

2 editions published in 2018 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Symbiosis is ubiquitous in nature and plays a crucial role in evolution. As the scientific community is becoming increasingly aware of the importance of such associations in both biological and pathological processes in animals, understanding how symbiotic populations are controlled, tolerated, and modulated, is becoming a major stake. To address these questions, I studied the mutualistic association between the weevil Sitophilus and the intracellular bacterium Sodalis pierantonius. Sitophilus houses S. pierantonius in specialized host cells, the bacteriocytes, which group together in an organ, the bacteriome. In return, S. pierantonius provides its host with nutrients scarecely present in its cereal-based diet. S. pierantonius being immunogenic for its host, I studied in a first chapter how specific bacteriome immune regulations ensure the maintenance of host immune homeostasis. In a first part, I showed that endosymbiont compartmentalization, which limits host-endosymbiont immune contacts, relies on the IMD-dependent expression of one antimicrobial peptide, a regulation similar to that of immune responses in pathogenic conditions. Then, I showed how endosymbiont immunogenicity, via its peptidoglycan, is tamed by PeptidoGlycan Recognition Proteins (PGRPs). While symbiotic peptidoglycan would not be recognized within the bacteriome, its systemic recognition is circumscribed by PGRP-LB local action. PGRP-LB cleaves symbiotic peptidoglycan, thereby preventing a chronical and detrimental activation of the host systemic immunity. In a second chapter, I studied how, during metamorphosis, the bacteriome is completely remodeled. The larval bacteriome dissociates, bacteriocytes migrate along the midgut, and settle in multiple new bacteriomes. A dual-RNAseq approach allowed us to pinpoint both host and symbiont implication in this drastic morphological reorganization. The results obtained during this PhD show the immeasurable impact bacteria bear on host immune and developmental processes, and more generally on animal evolution
Les communautés endosymbiotiques des insectes vecteurs de virus : diversité bactérienne, effets phénotypiques, conséquences écologiques et épidémiologiques by Gwénaelle Gueguen( Book )

2 editions published in 2009 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les bactéries symbiotiques facultatives, transmises verticalement de mère à descendants, sont connues pour avoir des effets importants sur la reproduction de leurs hôtes (incompatibilité cytoplasmique et biais de sex-ratio), sur l'adaptation à des situations de stress (spécialisation, résistance aux pathogènes et aux fortes températures) ainsi que sur l'évolution de l'ADN mitochondrial par l'induction de balayages sélectifs. Bemisia tabaci est un complexe d'espèces divisé en nombreux biotypes, principalement différenciés sur la base de marqueurs moléculaires (essentiellement mitochondrial). Cet insecte héberge 7 symbiotes, 1 symbiote nutritionnel obligatoire et 6 symbiotes facultatifs. Nos résultats ont montré une extrême diversité ainsi qu'une prévalence exceptionnelle des bactéries symbiotiques chez B. tabaci. Leur dynamique rapide a entraîné de nombreux balayages sélectifs sur l'ADN mitochondrial influençant nettement son évolution. La très forte fréquence des infections multiples chez cet insecte peut certainement être expliquée par la co-localisation de l'ensemble des bactéries au sein des mêmes cellules, avec le symbiote nutritionnelle. Enfin, la coexistence de différents cytotypes en sympatrie offre l'opportunité d'étudier les interactions qui se mettent en place entre différentes communautés symbiotiques et comment ces systèmes vont évoluer
Conception of a fibrous composite material for the retention of heavy metals by Alvaro Diaz Mendoza( )

2 editions published in 2020 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

La contamination par les métaux lourds est un problème actuel qui affecte les écosystèmes et leurs organismes constitutifs. Ce problème a été reconnu dans le monde entier comme l'un des plus grands défis de notre époque. Depuis le milieu du siècle dernier, les innovations dans le domaine de la science des matériaux ont permis de mettre au point de nouvelles méthodes pour faire face à ce risque, avec des techniques telles que la précipitation chimique ou la flottation. Toutefois, il reste encore beaucoup à faire dans ce domaine. En outre, des recherches récentes ont exploré comment combiner des biomolécules telles que les protéines avec des matériaux tels que les polymères pour créer des solutions plus actives. Ce travail de thèse vise à créer un prototype de matériau adsorbant hybride capable de capturer spécifiquement les ions métalliques divalents Ni(II), Cd(II) et Pb(II) grâce à la présence d'une métalloprotéine synthétique dans sa structure. Pour atteindre cet objectif, le travail de thèse se concentre sur le développement d'une métalloprotéine synthétique capable de capturer spécifiquement les trois ions métalliques cibles, de la conception in silico à sa synthèse in vivo. D'autre part, le support de matériau est traité avec la technique d'électrofilage qui consiste en un matériau membranaire fibreux, étant optimisé pour accueillir la métalloprotéine synthétique dans sa structure. En outre, une méthode permettant d'intégrer la métalloprotéine dans le support polymère est recherchée. Ceci est réalisé au moyen d'une voie de greffage à travers des nanoparticules de silice modifiées en surface. À la fin, l'intégration des deux composants crée le prototype attendu de matériau biosorbant synthétique. Ce matériau a été caractérisé afin d'évaluer sa capacité à adsorber les trois ions métalliques d'intérêt, ce qui permet de dégager certaines tendances des perspectives futures de développement pour créer des matériaux plus efficaces pour l'industrie
Changements climatologiques en zone intertropicale africaine durant les derniers 165.000 ans by Mathieu Dalibard( )

1 edition published in 2011 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Core KZai02 from the Zaire/Congo deep sea fan runs from MIS 6.6 to Present (last 1685 ka). Its pollen study allows to reconstruct the vegetation past variations over the Central Africa. These results, compared to the Total Organic Carbon content (TOC) and the Ti/K ratio, inform on the past trade winds and West African monsoon variability, respectively. During glacials, low temperatures over the Zaire/Congo watershed prevented the development of the tropical rain forest in opposition to savannah. Each interglacial starts with the development of mangrove testifying to events of sea-level rise. Then, the succession of grassy and forested environments indicates a gap between temperature and humidity rises. During the warmer episodes, rain forest expanded over the Central Africa. The Marine Isotope Stage 5 includes two cooler events supported by expansion of the afromontane forest (mainly Podocarpus) corresponding to substages 5b and 5d. Eccentricity, obliquity and particularly precession are identified in variations of the ecological groups of the KZai 02 pollen record and interpreted in terms of variations of precipitations linked to fluctuations of the ITCZ. Sub-Milankovitch periods are also revealed by spectral analysis and related to (1) the Heinrich and Dansgaard/Oeschger glacial pulsation events and (2) high frequency variations similar to the East Asian monsoon oscillations controlled by ice sheets
Émergence de la production carbonatée pélagique au Jurassique moyen (180-160 Ma) : la conquête des océans par les coccolithophoridés du genre Watznaueria by Baptiste Suchéras-Marx( )

1 edition published in 2012 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les coccolithophoridés sont des algues marines photosynthétiques et planctoniques qui produisent des plaques micrométriques de carbonate de calcium (CaCO3) appelés coccolithes. Ces algues sont apparues il y 210 Ma et produisent actuellement la majeure partie du CaCO3 dans les océans modernes, jouant ainsi un rôle majeur dans le cycle du carbone. Cependant, l'émergence de la production de CaCO3 océanique par les coccolithophoridés au cours du Jurassique, ainsi que son impact sur le cycle du carbone, restent très mal compris. Cette étude s'est donc focalisée sur une période du Jurassique Moyen (Bajocien inférieur, -170 Ma) enregistrant la diversification de Watznaueria, un genre de coccolithophoridé qui a ensuite dominé la production de CaCO3 océanique pendant plus de 80 Ma. L'analyse des assemblages de coccolithes du Jurassique Moyen du Portugal et du sud de la France, réalisée à l'aide d'une méthode de reconnaissance automatique appliquée pour la première fois aux coccolithes du Jurassique, a permis de quantifier l'importance de cette période de diversification sur la production de CaCO3 pélagique. En outre, la durée de cet intervalle clé a été réévaluée grâce à l'analyse cyclostratigraphique des séries sédimentaires du Sud de la France. Les variations de production de CaCO3 pélagique ainsi reconstituées ont été comparées aux perturbations du cycle du carbone enregistrées par les rapports des isotopes du carbone, et indiquent un lien probable avec une augmentation marquée de la fertilité des océans. Par ailleurs, l'analyse paléontologique montre que cette diversification correspond à l'apparition successive de différentes espèces vraisemblablement opportunistes du genre Watznaueria. Enfin, les flux obtenus de CaCO3 pélagiques, largement inférieurs à ceux observés dans les océans actuels, semblent insuffisants pour avoir eu une influence significative sur le cycle global du carbone du Jurassique Moyen
 
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Alternative Names
E2M2

École Doctorale E2M2

ED 341

Université Claude Bernard Lyon 1 Ecole doctorale Evolution ecosystèmes microbiologie modélisation

Université de Lyon Ecole doctorale Evolution ecosystèmes microbiologie modélisation

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