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Under natural conditions, plants are subjected to non-injurious mechanical stresses such as touch and wind. The mechanical stress of a plant leads to a local response with a modification of secondary growth, and potentially a remote response with a modification of primary growth. This remote response suggests the transfer of information from the solicited area. The nature of the information vector remains unknown to date, but several hypotheses have been formulated in the literature. This work shows the propagation of an electrical signal following the bending of the poplar stem by extracellular electrophysiology measurements. This study highlights the propagation of a gradual potential (GP), an electrical response with original characteristics. Indeed, although it has the form of an action potential (AP), its amplitude is not constant and its high propagation speed has an exponential attenuation. These characteristics differentiate it from the AP and its electrotonic propagation, leading us to imagine another mode of propagation and to formulate the hypothesis of a hydro-electric coupling. In this hypothesis, the hydraulic pressure wave (HPW) generated by bending would propagate in the xylem vessels and activates mechanoreceptors in neighboring cells, initiating the GP. To test this hypothesis, several experiments aim at characterizing GP under different bending modalities were conducted. The results show that propagation distance and propagation velocity are two parameters of the GP impacted by the bending intensity, parameters that affect the amplitude of the HPW. In contrast, the amplitude of the GP near the stressed area does not vary with the bending intensity applied to the stem. Although several experiments show a correlation between these 2 signals, further experiments are needed to support the hydro-electric coupling hypothesis and conclude on the origin of the GP. In addition, to determine whether the GP is likely to trigger a biological response at a distance from the bent zone, different RNA seq experiments were undertaken. Analysis of the data reveals a significant transcriptional response at a distance from the solicited zone that appears to be dependent on the passage of a GP, since no modulation of the transcriptome is revealed in areas where it does not pass. The transcriptional response away from the stressed area is distinct from the transcriptional response associated with a slow wave, an AP, or that of the bent zone. These results confirm a complex relationship between solicitation, signaling, and long-distance response.; Dans les conditions naturelles, les plantes sont soumises à des stress mécaniques non lésants comme le toucher et le vent. La sollicitation mécanique d’une plante entraine une réponse locale avec notamment une modification de la croissance secondaire, et potentiellement une réponse à distance avec une modification de la croissance primaire. Cette réponse à distance suggère le transfert de l’information depuis la zone sollicitée. La nature du vecteur de l’information reste inconnue à ce jour, mais plusieurs hypothèses sont formulées dans la littérature. Au cours de ces travaux de thèse, la propagation d’un signal électrique suite à la flexion de la tige de peuplier a été étudiée par des mesures d’électrophysiologie extracellulaire. Cette étude a permis de mettre en évidence la propagation d’un potentiel graduel (PG), une réponse électrique aux caractéristiques originales. En effet, bien qu’elle présente la forme d’un potentiel d’action (PA), son amplitude n’est pas constante et sa vitesse de propagation élevée présente une atténuation exponentielle. Ces caractéristiques la différencient du PA et de sa propagation électrotonique, poussant à imaginer un autre mode de propagation et à formuler l’hypothèse d’un couplage hydro-électrique. Dans cette hypothèse, l’onde de pression (OP) hydraulique générée par la flexion serait responsable, en se propageant dans les vaisseaux du xylème, d’activer des mécanorécepteurs dans les cellules voisines, initiant le PG. Afin de tester cette hypothèse, plusieurs expériences visant à caractériser le PG sous différentes modalités de flexions ont été menées. Les résultats montrent que la distance de propagation et la vitesse de propagation sont deux paramètres du PG impactés par l’intensité de la flexion, paramètres qui affectent l’amplitude de l’OP. En revanche, l’amplitude du PG à proximité de la zone sollicitée ne varie pas avec l’intensité de la flexion appliquée à la tige. Bien que plusieurs expériences montrent une corrélation entre ces 2 signaux, des expériences complémentaires sont nécessaires pour conforter l’hypothèse du couplage hydro-électrique et conclure sur l’origine du PG. De plus, afin de déterminer si le PG est susceptible de déclencher une réponse biologique à distance de la zone fléchie, différentes expériences de RNA seq ont été entreprises. L’analyse des données a révélé une réponse transcriptionnelle importante à distance de la zone sollicitée semblant dépendre du passage d’un PG, puisque aucune modulation du transcriptome n’est révélée dans les zones où il n’est pas passé. La réponse transcriptionnelle à distance de la zone sollicitée se distingue de la réponse transcriptionnelle associée à une OL, à un PA ou à celle de la zone sollicitée lors de la flexion de tige. Ces résultats confirment une relation complexe entre sollicitation, signalisation et réponse à longue distance.

Recent decades have seen emergence or re-emergence of many arboviral diseases. Increasing the knowledge underlying the mechanisms of transmission of these viruses by their vectors is necessary for the development of new tools for prevention and defense. In the first part of this work, we explored the replication and the dissemination of two strains of yellow fever virus (YFV) in Aedes aegypti. We showed that the replication of the vaccine strain YFV-17D was not efficient in Aedes aegypti midgut, as compared to the one of the clinical isolate YFV-Dakar. Viruses that managed to overcome the midgut infection barrier failed to disseminate to secondary organs. Viruses injected into the mosquitoes’s thorax succeeded in replicating into secondary organs and midgut associated tissues, suggesting that, during natural infection, the block for YFV-17D replication occursat the basal membrane of midgut epithelial cells. Next Generation Sequencing analysis revealed that YFV-Dakargenome exhibited a greater diversity than the one of the vaccine strain ; a trait that may contribute to its ability to infect and disseminate efficiently in Ae. aegypti. In the second part, we analyzed the midgut responses to YFV17D and YFV-Dakar infection using both RNA-Seq and proteomics approaches. The aim was to identify cellular components involved in the differential response to both viruses. Sixteen candidates were chosen for an in-depthanalysis in Ae. aegypti cells. Unfortunately, none of these candidates seemed to affect viral replication. We believe that the low infection rate of the midgut cells did not allow us to identify potential candidates.; De nombreuses arboviroses ont émergé ou ré-émergé dans les dernières décennies. L’approfondissement des connaissances des mécanismes de transmission de ces virus par leurs vecteurs est nécessaire pour le développement de nouveaux outils de prévention et de défense. Dans la première partie de ce travail, nous avons étudié la réplication et la dissémination de deux souches du virus de la fièvre jaune (YFV) chez le moustique Aedes aegypti. Nous avons montré que la réplication de la souche vaccinale YFV-17D n’était pas efficace dans l’intestin moyen, par rapport à celle de l’isolat clinique YFV-Dakar. Les virus qui ont réussi à surmonter la barrière d’infection de l’intestin moyen ne se propagent pas aux organes secondaires. Les virus injectés dans le thorax des moustiques se répliquent dans les organes secondaires et les tissus associés à l’intestin moyen, ce qui suggère que, pendant l’infection naturelle, le blocage de la réplication du virus YFV-17D se produit au niveau de la membrane basale des cellules épithéliales de l’intestin moyen. L’analyse par séquençage de nouvelle génération a révélé que le génome de la souche YFV-Dakar présentait une diversité plus grande que celle de la souche vaccinale; un trait qui pourrait contribuer à sa capacité à infecter et à se disséminer efficacement dans le vecteur. Dans une deuxième partie, nous avons analysé les réponses de l’intestin moyen aux infections par YFV-17D et YFV-Dakar par des techniques de transcriptomique et de protéomique, dans le but d’identifier des éléments cellulaires impliqués dans la réponse différentielle aux deux virus. Seize candidats ont été choisis pour une analyse approfondie dans des cellules d’Ae. aegypti. Malheureusement, aucun de ces candidats ne semblent affecter la réplication virale. Nous pensons que le très faible taux d’infection des cellules de l’intestin moyen ne nous a pas permis d’identifier de candidats potentiels.

Recent decades have seen emergence or re-emergence of many arboviral diseases. Increasing the knowledge underlying the mechanisms of transmission of these viruses by their vectors is necessary for the development of new tools for prevention and defense. In the first part of this work, we explored the replication and the dissemination of two strains of yellow fever virus (YFV) in Aedes aegypti. We showed that the replication of the vaccine strain YFV-17D was not efficient in Aedes aegypti midgut, as compared to the one of the clinical isolate YFV-Dakar. Viruses that managed to overcome the midgut infection barrier failed to disseminate to secondary organs. Viruses injected into the mosquitoes’s thorax succeeded in replicating into secondary organs and midgut associated tissues, suggesting that, during natural infection, the block for YFV-17D replication occursat the basal membrane of midgut epithelial cells. Next Generation Sequencing analysis revealed that YFV-Dakargenome exhibited a greater diversity than the one of the vaccine strain ; a trait that may contribute to its ability to infect and disseminate efficiently in Ae. aegypti. In the second part, we analyzed the midgut responses to YFV17D and YFV-Dakar infection using both RNA-Seq and proteomics approaches. The aim was to identify cellular components involved in the differential response to both viruses. Sixteen candidates were chosen for an in-depthanalysis in Ae. aegypti cells. Unfortunately, none of these candidates seemed to affect viral replication. We believe that the low infection rate of the midgut cells did not allow us to identify potential candidates.; De nombreuses arboviroses ont émergé ou ré-émergé dans les dernières décennies. L’approfondissement des connaissances des mécanismes de transmission de ces virus par leurs vecteurs est nécessaire pour le développement de nouveaux outils de prévention et de défense. Dans la première partie de ce travail, nous avons étudié la réplication et la dissémination de deux souches du virus de la fièvre jaune (YFV) chez le moustique Aedes aegypti. Nous avons montré que la réplication de la souche vaccinale YFV-17D n’était pas efficace dans l’intestin moyen, par rapport à celle de l’isolat clinique YFV-Dakar. Les virus qui ont réussi à surmonter la barrière d’infection de l’intestin moyen ne se propagent pas aux organes secondaires. Les virus injectés dans le thorax des moustiques se répliquent dans les organes secondaires et les tissus associés à l’intestin moyen, ce qui suggère que, pendant l’infection naturelle, le blocage de la réplication du virus YFV-17D se produit au niveau de la membrane basale des cellules épithéliales de l’intestin moyen. L’analyse par séquençage de nouvelle génération a révélé que le génome de la souche YFV-Dakar présentait une diversité plus grande que celle de la souche vaccinale; un trait qui pourrait contribuer à sa capacité à infecter et à se disséminer efficacement dans le vecteur. Dans une deuxième partie, nous avons analysé les réponses de l’intestin moyen aux infections par YFV-17D et YFV-Dakar par des techniques de transcriptomique et de protéomique, dans le but d’identifier des éléments cellulaires impliqués dans la réponse différentielle aux deux virus. Seize candidats ont été choisis pour une analyse approfondie dans des cellules d’Ae. aegypti. Malheureusement, aucun de ces candidats ne semblent affecter la réplication virale. Nous pensons que le très faible taux d’infection des cellules de l’intestin moyen ne nous a pas permis d’identifier de candidats potentiels.

N-glycosylation is a major co- and post-translational event of the protein biosynthesis in Eukaryotes. Actually, little information regarding this processing is available in microalgae. In this work, we continued theexploration of the N-glycosylation pathway in the model diatom P. tricornutum by focusing especially on the characterization of three putative α1,3-fucosyltransferases. Our analyzes question the annotation for two of the genes encoding for these fucosyltransferases and propose new ones. In order to achieve the subcellular localization of these glycosyltransferases, we used an over-expressed fusion tag proteins strategy combined together with microscopy approaches. Observations performed by confocal microscopy and TEM allowed us to demonstrate the Golgi subcellular localization of these enzymes. This represent the first subcellular localization of glycosyltransferases in microalgae. P. tricornutum possess three different morphotypes named oval, fusiform and triradiate. The transition from one morphotype to another strongly depends on the environmental conditions. However, little information is available regarding the mechanisms and physiological significance of this morphogenesis. In order to provide new knowledge related to the morphogenesis in P. tricornutm, we conducted a comparative transcriptome analysis of the three morphotypes by an RNA-Seq approach. Besides expanding our knowledge about P. tricornutum morphogenesis, data also helped to identify new reference genes for qRT-PCR analysis; La N-glycosylation est un événement co- et post-traductionnel majeur de la synthèse protéique chez les eucaryotes. Actuellement, peu d’informations concernant ce processus sont disponibles chez les microalgues. Dans ces travaux, nous avons poursuivi l’exploration de la voie de N-glycosylation de la diatomée modèle P. tricornutum en focalisant spécifiquement notre travail sur la caractérisation de trois α1,3-fucosyltransférases putatives. Nos analyses ont permis de remettre en cause l’annotation pour deux des gènes codant pour ces fucosyltransférases et d’en proposer de nouvelles. Afin de réaliser l’étude de la localisation subcellulaire de ces glycosyltransférases, nous avons utilisé une stratégie de sur-expression de ces protéines fusionnées avec une étiquette. Les observations menées par des approches de microscopie confocale et de microscopie électronique à transmission ont permises de mettre en évidence la localisation subcellulaire golgienne de ces enzymes, ainsi que de trois autres glycosyltransférases utilisées comme témoin dans ce travail. Cette étude a permis de réaliser la première localisation subcellulaire de glycosyltransférases chez les microalgues. P. tricornutum est une diatomée pléïomorphique qui possède trois morphotypes majeurs différents appelés ovale, fusiforme et triradié. Le passage d’un morphotype à un autre dépend fortement des conditions environnementales. Cependant, peu d’informations sont disponibles concernant les mécanismes et la signification physiologique de cette morphogenèse. Afin d’apporter de nouvelles réponses, nous avons réalisé une analyse comparative du transcriptome des trois morphotypes par une approche transcriptomique à haut débit appelée RNASeq pour RNA-Sequencing. Enfin, en plus d’élargir les connaissances sur la morphogénèse de P. tricornutum, les données générées ont également permis d’identifier de nouveaux gènes de référence utilisables pour des analyses de qRT-PCR.

Au cours des dernières années, une sélection génétique importante a été faite pour améliorer la production de lait des bovins, ceci au détriment des performances reproductives. Cette diminution de performance n’a cependant pas été rapportée chez la génisse présentant un même potentiel génétique. Cette immense production de lait et les changements métaboliques qui l’accompagnent ont donc un impact négatif sur l’efficacité reproductive des vaches laitières qui subissent un stress métabolique supérieur à celui des génisses. Le but de l’étude était d’acquérir une meilleure connaissance des différences moléculaires et métaboliques entre ces deux groupes d’animaux pour amener à une meilleure compréhension de la pathogenèse de l’infertilité chez la vache laitière. Pour ce faire, les vagues folliculaires de vaches en lactation (30-50 jours en lait; N = 12) et de génisses (N = 10) ont été synchronisées par ablation écho guidée des follicules et par traitement hormonal avec injection de prostaglandine et insertion d’un implant de progestérone. L’aspiration du liquide folliculaire et des cellules de la granulosa du follicule dominant a été faite au jour 6. Les paramètres métaboliques mesurés chez les animaux à partir de prises de sang, faites au jour 6, confirment un plus grand stress métabolique chez la vache, les niveaux de BHBA, acides biliaires et cholestérol étant plus élevés et le niveau de glucose plus bas chez celles-ci. Un total de six échantillons a été utilisé pour le séquençage d’ARN et des analyses bio-informatiques ont été effectuées. Plusieurs gènes et voies de signalisation ont présenté des différences entre les deux groupes d’animaux incluant le cycle cellulaire et la production d’hormones. Une confirmation des résultats par PCR en temps réel a été faite, mais la grande variation intragroupe a nui à l’obtention de résultats significatifs. Conjointement, une culture primaire de cellules de la granulosa a été réalisée pour évaluer l’effet des acides biliaires sur la stéroïdogenèse suite à la détection d’une plus grande quantité de ceux-ci chez la vache laitière. La présence d’acide biliaire dans la culture cellulaire cause une diminution de l’accumulation d’estradiol ainsi que de l’expression des gènes CYP19A1 et CYP11A1. Les résultats présentés dans ce mémoire indiquent une différence potentielle au niveau métabolique et moléculaire des follicules dominants entre la vache laitière et la génisse pouvant avoir une responsabilité dans la diminution de l’efficacité reproductive observée chez la vache laitière., Over the last fifty or more years, genetic selection has been employed to improve milk production in dairy cattle. This selection was made at the expense of reproductive performance. The observed decrease in fertility does not occur in heifers with the same genetic merit. The enormous milk production and the metabolic challenge that accompany it have a negative impact on the reproductive efficiency due to the metabolic stress of lactation. The purpose of the study was to gain a better knowledge of the molecular and metabolic difference between the two groups of animals in order to better understand the pathogenesis of infertility in dairy cows. To do this, the follicular wave of twelve lactating cows (30-50 days in milk; N = 12) and ten heifers (N = 10) were synchronized by ultrasound guided follicle ablation and by hormonal treatment with injection of prostaglandin-F2α and insertion of a progesterone implant. Follicular fluid and granulosa cells of the dominant follicle were aspirated on day 6. The metabolic indicators BHBA, total bile acids, cholesterol and glucose, were measured in the animals from the blood samples also taken on day 6 confirming greater metabolic stress in the cows when compared to the heifers. A total of six samples were used for RNA sequencing and bioinformatics analyses were performed. Several genes and signaling and cellular function pathways were shown to differ between the two groups of animals, including the cell cycle signaling pathway and hormone production pathway. A confirmation of the results by real-time PCR was undertaken, but the great intragroup variation obviated significant results. In the second set of experiments, primary culture of granulosa cells was conducted to evaluate the effect of bile acids on steroidogenesis to further explore the larger amount of the bile acids in the dairy cows when compared to heifers. The results demonstrate a difference in the metabolic status of the animals; BHBA, total bile acids and cholesterol being higher and glucose being lower in the dairy cow relative to the heifer. Presence of bile acids in the granulosa cell culture caused a decrease in expression of CYP19A1, CYP11A1 and estradiol accumulation. The differences at the metabolic and molecular level of the dominant follicles between dairy cows and heifers may be implicated in the reduced reproductive efficiency of the dairy cows.

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N-glycosylation is a major co- and post-translational event of the protein biosynthesis in Eukaryotes. Actually, little information regarding this processing is available in microalgae. In this work, we continued theexploration of the N-glycosylation pathway in the model diatom P. tricornutum by focusing especially on the characterization of three putative α1,3-fucosyltransferases. Our analyzes question the annotation for two of the genes encoding for these fucosyltransferases and propose new ones. In order to achieve the subcellular localization of these glycosyltransferases, we used an over-expressed fusion tag proteins strategy combined together with microscopy approaches. Observations performed by confocal microscopy and TEM allowed us to demonstrate the Golgi subcellular localization of these enzymes. This represent the first subcellular localization of glycosyltransferases in microalgae. P. tricornutum possess three different morphotypes named oval, fusiform and triradiate. The transition from one morphotype to another strongly depends on the environmental conditions. However, little information is available regarding the mechanisms and physiological significance of this morphogenesis. In order to provide new knowledge related to the morphogenesis in P. tricornutm, we conducted a comparative transcriptome analysis of the three morphotypes by an RNA-Seq approach. Besides expanding our knowledge about P. tricornutum morphogenesis, data also helped to identify new reference genes for qRT-PCR analysis, La N-glycosylation est un événement co- et post-traductionnel majeur de la synthèse protéique chez les eucaryotes. Actuellement, peu d’informations concernant ce processus sont disponibles chez les microalgues. Dans ces travaux, nous avons poursuivi l’exploration de la voie de N-glycosylation de la diatomée modèle P. tricornutum en focalisant spécifiquement notre travail sur la caractérisation de trois α1,3-fucosyltransférases putatives. Nos analyses ont permis de remettre en cause l’annotation pour deux des gènes codant pour ces fucosyltransférases et d’en proposer de nouvelles. Afin de réaliser l’étude de la localisation subcellulaire de ces glycosyltransférases, nous avons utilisé une stratégie de sur-expression de ces protéines fusionnées avec une étiquette. Les observations menées par des approches de microscopie confocale et de microscopie électronique à transmission ont permises de mettre en évidence la localisation subcellulaire golgienne de ces enzymes, ainsi que de trois autres glycosyltransférases utilisées comme témoin dans ce travail. Cette étude a permis de réaliser la première localisation subcellulaire de glycosyltransférases chez les microalgues. P. tricornutum est une diatomée pléïomorphique qui possède trois morphotypes majeurs différents appelés ovale, fusiforme et triradié. Le passage d’un morphotype à un autre dépend fortement des conditions environnementales. Cependant, peu d’informations sont disponibles concernant les mécanismes et la signification physiologique de cette morphogenèse. Afin d’apporter de nouvelles réponses, nous avons réalisé une analyse comparative du transcriptome des trois morphotypes par une approche transcriptomique à haut débit appelée RNASeq pour RNA-Sequencing. Enfin, en plus d’élargir les connaissances sur la morphogénèse de P. tricornutum, les données générées ont également permis d’identifier de nouveaux gènes de référence utilisables pour des analyses de qRT-PCR.

Glucose homeostasis regulation in the body is the main function of insulin secreting beta cells in the endocrine pancreas. The winged-helix transcription factor RFX6 has recently been identified as a new pancreatic endocrine differentiation regulator, downstream of Ngn3,in zebra fish, mouse and human. Moreover, several Rfx6 mutations in humans were discovered and linked to the Mitchell Riley syndrome, which is characterized by neonatal diabetes, intestinal atresia and malabsorption. My thesis consisted of using an approach combining transcriptomic analysis in mouse and the identification of RFX6 target genes in a beta cell line as well as in pancreatic islets. This work has demonstrated the crucial role of RFX6 in maintaining beta cell identity and function. For the first time, RFX6 target genes were identified in vivo as well as the whole repertoire of directly regulated RFX6 target genesin beta cells, which were previously unidentified in the beta cell line. These studies have also shown that Mlxipl is a main RFX6 regulated target gene in mice and human. Overall, this work has allowed the clear identification of RFX6 target genes, thus contributing inunderstanding the role of this crucial transcription factor in the differentiation and function of insulin secreting beta cells.; La régulation de l’homéostasie du glucose dans l’organisme est la fonction principale des cellules beta sécrétrices d’insuline dans le pancréas endocrine. Le facteur de transcription à domaine « winged helix », RFX6, a récemment, été identifié comme un nouveau régulateur de la différenciation endocrine pancréatique en aval de Ngn3 chez le poisson zèbre, la souris et l’homme. De plus, diverses mutations de Rfx6 chez l’homme ont été identifiées et reliées au syndrome de Mitchell Riley notamment caractérisé par un diabète néonatal, une atrésie de l’intestin grêle et une malabsorption intestinale. Lors de mes travaux de thèse, une approche combinée de transcriptomique chez la souris et la recherche des sites de fixation de RFX6 dans une lignée cellulaire beta et dans les ilots pancréatiques a permis de démontrer son importance dans le maintien de l’identité et de la fonction de la cellule beta. Pour la première fois, l’identification des cibles directes de RFX6 in vivo a été réalisée et a permis l’identification de l’ensemble du répertoire des gènes régulés directement par RFX6 dans les cellules beta qui n’ont pas été révélés dans le système cellulaire. Cette étude aura également permis d’identifier Mlxipl comme principale cible directement régulée par Rfx6 à la fois chez la souris et l’homme. Les expériences réalisées ont ainsi permis de déterminer les gènes cibles directs de RFX6 et contribué à élucider le rôle de ce facteur de transcription dans la différenciation et la fonction des cellules beta sécrétrices d’insuline.