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École doctorale Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (Toulouse)

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Works: 343 works in 508 publications in 2 languages and 507 library holdings
Roles: Other, Degree grantor, 996
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Most widely held works by vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (Toulouse) École doctorale Sciences écologiques
Toxicity of three biological derivatives of deoxynivalenol : deepoxy-deoxynivalenol, 3-epi-deoxynivalenol and deoxynivalenol-3-glucoside on pigs by Alix Pierron( Book )

2 editions published in 2016 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The Fusarium sp. mycotoxin deoxynivalenol (DON) is one of the most frequently widespread mycotoxin worldwide. Due to its high structural stability, the elimination of DON, once present in cereals or feed materials, becomes difficult. Thereby, it is present in many cereals and final feed products, inducing several toxic effects on human and animals, and causing big economic losses. New strategies of to fight against mycotoxins were developed, as biological transformation, either by the use of bacteria or plants. Indeed, some microorganisms are able to transform DON in new products, by enzymatic reaction, forming the deepoxy-deoxynivalenol (DOM-1) and the 3-epi-deoxynivalenol (3-epi-DON). Moreover, some plants naturally own the capacity to glycosylate DON in the aim to detoxify it, forming the deoxynivalenol-3-ß-D-glucoside (D3G). The aim of this thesis was to assess the toxicity of these DON derivatives, on the intestine and immune response, using several approaches such as in silico, in vitro, ex vivo and in vivo models. On the human intestinal Caco-2 cell line, DOM-1, 3-epi-DON and D3G were not cytotoxic; they did not alter its viability and barrier function, as measured by the trans epithelial electrical resistance. The expression profile of DOM-1, 3-epi-DON and D3G-treated jejunal explants was similar to that of controls and these explants did not show any histomorphology alteration. On the other hand, the treatment of intestinal explants with DON, induced morphological lesions and upregulated the expression of proinflammatory cytokines. The impact of these three derivatives was also studied on intestinal explants with a pan-genomic transcriptomic analysis. Results show that the derivatives of DON did not induce any change on the gene expression in comparison to the control-treated explants. In contrary, DON-treated explants differentially expressed 747 probes, representing 323 genes involved in immune and inflammatory responses, oxidative stress, cell death, molecular transport and mitochondrial function. In silico analysis revealed that D3G, opposing to DON, was unable to bind to the A site of the ribosome, which is the main target for DON toxicity. Both DOM-1 and 3-epi-DON were able to fit into the pockets of the A site of the ribosome but only by forming two hydrogen bonds, while in this position, DON forms three hydrogen bonds. Moreover, the three derivatives do not elicit a ribotoxic stress, MAPKinase activation, and inflammatory response. Then, an in vivo study was carried out to assess the toxicity of DOM-1 on pig (feed forced during 21 days at 0.14 mg/Kg BW). The results showed that DOM-1 does not have as much toxic effects as DON on zootechnical parameters (no emesis induced, no decrease of food consumption or weight loss observed), on intestine and liver (no tissues damages), or on the immune response (no inflammatory response induced). Our data demonstrate that bacterial de-epoxidation or epimerization of deepoxy-DON modified its interaction with the ribosome, leading to an absence of MAPKinase activation and toxicity; and that the glycosylation of DON suppresses its ability to bind to the ribosome and decreases its intestinal toxicity. The mycotoxin deoxynivalenol (DON) remains an important challenge in many regions in the world. Thus, these biological detoxifications of DON seem to represent a new promising approach helping manage the problem of its contamination
Recherche de la fonction de protéines riches en hydroxyproline dans les parois végétales by Huan Nguyen-Kim( Book )

2 editions published in 2015 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The plant primary cell wall is a dynamic envelope involved in development and in response to environmental constraints. It is composed of networks of polysaccharides and proteins to which multi-domain proteins like LRX (Leucine-Rich repeat Extensin) and PAC (Proline-rich Arabinogalactan Protein Cys-containing) domain proteins contribute. This work aimed at finding partners of such proteins in cell walls using different experimental approaches. Proteomics analyses have been performed on proteins extracted from cell walls of roots of wild type or lrx1 plants. They have allowed the identification of 424/434 cell wall proteins of wild type/lrx1 roots respectively as well as of 25 candidate proteins which could play a role in root hair morphogenesis. Besides, PAC domain proteins have been identified in all the studied terrestrial plants using a bioinformatic approach. The appearance of PAC domain proteins could be associated to terrestrialisation. A phylogenic analysis has allowed to group PAC domains in 10 clades, each of them containing a PAC domain of Amborella trichopoda, an ancestor of angiosperms. In addition to the 6 Cys residues which define the PAC domain, conserved motifs have been identified in each clade. This finding opens the way to functional studies. In vitro tests have shown that the PAC domains could interact with different kinds of cell wall polysaccharides. Three types of specificity could be defined towards ß(1,4) galactans/RGI, mannans, xyloglucans and/or cellulose. A new model of molecular interactions in plant cell walls including PAC domain proteins and polysaccharides has been proposed
Variabilité intraspécifique chez les espèces invasives et ses conséquences sur le fonctionnement des écosystèmes aquatiques by Charlotte Evangelista( Book )

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

While biological invasions are widely recognized as a major cause of ecosystem changes, the ecological impacts of invasive species could be modulated by intraspecific variability in ecological traits occurring between and within populations. The present work demonstrated, at different geographical scales, the existence of a strong phenotypic variability within two freshwater invaders, Lepomis gibbosus and Procambarus clarkii. In addition, phenotypic responses to environmental conditions was demonstrated to be complex, revealing notably that the methods used to control invasive populations can be counter-productive and that the colonization history of invasive populations is an important driver of phenotype-environment relationships. Experimental approaches also demonstrated that intraspecific variability modulated the intensity of the ecological impacts of invasive species on community structure and ecosystem functioning. These findings strongly support the idea that integrating intraspecific variability in the context of biological invasions is essential to better appreciate their impacts on recipient ecosystem and ultimately improve the efficient of management methods based on the characteristics of invasive populations
Rôle des régulations de la stabilité des ARN messagers dans l'adaptation d'Escherichia coli à son environnement by Thomas Esquerre( Book )

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

L'adaptation des bactéries à leur environnement résulte de régulations de l'expression génique pour optimiser leur physiologie aux conditions de culture. Le contrôle de la concentration des ARNm constitue l'une de ces régulations. Il dépend à la fois des variations de transcription et de dégradation des messagers. Si ces deux mécanismes sont bien étudiés à l'échelle moléculaire chez E. coli, leurs poids respectifs sur la régulation du niveau des transcrits à l'échelle du génome restent inconnus en raison de l'absence de données omiques relatives à la dégradation des ARNm lors de changements environnementaux. D'autre part, les paramètres déterminant la stabilité des messagers sont mal identifiés et n'ont jamais été hiérarchisés.Au cours de cette thèse, la stabilité de chacun des ARNm d'E. coli a été mesurée par la détermination du stabilome. Plus précisément, le temps de demi-vie de près de 70 % de tous les messagers a pu être déterminé de façon fiable pour quatre taux de croissance différents obtenus dans les mêmes conditions de culture à l'aide de chémostats. Pour la première fois, cette étude démontre qu'une croissance bactérienne plus rapide entraîne une augmentation globale de la dégradation des transcrits. L'intégration de ces données avec les données transcriptomiques montre que même si la transcription est le mécanisme principal de régulation du niveau des messagers, la dégradation exerce un effet inverse dans la plupart des cas. De plus, le rôle de la dégradation dans le contrôle de la concentration des ARNm s'accentue de façon significative avec l'augmentation du taux de croissance et affecte particulièrement les gènes impliqués dans le métabolisme carboné central. À partir des données de stabilité générées à différents taux de croissance, des approches de biologie intégrative ont permis d'identifier et de hiérarchiser les déterminants de la dégradation des ARNm. Ainsi, la concentration des messagers qui est le principal paramètre, mais aussi le biais de codon, la longueur de la séquence codante et la présence de certains motifs de séquence déterminent la stabilité d'un ARNm. Toutefois, si la hiérarchie des déterminants identifiés reste identique avec la variation du taux de croissance, la stabilité des ARNm de certaines catégories fonctionnelles en est dépendante. Cependant, d'autres déterminants du temps de demi-vie des messagers, en particulier à fort taux de croissance, restent encore à être identifiés. La protéine CsrA, appartenant au système Csr, est un exemple de régulateur post-transcriptionnel qui contrôle positivement ou négativement l'expression d'ARNm par divers mécanismes qui peuvent modifier leur stabilité. Toutefois, l'étendue de l'action de CsrA sur la stabilité des ARNm à l'échelle omique n'a jamais été étudiée. En comparant les stabilomes et transcriptomes d'une souche sauvage et d'une souche où l'activité de CsrA est diminuée, les effets indirects transcriptionnels de CsrA ont été mesurés et de nouveaux ARNm cibles de CsrA dont la stabilité est régulée par la protéine (en majorité stabilisés) ont été identifiés. De plus, la protéine CsrD, régulateur de la stabilité des ARN non codants CsrB/C, n'est pas impliquée dans la régulation de la stabilité des ARNm, mais agit sur la transcription de nombreux gènes indépendamment de son rôle au sein du système Csr. En conclusion, ces travaux ont permis de mieux appréhender les régulations de la stabilité des ARNm, en identifiant leurs déterminants et en caractérisant leur rôle et portée dans le contrôle de la concentration des messagers. Ils soulignent en particulier l'importance de ces régulations dans le processus d'adaptation bactérien
Contribution à la compréhension du mécanisme de formation de dextranes ou gluco-oligosaccharides ramifiés en alpha-1,2 par l'enzyme GBD-CD2 : études cinétique et structurale by Yoann Brison( Book )

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

Issue de la troncature de la dextrane-saccharase DSR-E, l'alpha-(1→2) transglucosidase recombinante GBD-CD2 catalyse à partir de saccharose le branchement de molécules acceptrices tels que les dextranes, les isomalto-oligosaccharides ou les gluco-oligosaccharides (GOS ; [6)-alpha-D-Glcp-(1→]n-alpha-D-Glcp-(1→4)-D-Glcp, avec 1<n<9). L'objet de cette étude a porté sur la compréhension des relations structure-activité de GBD-CD2 afin d'investiguer les facteurs structuraux responsables de la synthèse des liaisons osidiques de type alpha-(1→2). La troncature rationnelle du domaine de liaison au glucane (GBD) de l'enzyme GBD-CD2 (192 kDa) a abouti à l'isolement de trois formes tronquées actives, de masses moléculaires égales à 180, 147 et 123 kDa. Après purification de GBD-CD2 et de delta N123-GBD-CD2 (123 kDa), des études cinétiques ont permis de mettre en évidence que les enzymes présentent la même régiospécificité. L'activité d'hydrolyse du saccharose peut être modélisée par le modèle de Michaelis - Menten (kcat respectifs de 109 et 76 s-1). En présence de dextrane accepteur, ces enzymes sont activées. L'activité d'alpha-(1→2) glucosylation suit un modèle Ping Pong Bi Bi (kcat respectifs de 970 et 947 s-1). En modulant le ratio molaire entre le donneur d'unités glucosyle et l'accepteur de ces unités ([saccharose]/[dextrane]), il est possible de synthétiser des dextranes dont le pourcentage de liaisons alpha-(1→2) est contrôlé et varie de 10% à 40%. La caractérisation des produits de la réaction menée en présence de saccharose et de GOS a permis d'isoler et de caractériser pour la première fois des GOS arborant des unités glucosyle branchées en alpha-(1→2) sur les unités glucosyle adjacentes de la chaîne principale. Enfin, la résolution de la structure de delta N123-GBD-CD2 à 3,2 Å révèle que cette enzyme adopte le repliement original « en U » similaire à celui décrit pour GTF180-delta N. La comparaison des gorges catalytiques des deux dextrane-saccharases cristallisées apporte des éléments pouvant expliquer la régiospécificité singulière de delta N123-GBD-CD2, et ouvre la voie à des travaux de mutagenèse visant à investiguer le rôle de résidus potentiellement clés
Molecular biogeography of grasses and tropical grasslands by Jan Hackel( Book )

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

Les graminées (Poaceae) sont une très grande famille cosmopolite de plantes. Dans la thèse présentée ici, j'ai utilisé des méthodes moléculaires pour analyser leur histoire biogéographique. Le premier chapitre s'intéresse aux déterminants de la dispersion dans la sous-tribu tempérée Loliinae. La distance apparaît comme le facteur dominant. Le deuxième chapitre présente une analyse des origines des graminées de Madagascar. Les résultats montrent deux grandes radiations in situ de graminées C3 et une immigration répétée de graminées C4, soutenant l'existence de savanes malgaches avant la présence humaine. Le troisième chapitre résout la position d'une lignée C3 d'Asie à l'aide de la phylogénomique, avec des implications pour l'évolution de la photosynthèse C4 et des savanes tropicales. Le quatrième chapitre présente une méthode de méta-barcoding pour l'analyse des communautés d'endophytes fongiques associées aux graminées à Madagascar, démontrant des limitations méthodologiques
Evolution et coévolution des petits ARNs régulateurs et des gènes codants chez les bactéries by Franck Cerutti( Book )

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

Non coding RNAs (ncRNA) are main actors of gene expression regulation and are found ubiquitously in all domains of life. In bacteria, ncRNAs play key roles in a wide range of physiological and adaptive processes. These "small non coding RNAs" (sRNAs) are identified by high-throughput experimental methods (microarray, tilling-array, ...) in several bacteria species of interest. They mainly act at post-transcriptional level through physical interactions with one or several mRNA(s). Nevertheless, the available informations about mRNA targets and sRNAs functions, remain very limited. In addition, evolutionary patterns of sRNAs have been poorly studied in pathogenic bacteria. The main hypothesis of my PhD work is therefore that analysis of evolution and coevolution between sRNAs and other functional elements in a given genomes set, may allow to understand their evolutionary histories, to better characterize their putative functions, and may also help to identify their potential mRNA(s) target(s). For this purpose, we designed and developed a robust and generic phylogenomic approach to analyze evolution and coevolution between sRNAs and mRNA from their presence-absence profiles, in a set of annotated bacterial genomes. This method was thereafter used to analyze evolution and coevolution of 154 Listeria monocytogenes EGD-e trans regulatory sRNAs in 79 complete genomes of Listeria. This approach allowed us to discover 52 accessory sRNAs, the majority ofwhich were present in the Listeria common ancestor and were subsequently lost during evolution of Listeria strains. We then detected significant coevolutions events between 23 sRNAs and 52 mRNAs and reconstructed the coevolving network of Listeria sRNA and mRNA. This network contains a main hub of 12 sRNAs that coevolves with mRNA encoding cell wall proteins and virulence factors. Among them, we have identified 4 sRNAs coevolving with 7 internalin-coding genes that are known to group important virulence factors of Listeria. Additionaly, rli133, a sRNA that coevolve with several genes involved in Listeria pathogenicity, exhibits regions compatible with direct translational inhibitory physical interactions for most of its coevolution partners
Comportement d'approvisionnement des fourmis coupeuses de feuilles : de la piste chimique à la piste physique by Sofia Bouchebti( Book )

2 editions published in 2015 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Leaf cutting ants, with their symbiotic fungus, exhibit certainly the most complex organization of all ant species. The aim of this thesis was to study the foraging behavior of these ants, by a combination of laboratory and field experiments. We investigated the role of the structures built by ants outside the nest (trunk trails and foraging tunnels), the modulation of different types of communication involved in the recruitment to the resource exploited (chemical trail and contacts between workers), and finally the mechanisms underlying the choice of the harvested substrate, to suggest a general pattern of the foraging strategy used by these ants in natural conditions
Régulation et fonctions de facteurs de transcription ERF ERN au cours de la symbiose entre Medicago truncatula et Sinorhizobium meliloti. by Marion Cerri( Book )

2 editions published between 2012 and 2013 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Les légumineuses sont capables de s'associer en symbiose avec des bactéries du sol Rhizobium. Cette interaction culmine par la formation d'un nouvel organe racinaire appelé nodule, à l'intérieur duquel les bactéries différentiées fixent l'azote atmosphérique sous une forme assimilable par la plante hôte. La mise en place de cette association repose sur un dialogue moléculaire entre les deux partenaires, faisant intervenir des signaux bactériens lipo-chitooligosaccharidiques appelés Facteurs Nod (FNods). Chez la légumineuse modèle Medicago truncatula, la perception de ces signaux symbiotiques au niveau de l'épiderme racinaire, initie une voie de signalisation qui conduit à des oscillations calciques nécessaires pour l`activation de gènes de la plante hôte, tel le gène marqueur ENOD11. Il a été montré que les facteurs de transcription ERF ERN1/ERN2, étroitement apparentés, agissent comme des activateurs directs de la transcription d'ENOD11, via leur liaison à la séquence cis régulatrice NFbox. Le mutant ern1 est de manière cohérente requis pour l'activation d'ENOD11 en réponse aux FNods mais également au cours des étapes suivantes d'infection et de développement nodulaire. Cependant, ce mutant présente un phénotype symbiotique partiel soulevant la question d'une redondance fonctionnelle, qui pourrait être attribuée à la présence du facteur ERN2, étroitement apparenté. Ainsi, au cours de ma thèse, j'ai étudié la relation fonctionnelle entre les facteurs ERN1/ERN2 par de approches diverses visant à déterminer leur expression et fonctions relatives au cours de la symbiose rhizobienne. Mon travail de thèse a dans tout d'abord porté sur l'étude des profils d'expression spatio-temporels de gènes ERN au cours de la symbiose rhizobienne, corroborée par la dynamique de localisation cellulaire des protéines de fusions ERN. Ces facteurs sont exprimés de manière séquentielle mais aussi conjointe aux cours de la signalisation FNods et l'infection rhizobienne. Par la suite, des expériences de complémentation croisée, dans le fond mutant ern1, ont montré qu'ERN2 peut remplacer ERN1 pour l'induction d'ENOD11 en réponse aux FNods et pour la formation de nodules, dès lors qu'il est exprimé sous le contrôle du promoteur d'ERN1. Ceci indique que ces facteurs ont des activités biologiques similaires et suggère que l'absence de complémentation d'ern1 par le facteur endogène ERN2 est probablement liée à une régulation transcriptionnelle différentielle de la part de leurs promoteurs. Enfin, nous avons initié la caractérisation phénotypique de nouvelles lignées mutées au niveau du gène ERN2, dans le but d'identifier les fonctions spécifiques de ce facteur au cours de la nodulation. A travers l'analyse d'une lignée Tilling (ern2.1) présentant une mutation ponctuelle dans le domaine de liaison à l'ADN, nous avons mis en évidence un rôle d'ERN2 dans la progression des cordons d'infection au niveau du cortex racinaire. Des études moléculaires ont permis de montrer que l'acide aminé muté est un résidu conservé et important pour la topologie du domaine de liaison à l'ADN, mais également pour l'activité transcriptionnelle d'ERN2 sur ENOD11. Contrairement à ern1, le mutants ern2.1 et ern2.2 (mutant d'insertion) sont capables de former des nodules. Néanmoins, l'infection nodulaire apparait dans les deux cas parfois défectueuse, conduisant à une sénescence précoce. Ces résultats démontrent qu'ERN2 remplit aussi des rôles spécifiques au cours de la nodulation, qui ne sont pas entièrement complémentés par ERN1. Il semblerait donc que les facteurs ERN contrôlent des étapes communes et divergentes de l'infection rhizobienne, ERN1 ayant un rôle prépondérant dans l`initiation et progression de l'infection tandis qu'ERN2 aurait un rôle secondaire, plus centré dans la progression des cordons. La lignée double mutant ern1ern2.1, ouvre de nouvelles perspectives pour l'étude de la redondance fonctionnelle entre ces deux facteurs au cours des symbioses racinaires
Dynamique des peuplements de poissons dans le bassin inférieur du Mékong by Peng Bun Ngor( Book )

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

The Mekong seasonal flow plays a pivotal role in structuring up- and downstream aquatic communities. The thesis investigates the dynamics of spatial and temporal fish community structure in the Lower Mekong system, i.e. the Lower Mekong River and its major tributaries. Using spatial and time-series datasets and univariate as well as multivariate statistical approaches, the thesis highlights: * The importance of flow and other environmental factors in explaining spatial and temporal dynamics of fish diversity patterns and assemblage structure in the Lower Mekong system. * The effects of indiscriminate fishing in one of the world's largest tropical inland fisheries, the Tonle Sap, with the finding of, despite overall stationary catch per unit effort (CPUE), strong alterations in assemblages composition, with decreasing trends in catches of large-sized species, and increasing trends in the catches of some small-sized species. * Contrasted responses of fish assemblages to a gradient of disruption of flow seasonality and predictability due to dams in the Lower Mekong system. The results obtained through this thesis contribute to the ecological understanding of fish assemblages and to the design of applications for long-term planning, monitoring, management and conservation of fisheries in the Mekong Basin and beyond. The thesis suggests that: * Maintaining the Mekong robust and predictably seasonal flood pulse dynamics and habitat connectivity is imperative to ensure fish longitudinal and lateral dispersal ability among critical habitats for breeding, feeding and seeking refuge. * Setting appropriate regulations based on known peak fish migrations at various spatiotemporal scales would allow migratory fish species to pass through rivers, access critical habitats and complete their life cycles. Also, enforcing and operationalizing the existing formal fisheries management mechanisms effectively at local, national and regional levels as well as allocating sufficient resources to the fishery sector to combat illegal fishing practices and implementing fisheries conservation measures in critical habitats would help deal with the problem of overharvesting. * Hydropower-related pulsed flows that can mimic as far as possible the natural pulsed flows are critical to reduce downstream effects on aquatic organisms, and, thus, should be prioritized and applied as one of the measures to mitigate the impacts from existing and planned hydropower dams in the Mekong Basin
Phylogénomique et histoire évolutive de deux familles de plantes à fleurs tropicales by Léa Bardon( Book )

2 editions published in 2015 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The Neotropics represent a vast reservoir of biodiversity but the origin of this diversity and patterns of in situ diversification remain poorly understood. The understanding of evolutionary histories of lineages begins with the understanding of their phylogeny, ani this is often a critical step. On the basis of two tropical flowering plant families: the Chrysobalanaceae and Humiriaceae, we highlighted the usefulness of full plastid genomes to resolve phylogenetic relationships particularly difficult to infer. These phylogenies allowed to go further concerning the understanding of the biogeographical history of these families but represent, above all, a robust framework for future studies. The approach developed should allow to clarity phylogenetic relationships of other clades remained unresolved up to now
Dynamique de la réponse physiologique d'Escherichia coli à des perturbations maîtrisées de son environnement : vers le développement de nouveaux outils de changement d'échelle by Sirichai Sunya( Book )

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

Les bioréacteurs de grandes dimensions, en raison de phénomènes de transfert limitant, sont le siège d'hétérogénéités se traduisant par des gradients locaux de concentration et température. Les microorganismes circulant au sein de ces bioréacteurs subissent donc des fluctuations environnementales qui peuvent affecter leur comportement aux niveaux métaboliques et/ou moléculaires. La réponse microbienne est fonction de la nature, de l'intensité, de la fréquence et de la durée de la perturbation. L'objectif de ce travail est l'étude quantitative de l'impact de l'intensité, la fréquence et l'amplitude d'un stress nutritionnel sur le comportement dynamique d'Escherichia coli, à savoir des ajouts pulsés de glucose lors de cultures continues en régime permanent. Un effort particulier est consacré au développement et à la validation des outils expérimentaux indispensables pour une caractérisation rigoureuse des dynamiques de réponses transitoires sur des échelles de temps allant de secondes à quelques minutes. Pour permettre le suivi in situ et en temps réel des changements métaboliques et moléculaires, une souche bioluminescente est mise en œuvre. Les réponses transitoires sont caractérisées par les vitesses spécifiques, les rendements, les profils d'induction transcriptionnelle, les temps caractéristiques. Selon les différents scenarii réalisés, l'ajustement du métabolisme face aux hétérogénéités de substrat est quantifié selon des échelles de temps aux niveaux macroscopiques et/ou moléculaires ; ces résultats originaux contribuent ainsi à l'implémentation des connaissances sur les interactions dynamiques entre les phénomènes biologiques et les phénomènes physiques ; l'enjeu réside à terme en l'amélioration des processus d'optimisation et d'extrapolation des bioprocédés par l'identification et la quantification des dynamiques des phénomènes limitants
Les coccinelles algériennes (Coleoptera, Coccinellidae) : analyse faunistique et structure des communautés by Lounes Saharaoui( Book )

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

L'étude menée durant quatre années consécutives (2003-2007) a caractérisé écologiquement et faunistiquement le peuplement des coccinelles en Algérie. 48 espèces ont été répertoriées dont 46 sont des agents de lutte biologiques. Elles se répartissent dans huit sous-familles, 12 tribus et 23 genres. La richesse spécifique est très élevée dans les secteurs du nord d'Algérie. Cette zone est caractérisée par des bioclimats humide, sub-humide et semi aride regroupant 41 espèces. Elle est par contre très faible dans le secteur de l'Atlas saharien et le Sud algérien avec respectivement 12 et 16 espèces. L'étude des spécificités trophiques, spatiales et temporelles des principales espèces, nous a conduits à définir leurs niches écologiques dans les différents agro écosystèmes de l'Algérie. Ainsi, la distribution spatiale des espèces peut apparaître comme quelque chose de statique. Il s'agit en réalité d'un processus dynamique dont le moteur est la disponibilité d'habitat favorable qui abrite la proie préférentielle. La communauté de coccinelles fonctionne sur le principe de partage des ressources et les interactions entre espèces organisent la communauté en réseaux trophiques. L'analyse de la distribution des coccinelles à travers les différents secteurs géographiques montre que les espèces: C. septempunctata, H. variegata, S. punctillum et, H. argus présentent une forte valence écologique. En revanche, les espèces: P. ovoideus, P. numidicus, E. pubescent forme apicalis, H. marmottani, et Pullus sp semblent être spécifiques aux régions sahariennes et plus particulièrement au Sahara septentrional
Traitement phytosanitaire des arbres par micro-injection : résilience de la blessure, transfert des molécules et efficacité by Cyndel Berger( Book )

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

Trunk injection of plant protection products (PPP) into trees is an alternative method to aerial spraying. This method consists in placing PPP in the vascular system, the sapflow ensuring the dispersion of the molecule in the tree. The random efficacy results of these methods require a better understanding of the transfer and distribution of PPP in the tree in order to optimize treatments. A non-invasive method, the micro-injection with a small diameter needle, was used in this project to determine the resilience of the injection wound caused by the needle. Wounds were analyzed by imaging on sections of apple tree trunks and vines. The establishment of physico-chemical barriers was observed on apple trees. The wound is then isolated from the external atmosphere by compartmentalization of a limited impacted tissue area and a quite rapid resilience of the wound. The distribution kinetics of three active ingredients (a.i) difenoconazole, imidacloprid and pyrimethanil, was monitored after injection in apple trees. Analyses by LC-MS/MS showed a high variability in the foliar distribution of a.i. and concentrations in fruits were below the maximum residue limit. Dyes or radiolabeled PPP were used to study the parameters that control the distribution. These results showed that sectorization of the vascular system and patterns of water flow govern the spatial distribution. In addition, the retention of a.i. on xylem vessels is the main factor explaining the low transfer of some a.i. which can be improved by using surfactants. Furthermore, the efficacy of three others a.i., thiabendazole, allicin and silver nanoparticles, has been tested invitro against various pathogenic fungi to be used by injection. Thiabendazole, which had the highest efficacy, and allicin appeared to be good candidates for this purpose. This work showed that micro-injection was a lasting treatment method without risk for the trees. Further progress in PPP formulations are nevertheless still needed to achieve sufficient efficacy
Régulation de la formation du bois chez l'eucalyptus lors du développement et en réponse à des contraintes environnementales by Raphaël Ployet( Book )

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

Due to its outstanding growth combined to superior wood properties, Eucalyptus genus has become the most planted hardwood on earth and emerged as the most appealing sources of renewable biomass feedstock for paper and second-generation biofuels. Wood is composed of lignified secondary cell walls (SCWs) and its formation is tightly regulated by a complex, partially unknown, transcription factors (TFs) network. SCWs are composed by 80% of polysaccharides targeted for most of value-added bioproducts, whereas lignin (20%) is responsible for biomass recalcitrance to enzymatic degradation but increase wood energetic potential for combustion. Despite its remarkable adaptability to various soils and climate environment Eucalyptus growth varies strongly according to these factors. Eucalyptus is extensively grown in highly weathered soils in tropical and subtropical regions where plantations are facing more frequent drought episodes in combination to nutrient starvation, requiring high amounts of expensive fertilizers. In temperate regions such as North of Europe, the main limitation for the expansion of this non-dormant tree is cold exposure, which reduces dramatically its growth. The effects of these stresses are emphasized in the actual context of climate change which induces sharp contrasting periods, and their impacts on wood formation and quality remain unknown. Scarce data from literature suggest that these stresses affect secondary cell wall (SCW) deposition as well as xylem cell patterning. However these results are highly heterogeneous among different species and mainly focused on non-woody tissues. The selection of adapted clones and the development of more sustainable cultural practices are crucial to improve wood productivity and quality, which require a better understanding of tree response to cold and water stress in interaction with nutrition. In order to unravel the regulation of xylem differentiation by low temperature, we performed a targeted approach on cold-acclimated Eucalyptus trees. By biochemical, histochemical and transcriptomic analyses, we revealed that low temperature trigger a precocious SCW deposition in developing xylem cells, characterized by a strong lignin deposition. In parallel, we aimed to characterize the effect of water stress combined to different mineral nutrition regimes, on wood formation and quality. To this end, we took advantage of an experimental design set up on field with a highly productive Eucalyptus commercial clone submitted to both rainfall exclusion combined to potassium fertilization. We combined large scale analyses of transcriptome and metabolome, with wood structural and biochemical properties analyses. The integrative approach with these datasets revealed that potassium fertilization induces a repression of SCW biosynthesis, together with regulation of cambial activity and modifications in wood properties, with a strong interaction with water exclusion. Both approaches allowed to point out several uncharacterized yet TFs which are highly promising candidates in the control of cambial activity and SCW deposition in a woody perennial. Characterization of their function in poplar and Eucalyptus revealed a new key regulator of SCW biosynthesis in wood, and several MYB TFs potentially involved in the trade-off between SCW biosynthesis and growth
Caractérisation et maîtrise de la prolifération microbienne dans des produits biosourcés pour des bâtiments sains et durables by Alexis Simons( Book )

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

Les impacts de la construction sur l'environnement et sur la santé des habitants sont aujourd'hui des enjeux prioritaires. Les matériaux en terre crue connaissent un essor important pour de nombreuses raisons (écologique, économique, etc.), mais des questions se posent sur leur sensibilité à la prolifération des moisissures vis-à-vis de la qualité de l'air intérieur. Au cours de ces travaux, les flores bactériennes et fongiques présentes sur des supports en terre crue, biosourcés ou non, au sein d'habitations, ainsi que dans les matières premières, ont été caractérisées selon des méthodes par culture et par métabarcoding. Les champignons détectés sont similaires à ceux présents dans les habitations conventionnelles. L'ajout de fibres végétales ne modifie pas la structure des communautés fongiques mais rend le matériau plus sensible à la prolifération. Celle-ci n'intervient qu'en condition d'accident hydrique. Des approches de lutte biologique à partir de bactéries ont été initiées pour inhiber la prolifération fongique sur ces matériaux
Selection, sex and sun : social transmission of a sexual preference in Drosophila melanogaster by Anne-Cécile Dagaeff( Book )

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

Choisir un partenaire est une décision importante pour les organismes à reproduction sexuée. Une possibilité est de copier le choix d'autres individus, c'est ce que l'on appelle l'imitation du choix du partenaire, phénomène bien étudié chez les vertébrés, mais peu connu chez les invertébrés. Cette thèse porte sur l'imitation du choix du partenaire chez la drosophile (Drosophila melanogaster). J'ai tout d'abord montré que les femelles pouvaient être influencées dans leur choix par l'observation d'une seule autre femelle et que ceci était corrélé avec la pression atmosphérique. J'ai ensuite étudié si la préférence pour un type de mâle pouvait être transmise au sein de la population. Enfin j'ai commencé un travail exploratoire pour identifier les molécules impliquées dans ce processus d'imitation. Ces résultats montrent que les drosophiles peuvent exprimer des comportements complexes conduisant potentiellement à la transmission culturelle, l'isolement reproductif et la spéciation
Ecologie de la reproduction et de l'alimentation de l'écrevisse rouge des marais, Procambarus clarkii (Girard, 1852) en Chine by Shiyu Jin( Book )

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

Aquaculture has developed rapidly in recent years and has become one of the primary contributors to food supply worldwide. However, the immense fishing pressure on wild and commercial-farmed populations has caused population depletion. Furthermore, limited juvenile crayfish production for aquaculture and suboptimal feeding strategies (such as high inputs of artificial diets) has hindered the development of sustainable aquaculture industry. Improving fisheries management is now necessary, based on a better scientific knowledge of population dynamics, reproductive ecology, and optimal feeding strategies, in particular by determining optimal environmental parameters for reproduction and refining artificial diets inputs. In this thesis, we focused on three main questions. First (1) what is the population and reproduction dynamics of adult crayfish living in commercial ponds and how should we adjust the aquaculture management? Second (2) what are the optimal temperatures for artificial reproduction and embryonic development? And third (3) what are the optimal levels of feeding and protein composition of artificial food for crayfish growth? For the first question (1), we studied the population dynamics and reproductive pattern of red swamp crayfish (Procambarus clarkii) by estimating growth, mortality rates, and exploitation rate of a commercial population, as well their reproductive parameters (GSI, HSI, ovarian development, and fecundity). Results showed that spawning activities took place from September to November, with a mean fecundity of 429 ± 9 eggs per female, and two recruitments yearly. There were five growth cohorts and male P. clarkii were overexploited. We thus suggest reducing fishing intensity on immature crayfish and avoid sex selection during the reproductive period to improve the overall sustainability of commercial P. clarkii populations. For the second question (2), we experimentally tested the effects of water temperature to improve reproductive outputs and embryonic development. Results showed that manipulating water temperature was an effective way to induce spawning in females and optimize embryonic development to improve juvenile production, with optimal temperatures of 21 - 25°C and 25°C, respectively. We also built a temperature-dependent developmental model for P. clarkii, D (developmental time, days) = 3140837(T-2.03)-3.76. Finally, for the third question (3), we experimentally tested the effects of five different feeding levels and reduced dietary protein levels (2 experiments) on growth performance and muscle composition of juvenile P. clarkii with natural food Hydrilla verticillata. Results showed that reducing the amounts of an artificial diet to 60% satiation and/or reducing the dietary protein level of the artificial diet to a level of 26% did not significantly affect the growth performance and muscle composition of P. clarkii. Stable isotope analysis suggested that crayfish switched diets to easily available H. verticillata when feeding levels or dietary protein levels decreased. This thesis thus explored new alternatives to traditional crayfish aquaculture by adjusting fishing effort and season, manipulating crayfish culture temperature, and refining feeding strategies to reduce production costs while improving the productivity and sustainability of crayfish aquaculture
Investigation of industrial enzymatic cocktail for deconstruction of wheat bran by combining in-situ physical and ex-situ biochemical analyses by Marine Deshors( Book )

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

Les cocktails enzymatiques tels que Rovabio® sont utilisés en nutrition animale comme complément alimentaire pour aider les animaux à mieux assimiler les fibres présentes dans leur ration alimentaire composée principalement de blé en Europe. Le mécanisme de déconstruction enzymatique du son de blé, partie du grain majoritairement composée de fibres, considérées comme difficilement hydrolysables et donc assimilables reste encore incompris, c'est pourquoi ces travaux de thèse s'appuient sur l'utilisation d'un bioréacteur instrumenté combinant des analyses physiques in-situ et biochimiques ex-situ afin d'avoir un point de vue global de ce phénomène. Cette approche multi-échelle est originale car rarement considérée en nutrition animale où les études in-vivo sont privilégiées. Cos travaux ont ainsi permis de mettre en évidence que l'action de Rovabio® se caractérise par une première phase de fragmentation notamment des grosses particules concomitante avec une forte solubilisation. La déconstruction du son de blé se poursuit ensuite par une fragmentation mais cette fois sans aucune solubilisation de polysaccharides. L'ajout d'une xylanase seule, en tant qu'enzyme la plus active du cocktail, solubilise la même quantité d'arabinoxylane mais ne permet pas une fragmentation importante des particules, contrairement au Rovabio®. Ces résultats confirment donc l'importance de la richesse et de la diversité d'un cocktail enzymatique pour déconstruire efficacement des structures aussi complexe que le son de blé. Cependant, en dépit de cela, seulement 37%w/w de matière sèche est solubilisée, même en excès de Rovabio®. Cette incapacité du cocktail enzymatique à dégrader complètement ces fibres semblerait provenir d'une inaccessibilité des enzymes à leur substrat. Nous avons ainsi montré que le rendement d'hydrolyse enzymatique est amélioré en augmentant la surface spécifique des particules (traitement mécanique) et/ ou en désorganisant l'architecture de la structure des fibres par l'ajout d'un complexe enzymatique particulièrement riche en pectinases. Néanmoins, si ces deux voies améliorent les performances du cocktail, elles ne permettent toujours pas une hydrolyse totale du son de blé. Finalement ce travail souligne l'intérêt d'enzymes ou de protéines actives capables d'attaquer les structures minoritaires du réseau lignocellulosique assurant sa résistance et sa cohésion, ce qui permet ainsi aux enzymes d'avoir un meilleur accès à leurs substrats
Variabilité génétique et phénotypique de deux espèces invasives : patrons, déterminants et implications pour le fonctionnement des écosystèmes dulçaquicoles by Iris Lang( Book )

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

L'importance de la variabilité intraspécifique dans le fonctionnement des écosystèmes est maintenant reconnue. Dans le contexte des invasions biologiques, qui impactent fortement les processus écologiques, il est donc important de décrire les patrons de variabilité génétique et phénotypique et d'en identifier les déterminants, afin de mieux comprendre les conséquences des individus invasifs sur les écosystèmes natifs. Nous avons mis en évidence une très grande variabilité intraspécifique au sein et entre populations de deux espèces d'écrevisses invasives aux traits d'histoires de vie et aux histoires de colonisation différentes, Procambarus clarkii et Faxonius limosus. Les deux espèces possédaient des patrons de variabilité génétique et phénotypique différents. Nous avons montré que les principaux déterminants de la variabilité inter populationnelle étaient la durée d'invasion et les conditions environnementales. Les analyses génétiques nous ont permis d'identifier les routes locales d'invasion pour P. clarkii, qui possédait une grande variabilité génétique, tandis que pour F. limosus, qui avait une faible variabilité génétique, il était plus complexe d'inférer les routes locales d'invasion. Nous avons montré que des processus neutres et adaptatif avaient façonné la variabilité phénotypique en différentes proportions pour chaque espèce. Ensuite, nous avons mis en évidence l'existence d'un polymorphisme de ressource stable le long de l'axe benthique littoral-pélagique au sein de populations de P. clarkii, ce qui suggérait que des individus avaient des impacts différents sur le fonctionnement de l'écosystème entre les chaînes trophiques littorales et pélagiques. Enfin, dans un contexte expérimental avec une approche multi-traits sur des individus provenant d'une population sympatrique, nous avons montré que la structure de covariation de traits différait entre les deux espèces. Nos résultats suggèrent que P. clarkii aurait des impacts plus prédictibles que F. limosus, et qu'elle pourrait affecter plus de processus écologiques ou impacter plus fortement le fonctionnement de l'écosystème par rapport à F. limosus. Globalement, les résultats du présent travail soulignent l'importance d'intégrer la variabilité intraspécifique dans le contexte des invasions biologiques, afin de mieux comprendre et évaluer leurs impacts sur le fonctionnement des écosystèmes
 
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École doctorale SEVAB (Toulouse)

SEVAB (Toulouse)

Université Paul Sabatier. École doctorale Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (Toulouse)

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