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Optoelectronic devices are experiencing significant development in the semiconductor industry. Many applications concerning telecommunications, energy or health are expected. Integrating and improving the performance of these technologies involves reducing the dimensions of the structures developed in these devices. The use of transmission electron microscopy thus finds its place in responding to these issues, particularly thanks to its capacity to measure the properties of materials at the nanometric or even atomic scale. Among these properties, the quantitative measurement of the chemical composition of the materials plays a major role. Indeed, slight changes in the chemical nature can lead to significant modifications in the properties and quality of photon emission. In this manuscript, we first address the advantages and limitations of the two spectroscopy techniques used today for the chemical characterization of materials, namely electron energy loss spectroscopy (EELS) and energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX). We thus propose a detailed study of the precision of the quantitative data acquired on reference materials. This information is used to study the incorporation of silicon and tin in SiGeSn alloys, used in infrared emission devices. In a second step, the quantification of chemical elements is pushed to the atomic scale in AlGaN/GaN quantum well structures, for emission in the ultraviolet. The quantification of the chemical elements by EDX of these structures requires the consideration of many artefacts related to the mechanisms of the electron beam propagation in the sample. We show that the contribution of simulation is essential, in particular to understand the interfaces state of epitaxial layers. These analyzes are thus used to interpret the emission properties of devices developed from these materials.; Les dispositifs optoélectroniques connaissent un important développement dans l’industrie des semi-conducteurs. De nombreuses applications concernant les télécommunications, l’énergie ou la santé sont attendues. L’intégration et l’amélioration des performances de ces technologies passent par la réduction des dimensions des structures développées dans ces dispositifs. L’utilisation de la microscopie électronique à transmission trouve ainsi toute sa place pour répondre à ces problématiques, grâce notamment à sa capacité de mesure des propriétés des matériaux à l’échelle nanométrique voire atomique. Parmi ces propriétés, la mesure quantitative de la composition chimique des matériaux utilisés joue un rôle prépondérant. En effet, de légers changements de la nature chimique peuvent entraîner d’importantes modifications des propriétés et de qualité d’émission de photons. Dans ce manuscrit, nous abordons dans un premier temps les avantages et les limites des deux techniques de spectroscopie utilisées aujourd’hui pour la caractérisation chimique des matériaux, à savoir la spectroscopie de perte d’énergie des électrons (EELS) et la spectroscopie de rayons X à dispersion d’énergie (EDX). Nous proposons ainsi une étude détaillée de la précision des données quantitatives acquises sur des matériaux de référence. Ces informations sont exploitées pour l’étude de l’incorporation de silicium et d’étain dans des alliages SiGeSn, utilisés dans des dispositifs d’émission dans l’infrarouge. Dans un deuxième temps, la quantification des éléments chimiques est poussée à l’échelle atomique dans des structures de puits quantiques AlGaN/GaN, pour l’émission dans l’ultraviolet. La quantification des éléments chimiques de ces structures par EDX impose de prendre en considération de nombreux artefacts liés aux mécanismes de propagation du faisceau d’électrons dans l’échantillon. Nous montrons que l’apport de la simulation est indispensable, en particulier pour comprendre l’état d’interfaces des couches épitaxiées. Ces analyses sont exploitées pour interpréter les propriétés d’émission des dispositifs développés à partir de ces matériaux.

Les poudres nanostructurées, c'est-à-dire constituées de plus de 50% en nombre d'objets ayant au moins une dimension comprise entre 1 nm et 100 nm, sont utilisées dans de nombreux secteurs industriels. Pour évaluer l'exposition des salariés à des nano-objets, leurs agglomérats et agrégats (NOAA), le caractère nanostructuré des aérosols collectés dans l'air est étudié via la microscopie électronique. La taille d'un nombre représentatif de particules constitutives doit être mesuré manuellement sur les images obtenues. Cette opération chronophage et fastidieuse rend nécessaire l'automatisation de l'analyse. Plusieurs outils d'analyse d'images appliqués à des nanomatériaux ont été comparés dans ce travail qui a permis de démontrer l'intérêt des algorithmes d'apprentissage pour effectuer cette tâche., Nanostructured powders, i.e. comprised of more than 50% by number of objects with at least one dimension between 1 nm and 100 nm, are used in numerous industrial fields. To determine the exposure of workers to nano-objects, the nanometric character of collected aerosols in the workplace air is studied using electron microscopy. The size of a large number of constituent particles needs to be measured on the obtained images. This task being time-consuming and tedious, it is useful automatizing the analysis. We compare some tools for image analyses applied to nanomaterials and show the interest of deep learning algorithms to perform this task.

Double-PHD fingers 3 (DPF3) is a BAF-associated human epigenetic regulator, which is increasingly recognised as a major contributor to various pathological contexts, such as cardiac defects, cancer, and neurodegenerative diseases. Recently, we unveiled that its two isoforms (DPF3b and DPF3a) are amyloidogenic intrinsically disordered proteins. DPF3 isoforms differ from their C-terminal region (C-TERb and C-TERa), containing zinc fingers and disordered domains. Herein, we investigated the disorder aggregation properties of C-TER isoforms. In agreement with the predictions, spectroscopy highlighted a lack of a highly ordered structure, especially for C-TERa. Over a few days, both C-TERs were shown to spontaneously assemble into similar antiparallel and parallel β-sheet-rich fibrils. Altered metal homeostasis being a neurodegeneration hallmark, we also assessed the influence of divalent metal cations, namely Cu2+, Mg2+, Ni2+, and Zn2+, on the C-TER aggregation pathway. Circular dichroism revealed that metal binding does not impair the formation of β-sheets, though metal-specific tertiary structure modifications were observed. Through intrinsic and extrinsic fluorescence, we found that metal cations differently affect C-TERb and C-TERa. Cu2+ and Ni2+ have a strong inhibitory effect on the aggregation of both isoforms, whereas Mg2+ impedes C-TERb fibrillation and, on the contrary, enhances that of C-TERa. Upon Zn2+ binding, C-TERb aggregation is also hindered, and the amyloid autofluorescence of C-TERa is remarkably red-shifted. Using electron microscopy, we confirmed that the metal-induced spectral changes are related to the morphological diversity of the aggregates. While metal-treated C-TERb formed breakable and fragmented filaments, C-TERa fibrils retained their flexibility and packing properties in the presence of Mg2+ and Zn2+ cations. Double-PHD fingers 3 (DPF3) is a BAF-associated human epigenetic regulator, which is increasingly recognised as a major contributor to various pathological contexts, such as cardiac defects, cancer, and neurodegenerative diseases. Recently, we unveiled that its two isoforms (DPF3b and DPF3a) are amyloidogenic intrinsically disordered proteins. DPF3 isoforms differ from their C-terminal region (C-TERb and C-TERa), containing zinc fingers and disordered domains. Herein, we investigated the disorder aggregation properties of C-TER isoforms. In agreement with the predictions, spectroscopy highlighted a lack of a highly ordered structure, especially for C-TERa. Over a few days, both C-TERs were shown to spontaneously assemble into similar antiparallel and parallel β-sheet-rich fibrils. Altered metal homeostasis being a neurodegeneration hallmark, we also assessed the influence of divalent metal cations, namely Cu 2+, Mg 2+, Ni 2+, and Zn 2+, on the C-TER aggregation pathway. Circular dichroism revealed that metal binding does not impair the formation of β-sheets, though metal-specific tertiary structure modifications were observed. Through intrinsic and extrinsic fluorescence, we found that metal cations differently affect C-TERb and C-TERa. Cu 2+ and Ni 2+ have a strong inhibitory effect on the aggregation of both isoforms, whereas Mg 2+ impedes C-TERb fibrillation and, on the contrary, enhances that of C-TERa. Upon Zn 2+ binding, C-TERb aggregation is also hindered, and the amyloid autofluorescence of C-TERa is remarkably red-shifted. Using electron microscopy, we confirmed that the metal-induced spectral changes are related to the morphological diversity of the aggregates. While metal-treated C-TERb formed breakable and fragmented filaments, C-TERa fibrils retained their flexibility and packing properties in the presence of Mg 2+ and Zn 2+ cations.

Double-PHD fingers 3 (DPF3) is a BAF-associated human epigenetic regulator, which is increasingly recognised as a major contributor to various pathological contexts, such as cardiac defects, cancer, and neurodegenerative diseases. Recently, we unveiled that its two isoforms (DPF3b and DPF3a) are amyloidogenic intrinsically disordered proteins. DPF3 isoforms differ from their C-terminal region (C-TERb and C-TERa), containing zinc fingers and disordered domains. Herein, we investigated the disorder aggregation properties of C-TER isoforms. In agreement with the predictions, spectroscopy highlighted a lack of a highly ordered structure, especially for C-TERa. Over a few days, both C-TERs were shown to spontaneously assemble into similar antiparallel and parallel β-sheet-rich fibrils. Altered metal homeostasis being a neurodegeneration hallmark, we also assessed the influence of divalent metal cations, namely Cu2+, Mg2+, Ni2+, and Zn2+, on the C-TER aggregation pathway. Circular dichroism revealed that metal binding does not impair the formation of β-sheets, though metal-specific tertiary structure modifications were observed. Through intrinsic and extrinsic fluorescence, we found that metal cations differently affect C-TERb and C-TERa. Cu2+ and Ni2+ have a strong inhibitory effect on the aggregation of both isoforms, whereas Mg2+ impedes C-TERb fibrillation and, on the contrary, enhances that of C-TERa. Upon Zn2+ binding, C-TERb aggregation is also hindered, and the amyloid autofluorescence of C-TERa is remarkably red-shifted. Using electron microscopy, we confirmed that the metal-induced spectral changes are related to the morphological diversity of the aggregates. While metal-treated C-TERb formed breakable and fragmented filaments, C-TERa fibrils retained their flexibility and packing properties in the presence of Mg2+ and Zn2+ cations., Double-PHD fingers 3 (DPF3) is a BAF-associated human epigenetic regulator, which is increasingly recognised as a major contributor to various pathological contexts, such as cardiac defects, cancer, and neurodegenerative diseases. Recently, we unveiled that its two isoforms (DPF3b and DPF3a) are amyloidogenic intrinsically disordered proteins. DPF3 isoforms differ from their C-terminal region (C-TERb and C-TERa), containing zinc fingers and disordered domains. Herein, we investigated the disorder aggregation properties of C-TER isoforms. In agreement with the predictions, spectroscopy highlighted a lack of a highly ordered structure, especially for C-TERa. Over a few days, both C-TERs were shown to spontaneously assemble into similar antiparallel and parallel β-sheet-rich fibrils. Altered metal homeostasis being a neurodegeneration hallmark, we also assessed the influence of divalent metal cations, namely Cu 2+, Mg 2+, Ni 2+, and Zn 2+, on the C-TER aggregation pathway. Circular dichroism revealed that metal binding does not impair the formation of β-sheets, though metal-specific tertiary structure modifications were observed. Through intrinsic and extrinsic fluorescence, we found that metal cations differently affect C-TERb and C-TERa. Cu 2+ and Ni 2+ have a strong inhibitory effect on the aggregation of both isoforms, whereas Mg 2+ impedes C-TERb fibrillation and, on the contrary, enhances that of C-TERa. Upon Zn 2+ binding, C-TERb aggregation is also hindered, and the amyloid autofluorescence of C-TERa is remarkably red-shifted. Using electron microscopy, we confirmed that the metal-induced spectral changes are related to the morphological diversity of the aggregates. While metal-treated C-TERb formed breakable and fragmented filaments, C-TERa fibrils retained their flexibility and packing properties in the presence of Mg 2+ and Zn 2+ cations.

New hybrid systems involving metallic nanoparticles and organic molecules are a prime matter of interest because of their new properties coming from the synergy between the hybrid building blocks. Many fields can take advantage of them: imaging, electronics, coating and detection in biological systems. The key points of such devices are understanding the properties at the nanometric scale and upscaling them to the macroscopic scale.This PhD work rely on the use of gold nanorods and photochromic compounds, more precisely diarylethenes. Gold nanorods exhibit unique enhancement ability thanks to surface plasmon, while diarylethenes are reversible molecular photo-switches (photo-conversion between two isomers having different optical properties).We developed and studied in solution hybrid reversible photo-switchable materials combining a gold nanorod and several molecules of diarylethenes, grafted to the surface thanks to a process based on electrostatic interactions. The molecules we use are charged and we characterized them by steady-state and time-resolved spectroscopies, supported by TD-DFT calculations. Both nanoparticles' (plasmon resonance) and molecules' (photo-conversion dynamics) properties change as a result of their mutual interactions inside the hybrid material.In order to transpose these properties to the macroscopic scale, we developed a new method combining deep-UV lithography and specific nanoparticle functionalization. Hence we got large-scale organized gold nanorods self-assemblies showing huge plasmonic coupling and studied them by photo-emission electron microscopy to characterize their local field and the plasmonic couplings (position and intensity).Such autonomous devices are very promising because triggered by light, one of the most eco-responsible stimulus. Mastering the upscaling of specific properties from nanoscopic to macroscopic scale opens new ways in molecular opto-electronics, medical imaging and adaptative autonomous materials., Le développement de systèmes hybrides combinant nanoparticules métalliques et molécules organiques est d'un intérêt majeur car ils présentent des propriétés optiques inédites grâce à la synergie entre ces composantes. De nombreux domaines peuvent en profiter : imagerie, électronique, revêtements et détection dans des systèmes biologiques. Les enjeux actuels de tels systèmes portent sur la compréhension des propriétés à l'échelle nanométrique et leur transposition à l'échelle macroscopique.Les travaux réalisés au cours de cette thèse reposent sur l'utilisation de nanobâtonnets d'or et de molécules photochromes, plus précisément de diaryléthènes. Les nanobâtonnets d'or possèdent un pouvoir d'exaltation unique (plasmon de surface) tandis que les diaryléthènes ont un rôle d'interrupteur moléculaire réversible piloté par la lumière (photo-conversion entre deux formes de propriétés optiques différentes).Nous avons conçu et étudié en solution des matériaux hybrides réversibles photo-commutables combinant un nanobâtonnet d'or et de multiples molécules de diaryléthènes, greffés à la surface grâce à un procédé reposant sur des interactions électrostatiques. Les molécules utilisées sont chargées et ont été caractérisées par spectroscopies stationnaire et résolue en temps, et modélisées par calculs TD-DFT. Les propriétés de la nanoparticule (positionnement de la bande plasmon) et de la molécule (dynamique de la photo-conversion) sont impactées par leurs interactions réciproques au sein du matériau hybride.Pour transposer ces propriétés à l'échelle macroscopique, nous avons développé une nouvelle méthode reposant sur l'utilisation de la lithographie par rayonnement ultraviolet profond et une fonctionnalisation spécifique des particules. Ceci nous permet de réaliser des assemblages organisés étendus de nanobâtonnets d'or présentant de forts couplages. Ces derniers sont étudiés par microscopie à photo-émission d'électrons pour acquérir une cartographie du champ proche et caractériser les couplages plasmoniques (position et intensité).De tels systèmes autonomes sont très prometteurs car modulables et pilotables grâce à un stimulus écoresponsable : la lumière. La maîtrise du passage de l'échelle nanométrique à macroscopique avec des propriétés spécifiques ouvre une nouvelle voie dans l'optoélectronique moléculaire, l'imagerie médicale et les matériaux adaptatifs autonomes.

The bacterial agents associated with “huanglongbing” (HLB) disease belong to 'Candidatus Liberibacter' and are transmitted by psyllids. The 'Ca. L. asiaticus' (CLas) lead to a reaction of the tree associated with the synthesis of callose at the phloem sieve plates. Thus, the obstruction of pores providing connections between adjacent sieve elements limits the symplastic transport of the sugars and starches synthesized through photosynthesis. The tolerance to HLB of the Persian triploid lime (Citrus latifolia) compared to diploid Mexican lime (C. aurantifolia) was studied. Analysis of the petiole sieve plate in control petiole samples showed that pores were larger in the Persian than in the Mexican lime. Scanning electron microscopy (SEM) analyses of petiole samples of symptomatic leaves showed important deposition of callose into pores of Mexican and Persian limes, whereas biochemical analyses revealed better detoxification in Persian limes than in Mexican limes. HLB-infected diploid and tetraploid citrumelo rootstocks grafted with Mexican and Persian limes were also investigated. Secondary roots were anatomically studied by SEM to observe callose deposition at the phloem sieve plates. Voltammetry of immobilized microparticles (VIMP) in roots for defining electrochemolomic profiles was applied to determine the oxidative stress status of root samples. SEM analyses of root samples did not allow observation of any callose deposition into sieve pores of diploid and tetraploid genotypes. VIMP revealed more limited oxidative stress in tetraploid samples compared to diploids. These results were even stronger when rootstocks were grafted with triploid Persian lime compared to Mexican lime and were corroborated by stronger polyphenol contents. Taking together these results underline the interest of the use of polyploid scion and rootstock to tackle HLB and reduce its impact in the fields.

International audience

The bacterium Deinococcus radiodurans is one of the most radiation resistant organisms on earth. This resistance results from multiple mechanisms, including an unusual nucleoid organization. The aim of my thesis was to better understand the organization and dynamics of the nucleoids of D. radiodurans and Deinococcus deserti, a bacterium isolated from the Sahara Desert that also exhibits a strong resistance to UV and ionizing radiation and to prolonged desiccation. Specifically, my studies focused on the nucleoid-associated proteins (or NAPs) of these bacteria - the HU proteins and DNA gyrase which are the most abundant - as well as a Deinococcus-specific NAP, DdrC. The objective was to elucidate the three-dimensional structure of these proteins, to characterize their interactions with DNA, and finally to study their effects on the conformation and compaction of plasmid DNA.Through biochemical studies and atomic force microscopy and electron microscopy analyses, we have highlighted significant differences in the mechanisms of compaction and DNA binding used by the different HU protein homologues from D. radiodurans (DrHU) and D. deserti (DdHU1, DdHU2 and DdHU3). In particular, we have demonstrated a dual role for DrHU in the organization and compaction of plasmid DNA, which can be either condensed or rigidified depending on the concentration of DNA-bound DrHU - a dual function that is not conserved in DdHU1, its closest homolog. We also succeeded in producing two forms of the DNA gyrase, an active form that can be used for functional studies, and a second, more stable, but less active form that is more suitable for structural studies. Finally, our structural studies of DdrC coupled with biochemical and molecular dynamics analyses revealed the three-dimensional structure of DdrC, its oligomerization state, and its mode of binding to DNA. These results suggest that DdrC may be a Deinococcus-specific NAP, playing a key role in nucleoid compaction after irradiation and perhaps more broadly in the DNA damage response of these bacteria. Together, these studies have provided a better understanding of the molecular mechanisms used by these radio-resistant bacteria to organize and structure their nucleoid and respond efficiently to genotoxic stresses such as irradiation., La bactérie Deinococcus radiodurans est l’un des organismes les plus radio-résistants sur terre. Cette résistance résulte d’un ensemble de mécanismes, dont une structuration particulière de son nucléoïde. Mes travaux de thèse avaient pour but de mieux appréhender l’organisation et la dynamique des nucléoïdes de D. radiodurans et de Deinococcus deserti, une bactérie isolée dans le désert du Sahara et présentant également une forte résistance aux rayonnements UV et ionisants et à une dessiccation prolongée. Plus précisément, mes études ont porté sur les protéines associées au nucléoïde (ou NAPs) de ces bactéries - les protéines HU et l'ADN gyrase qui sont les plus abondantes - ainsi qu’une NAP spécifique des Deinococcus, DdrC. L'objectif était d'élucider la structure tridimensionnelle de ces protéines, de caractériser leurs interactions avec l’ADN, et enfin d'étudier leurs effets sur la conformation et la compaction d’ADN plasmidique.Par des études biochimiques et des analyses par microscopie à force atomique et par microscopie électronique, nous avons mis en lumière des différences notables dans les mécanismes de compaction et de liaison à l'ADN entre les différents homologues de la protéine HU de D. radiodurans (DrHU) et de D. deserti (DdHU1, DdHU2 et DdHU3). En particulier, nous avons démontré un double rôle de DrHU dans l’organisation et la compaction de l’ADN plasmidique, qui peut être condensé ou rigidifié en fonction de la concentration de DrHU liée à l’ADN - une double fonction qui n’est pas conservée chez DdHU1, son plus proche homologue. Nous avons également réussi à produire deux formes de l’ADN gyrase, une forme active pouvant être utilisée pour des études fonctionnelles, et une deuxième plus stable, mais moins active, qui est plus adaptée pour des études structurales. Enfin, nos études structurales de DdrC couplées à des analyses biochimiques et de dynamique moléculaire ont révélé la structure tridimensionnelle de DdrC, son état d’oligomérisation et son mode de fixation à l’ADN. Ces résultats suggèrent que DdrC pourrait être une NAP spécifique des Deinococcus, jouant un rôle clé dans la compaction du nucléoïde après irradiation et peut-être plus largement dans la réponse de ces bactéries aux dommages de l’ADN. Ensemble, ces études ont permis de mieux comprendre les mécanismes moléculaires mis en œuvre par ces bactéries radio-résistantes pour organiser et structurer leur nucléoïde et répondre de façon efficace à des stress génotoxiques tels que l’irradiation.

This PhD study aims to develop new material compositions for their use as positive electrodes (cathodes) in high energy density Li-ion batteries. Unlike the current approach of capacity increase in Li-ion cathodes, this study is not based on lamellar technology but on disordered rocksalt materials. Those structures consist in a mixture of Lithium and transition metals distributed randomly in an anionic network based on the rocksalt structure. Conductivity in these structures is such that a lithium excess in the structure creates a percolation network allowing for Li ions mobility. This study comprises two key parts.First, the disordered rocksalt oxides Li1.2Mn0.6Nb0,2O2 are synthesised through solid state route and characterised both structurally and electrochemically. This material exhibits a short range order structure resulting from the effect of Jahn-Teller interactions between the Mn(+III) and the oxygen of the structure. This phenomenon alongside oxygen redox activity are the main sources of irreversibility in the system.Then, the fluorination of the oxides is performed to reduce oxygen redox activity as well as increase transition metals activity. Various synthesis methods are tested to finally obtain Li1,2Mn0,6Nb0,2O1.9F0.1 through solid state synthesis and Li1,2Mn0,6Nb0,2O1.4F0.6 through mechanosynthesis. The use of high-resolution transmission electronic microscope (HR-TEM), electron energy loss spectroscopy (EELS), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), show that lightly fluorinated materials react the same as oxides, modulated in terms of capacity and irreversibility by the Jahn-Teller effect, whereas highly fluorinated materials exhibit manganese and oxygen orbital overlap leading to almost simultaneous oxygen and manganese redox activity., Ce projet de recherche vise à étudier de nouvelles compositions de matériau pour une utilisation comme électrode positive d'accumulateurs lithium-ion à haute densité d’énergie. Cette étude est en rupture avec l’approche classique. Elle vise à s’affranchir de la structure lamellaire utilisée pour la majorité des matériaux d’électrodes positives commerciaux et se focalise sur les matériaux dits désordonnés de structure type NaCl. Leur structure est telle que les ions lithium et les métaux de transition se partagent les mêmes positions au sein du réseau cristallin. La diffusion des ions lithium n’y est possible que par l’incorporation d’un excès de lithium dans la structure, créant des chemins de percolation. Cet excès de lithium promet des capacités plus élevées que les matériaux classiques.Ces travaux de thèse s’articulent autour de deux axes principaux. D’abord, des matériaux oxydes désordonnés de structure type NaCl de composition sélectionnée Li1,2Mn0,6Nb0,2O2 ont été synthétisés préférentiellement par voie tout solide et ont ensuite été caractérisés que ce soit au niveau structurel ou électrochimique. Ce matériau présente un ordre à courte distance généré par l’effet Jahn-Teller marqué découlant de la forte concentration de Mn(+III). Celui-ci est la source d’une irréversibilité dans l’activité électrochimique. Une seconde partie de l’irréversibilité s’explique également par l’activité redox du réseau anionique.Pour résoudre les problèmes observés, une fluoration du matériau est réalisée pour réduire l’activité redox de l’oxygène et augmenter celle des métaux de transition. Différentes méthodes de synthèses sont testées pour arriver à une synthèse tout solide de Li1,2Mn0,6Nb0,2O1.9F0.1 et une mécanosynthèse de Li1,2Mn0,6Nb0,2O1.4F0.6. L’utilisation de la microscopie électronique en transmission haute-résolution (HR-TEM) et les études de composition chimique par analyse dispersive en énergie et spectroscopie par perte d’énergie d’électrons (EDX et EELS) permettent de montrer qu’à faible taux, le comportement des matériaux est similaire à celui des oxydes, modulé en capacité et irréversibilité par l’effet Jahn-Teller et qu’à fort taux le recouvrement des orbitales du manganèse et de l’oxygène est tel que la contribution de l’oxygène est quasiment concomitante à celle du manganèse.

Formins are key regulators of the assembly of actin filaments in cells. Formins induce the nucleation and rapid elongation of actin filaments. The activity of formins thus participates in the generation of functional structures such as filopodia, stress fibers or the cytokinetic ring. Hence, formins are involved in fundamental cellular processes such as migration or cell division. At the molecular level, formins are homodimers capable of interacting with the barbed ends of elongating actin filaments via their FH2 domains. The conformational changes involved in tracking the barbed ends have never been directly observed. However, a set of biochemical, biophysical and structural biology studies evidence that the FH2 dimer moves stepwise at the barbed end, following an equilibrium between two states : "closed" and "opened". In the closed state, no new actin subunit can be added to the barbed end, while it is allowed in the opened state. Several models, under discussion, describe the structural nature of these two states and how they alternate. One can then evoke the « stair-stepping » model and the « stepping second » model.My thesis aims at elucidating the debate about the conformational states adopted by formin at the barbed end, focusing on the mammalian formin mDia1. Our goal was undertaken using electron microscopy. So far, formins bound to the barbed ends of actin has not been described using electron microscopy. Indeed, to pursue single particle analysis by EM, a sufficient density of objects of interest randomly oriented have to be displayed within an image. Formins bound to actin rapidly generate long filaments, preventing the obtention of enough short filaments exhibiting formins at their barbed ends. Thus, a bottleneck had to be overcome to make the samples suitable for single particle structural analysis. A sonication approach was chosen to produce short actin filaments. A first 3D reconstruction of the FH2 dimer-actin complex was obtained from negative stain electron microscopy samples. This envelope corresponds to the open state of the « stair stepping » model. After optimizing the image analysis protocol, a second 3D conformation of the complex could be determined, corresponding to the closed state of the so-called « stair stepping » model, which was minoritary. A further 2D study also revealed conformational variations within the open state. These observations led to the hypothesis that, for extreme conformations, the FH2 dimer can be found not only at the barbed end but also on the body of the actin filaments. The search for such a configuration could be validated by 2D analyses and a preliminary 3D density of an FH2 dimer complex encircling the body of an actin filament. We have adapted our samples to cryo-electron microscopy. Graphene-Oxide was added to the surface of the EM grids to preserve a sufficient actin filament ends density. A limited quantity of filament ends could be analyzed through 2D and 3D classifications. It thus confirms the non-artefactual nature of the previously observed open state.In addition, through a collaborative project, I also showed the synergistic action of Formin with Arp2/3 in the presence of Spin90 by highlighting the formation of a tetramer.; Les Formines sont des protéines régulatrices clés pour l'assemblage de filaments d'actine dans les cellules. Les formines y stimulent la nucléation et l'élongation rapide de filaments d'actine. L’activité des formines participe ainsi à la génération de structures fonctionnelles et se retrouvent impliquées dans des processus cellulaires fondamentaux comme la migration ou la division cellulaire. À l’échelle moléculaire, les formines constituent des homodimères capables d’interagir avec les extrémités barbées des filaments d’actine en élongation via leurs domaines FH2. Bien que les changements conformationnels impliqués dans cette traque des bouts barbés n'aient jamais été observés directement, des études de biochimie, biophysique et biologie structurale suggèrent que le dimère de FH2 se déplace pas à pas à l'extrémité barbée polymérisante, à travers un équilibre entre deux états dits "fermé" et "ouvert". Dans l’état fermé, aucune nouvelle sous-unité d’actine ne peut être ajoutée à l’extrémité barbée tandis que cet évènement est permis dans l’état ouvert. Plusieurs modèles coexistent et sont en discussion pour décrire la conformation structurale de ces deux états ainsi que la transition de l’un vers l’autre. On peut alors évoquer le modèle de la « marche enjambée » et le modèle du « saut enclenché ».Mon projet de recherche a eu pour objet de lever les interrogations qui persistent quant à la nature des états conformationnels adoptés par la formine au bout barbé, plus particulièrement pour la formine de mammifère mDia1. Pour cela j’ai utilisé essentiellement des méthodes de biologie structurale par microscopie électronique. Aucune structure en microscopie électronique n’avait été obtenue jusqu’à présent. En effet, rapidement, en présence de formines, de longs filaments d’actine sont générés et ne permettent pas l’obtention d’une densité élevée de courts filaments coiffés de formines, nécessaire à une analyse en particules isolées. Un goulot d'étranglement a donc dû être surmonté afin d’optimiser les échantillons pour une telle analyse. Une approche par sonication a ainsi été choisie. Une première enveloppe 3D du complexe formé par l’extrémité barbée et le dimère de FH2 a pu être déterminée en coloration négative. Cette enveloppe correspond à l’état ouvert du modèle de la « marche enjambée ». Après une optimisation du protocole de traitement d’images, une seconde conformation 3D du complexe a pu être déterminée correspondant cette fois à l’état fermé du modèle de la « marche enjambée » minoritaire. Une étude à deux dimensions plus poussée a également permis de mettre en évidence des variations conformationnelles au sein même de l’état ouvert. Ces observations ont permis de proposer l'hypothèse que, pour des conformations extrêmes, le dimère de FH2 peut se retrouver non plus à encercler l’extrémité barbée mais le corps même des filaments d’actine. La recherche d’une telle configuration a pu être validées par des analyses 2D ainsi qu’une densité 3D préliminaire d’un complexe d’un dimère de FH2 encerclant le corps d’un filament. L’adaptation de mes échantillons vers la cryo-microscopie a été débutée. En particulier, des feuilles d'oxide de graphène ont été déposées sur les grilles de microscopie pour conserver une densité d’extrémités de filaments d’actine suffisante. Une quantité limitée d’extrémités a pu être analysée par classification 2D et 3D confirmant tout au moins la nature non artéfactuelle de l’état ouvert précédemment observé.Enfin, j’ai également pu contribuer à travers cette thèse à l’étude de l’action synergique de la Formine avec Arp2/3 en présence de Spin90 via la mise en évidence d’un complexe tétramérique.

In skeletal muscle, invaginations of the sarcolemma called caveolae and their main component Cav-3 are thought to be involved in the formation of transverse tubules. T-tubules are muscle structures that allow the action potential to be propagated into the muscle fibre. However, the mechanism linking them together remains unknown. The importance of caveolae and Cav-3 is accentuated by the existence of defects in the organisation and function of caveolae in caveolinopathies, autosomal dominant neuromuscular diseases due to mutations in the CAV-3 gene, the pathophysiological mechanisms of which are still not understood. The objective of my project was to understand the role of caveolae in the early formation of T-tubules. A correlative microscopy technique combining super-resolution fluorescence and electron microscopy on metal replicas was used to examine in detail the molecular components of caveolae and T-tubules in extensively differentiated myotubes. I showed the organisation of caveolae on Bin1 platforms forming a novel ring structure that appears to optimise membrane tubulation in the initiation of T-tubule formation. These rings and Bin1-mediated membrane tubulation are impaired in Cav-3 expression defects and in myotubes from caveolinopathic patients. My work suggests that caveolae rings are the site of T-tubule initiation and provides the basis for characterising T-tubule biogenesis in skeletal muscle and in the pathophysiology of caveolinopathies., Dans le muscle squelettique, des invaginations du sarcolemme appelées cavéoles et leur composant principal Cav-3 seraient impliqués dans la formation des tubules transverses, des structures musculaires permettant de propager le potentiel d'action dans la fibre musculaire. Pourtant, ce mécanisme demeure à ce jour inconnu. L’importance des cavéoles et de Cav-3 est accentuée par l’existence de défauts dans l’organisation et la fonction des cavéoles dans le cas de cavéolinopathies, des maladies neuromusculaires autosomiques dominantes dues à des mutations dans le gène CAV-3 et dont les mécanismes physiopathologiques sont à ce jour incompris. L’objectif de mon projet était de comprendre le rôle des cavéoles dans la formation précoce des tubules-T. Une technique de microscopie corrélative combinant de la fluorescence à super résolution et de la microscopie électronique sur répliques de métal a permis d’examiner en détails les composants moléculaires des cavéoles et des tubules-T dans des myotubes extensivement différenciés. J’ai ainsi montré l'organisation des cavéoles sur des plateformes de Bin1 formant ainsi une nouvelle structure en anneaux semblant optimiser la tubulation de la membrane afin d’initier la formation des tubules-T. Ces anneaux ainsi que la tubulation des membranes par Bin1 sont altérés dans le cas de défauts d’expression de Cav-3 et dans les myotubes de patients cavéolinopathes. Mes travaux suggèrent que les anneaux de cavéoles constituent le site d’initiation des tubules-T et apportent les bases d’une caractérisation de la biogénèse des tubules-T dans le muscle squelettique et dans la physiopathologie des cavéolinopathies.

In skeletal muscle, invaginations of the sarcolemma called caveolae and their main component Cav-3 are thought to be involved in the formation of transverse tubules. T-tubules are muscle structures that allow the action potential to be propagated into the muscle fibre. However, the mechanism linking them together remains unknown. The importance of caveolae and Cav-3 is accentuated by the existence of defects in the organisation and function of caveolae in caveolinopathies, autosomal dominant neuromuscular diseases due to mutations in the CAV-3 gene, the pathophysiological mechanisms of which are still not understood. The objective of my project was to understand the role of caveolae in the early formation of T-tubules. A correlative microscopy technique combining super-resolution fluorescence and electron microscopy on metal replicas was used to examine in detail the molecular components of caveolae and T-tubules in extensively differentiated myotubes. I showed the organisation of caveolae on Bin1 platforms forming a novel ring structure that appears to optimise membrane tubulation in the initiation of T-tubule formation. These rings and Bin1-mediated membrane tubulation are impaired in Cav-3 expression defects and in myotubes from caveolinopathic patients. My work suggests that caveolae rings are the site of T-tubule initiation and provides the basis for characterising T-tubule biogenesis in skeletal muscle and in the pathophysiology of caveolinopathies., Dans le muscle squelettique, des invaginations du sarcolemme appelées cavéoles et leur composant principal Cav-3 seraient impliqués dans la formation des tubules transverses, des structures musculaires permettant de propager le potentiel d'action dans la fibre musculaire. Pourtant, ce mécanisme demeure à ce jour inconnu. L’importance des cavéoles et de Cav-3 est accentuée par l’existence de défauts dans l’organisation et la fonction des cavéoles dans le cas de cavéolinopathies, des maladies neuromusculaires autosomiques dominantes dues à des mutations dans le gène CAV-3 et dont les mécanismes physiopathologiques sont à ce jour incompris. L’objectif de mon projet était de comprendre le rôle des cavéoles dans la formation précoce des tubules-T. Une technique de microscopie corrélative combinant de la fluorescence à super résolution et de la microscopie électronique sur répliques de métal a permis d’examiner en détails les composants moléculaires des cavéoles et des tubules-T dans des myotubes extensivement différenciés. J’ai ainsi montré l'organisation des cavéoles sur des plateformes de Bin1 formant ainsi une nouvelle structure en anneaux semblant optimiser la tubulation de la membrane afin d’initier la formation des tubules-T. Ces anneaux ainsi que la tubulation des membranes par Bin1 sont altérés dans le cas de défauts d’expression de Cav-3 et dans les myotubes de patients cavéolinopathes. Mes travaux suggèrent que les anneaux de cavéoles constituent le site d’initiation des tubules-T et apportent les bases d’une caractérisation de la biogénèse des tubules-T dans le muscle squelettique et dans la physiopathologie des cavéolinopathies.

International audience; Drought-induced xylem embolism is considered to be one of the main factors driving mortality in woody plants worldwide. Although several structure-functional mechanisms have been tested to understand the anatomical determinants of embolism resistance, there is a need to study this topic by integrating anatomical data for many species. We combined optical, laser, and transmission electron microscopy to investigate vessel diameter, vessel grouping, and pit membrane ultrastructure for 26 tropical rainforest tree species across three major clades (magnoliids, rosiids, and asteriids). We then related these anatomical observations to previously published data on drought-induced embolism resistance, with phylogenetic analyses. Vessel diameter, vessel grouping, and pit membrane ultrastructure were all predictive of xylem embolism resistance, but with weak predictive power. While pit membrane thickness was a predictive trait when vestured pits were taken into account, the pit membrane diameter-to-thickness ratio suggests a strong importance of the deflection resistance of the pit membrane. However, phylogenetic analyses weakly support adaptive co-evolution. Our results emphasize the functional significance of pit membranes for air-seeding in tropical rainforest trees, highlighting also the need to study their mechanical properties due to the link between embolism resistance and pit membrane diameter-to-thickness ratio. Finding support for adaptive co-evolution also remains challenging.

Clouds have an important impact on the Earth system, especially by rain fall and the radiative forcing and on the Climate. The cloud formation stays none well understood physical phenomena, many questions about their physics and chemistry still without answers. The formation of droplets constituents of clouds was for the first time theorized by Köhler in 1936. In this model the key parameters for the existence of a stable droplet are the size and the chemistry of the particle who act has nucleation center. In the chemistry parameter, the surface tension of the droplet plays a significant role for the smallest droplet. Since this theory, a lot of works have done to improve the model and reach a realistic one. Nevertheless, most of these semi-empirical models underestimate the surface tension parameter of the droplet and fix it to the value of pure water 72,8 mJ.m-2. Recent studies have shown the presence of surfactants in aerosol reducing the surface tension of the droplet. These studies have been done on an aerosol’s population; measures of surface tension of these aerosols are averaged on all the population. The surface tension measurements of aerosol particle to particle have been recently reached by optical Tweezer or by AFM. Particle to particle analyzed can also be done by using an ESEM, it’s a versatile tool for following the evolution of a unique particle, like hygroscopic proprieties, at relative humility from 0 to 100%. This dynamic analysis allows following the evolution of the contact angle and growth factor of water drops in presence or not of surfactants. The impacts of the nature hydrophilic or hydrophobic of the surface of the dynamic contact angle of microscopic drops have been investigated by ESEM. Development of tools for direct measurement of surface tension in ESEM has been done; measure is performed by a resistive piézo. This tool allows the direct surface tension measure of droplets with a range size 500 nm up to hundreds of micrometres. Measures have been performed by nano metallic synthesized probes, metallic nanowires with a diameter between 80 nm and 300 nm have also been used. Surface tension of known liquid and of aerosol droplet has been done with this new tool., Les nuages jouent un rôle important sur la Terre, notamment par les précipitations ainsi que leurs impacts sur le forçage radiatif et donc le Climat. La formation des nuages reste un phénomène physique qui soulève encore de nombreuses questions, tant au point de vue physique, que chimique. La formation de gouttes constituants les nuages dans l’atmosphère, a été théorisée en 1936 par Köhler, dans cette théorie les paramètres clés pour qu’une goutte d’eau existe, sont la taille de la particule ayant servi de centre de nucléation, ainsi que la chimie de la particule. Dans la nature chimique du centre de nucléation intervient notamment la tension de surface de ce dernier. Depuis de nombreux travaux ont été conduits pour appréhender cette théorie afin de s’approcher d’un modèle réaliste. Néanmoins la plupart de ces modèles semi-empiriques négligent la tension de surface de la goutte, fixant celle-ci à celle de l’eau pure 72,8 mJ/m². Des études récentes ont mis en évidence la présence de tensioactif dans les aérosols réduisant drastiquement la tension de surface des gouttes d’eau formée. Ces études sont conduites sur des populations d’aérosols, les résultats obtenus sont donc moyennés sur toute la population de particule. La mesure de tension de surface d’aérosol particule à particule a récemment été développée notamment par Optical Tweezer ou par mesure AFM, permettant ainsi de s’affranchir d’une mesure moyennée. Des analyses de particule par ESEM, ont permis de suivre l’évolution hygroscopique d’objet micronique et submicronique à des humidités relatives comprises entre 0 et 100 %. Ce suivi dynamique permet d’apprécier l’évolution de l’angle de contact et du facteur de grossissement de goutte d’eau contenant ou non des tensioactifs. L’impact de la nature hydrophile ou hydrophobe de la surface sur la dynamique de l’angle de contact de goutte microscopique a également été investiguée. Le développement d’un outil permettant la mesure de tension de surface d’aérosol hydraté tout en visualisant ce dernier par ESEM a été réalisé, cette mesure est effectuée à l’aide de levier piézo-électrique. Cet outil permet la mesure directe de tension de surface de goutte d’eau pour des tailles comprise entre 500nm à une centaine de micromètres de diamètre, donnant accès à la mesure d’une large plage de taille d’aérosol. Ces mesures ont été réalisées à l’aide de sonde nanométrique synthétisée, différents nanofils de diamètre compris entre 80 et 300 nm, de nature différente ont été utilisé. Des tensions de surface de liquide connu et de goutte d’eau issue de la condensation d’eau sur des aérosols atmosphériques ont été mesurées par cet instrument.

The topic of this work is the identification and the understanding of the formation mechanisms of the metastable hexagonal-diamond crystalline phase (2H polytype) in silicon and germanium nanowires. Following numerical simulations, that phase presents specific and interesting electronic and optical properties. Our main investigation tool has been NanoMAX, an advanced transmission electron microscope equipped with atomic sources and a radical generator, allowing the in situ observation, at the atomic scale and in real time, of the synthesis of this phase.To grow silicon and germanium nanowires, we used the so-called "VLS" (vapor-liquid-solid) method, where the nanowire precipitates from Si or Ge atoms in solution in a liquid catalyst eutectic droplet. The atoms were brought to the catalyst by cracked gas molecules or also, in the case of Ge, directly from an effusion source.We show that the diamond-hexagonal phase is found to form mainly in silicon nanowires with the help of a copper-tin catalyst. A small nanowire diameter is found to stabilize this phase consistently with ab initio simulations. The yield of silicon nanowires with a hexagonal-diamond part is 20 % when the diameter is below 7 nm. At the growth temperature and in the presence of silane, there is a spatial segregation of copper and tin in the catalysts, which leads to the creation of an interface between liquid tin and solid copper silicide. This interface is thought to facilitate the formation of the metastable hexagonal-diamond phase., Ce travail a trait à l'identification et la compréhension des mécanismes de formation de la phase cristalline métastable hexagonale-diamant (polytype 2H) dans des nanofils de silicium ou germanium. D’après les simulations numériques, cette phase présente des propriétés électroniques et optiques spécifiques et intéressantes. Notre principal outil d’investigation a été NanoMAX, un microscope électronique en transmission modifié, équipé de sources atomiques et d'un générateur de radicaux, permettant l’observation in situ, à l’échelle atomique et en temps réel, de la synthèse de cette phase.Pour faire croître les nanofils de silicium et de germanium, nous avons utilisé la méthode de croissance dite "VLS" (vapeur-liquide-solide) ou le nanofil précipite à partir d’atomes de silicium ou de germanium en solution dans une nanoparticule formant un eutectique liquide avec l’élément à déposer. Les atomes étaient apportés par le craquage de molécules gazeuse et également, dans le cas du germanium, depuis une source à effusion.Nous montrons que la phase hexagonale-diamant est principalement présente dans les nanofils de silicium dont la croissance a été catalysée par une particule de cuivre-étain. Des nanofils de petit diamètre facilitent la formation de cette phase, ce qui est cohérent avec les prédictions des simulations ab initio. En considérant uniquement les nanofils de diamètre inférieur à 7 nm, le ratio de nanofils présentant cette phase est de 20 %. Aux températures de croissance et en présence de silane, il se passe une ségrégation spatiale du cuivre et de l'étain dans les catalyseurs. Une interface entre de l'étain liquide et un siliciure de cuivre solide se créée alors. Cette interface semble faciliter la formation de la phase métastable hexagonale-diamant.

The shear coupled grain boundary migration of aluminum bicrystals has been investigated at the microscopic level using a double approach combining atomistic simulations of molecular dynamic and in-situ straining experiments in the transmission electron microscope (TEM). With the simulations we have characterized the effect of the introduction of a sessile disconnections dipole in a SIGMA41[001](450) symmetric tilt grain boundary (GB). The minimum energy path as well as the microscopic mechanism of the GB migration has been revealed using the Nudged Elastic Band method. The description of the migration mechanism through disconnection composition / decomposition and propagation has proven fruitful. In particular it shows that the disconnections dipole acts as a favored site for the nucleation of mobile disconnections that carry the GB migration. Despite the fact that only a tiny effect on the yield stress of the GB migration is calculated it appears that the activation energy is significantly lowered by a factor that can be of the order of 0,65 comparing to the value of the ideal GB migration case. Moreover it is also shown that a preexisting disconnection gliding in the GB experience a friction force from the disconnection dipole emphasizing the ambivalent role of this defect concerning the GB dynamic. In-situ TEM straining experiments have been performed using thin foils extracted from two different bicrystals : the SIGMA3[110](111) (known as a twin boundary) and the SIGMA41[001](450). The samples were deformed under tensile stress in the microscope at temperatures ranging from 280°C to 480°C. Globally the SIGMA3[110](111) GB showed a very low mobility, however some macro-steps associated with intergranular dislocations were seen to occasionally move in the GB. Yet an intense activity of several disconnections families has been observed among which the 1/6 < 211 > type family that has been identified using the asymmetry of their TEM contrast under several diffraction vectors (g). These results are compatible with the presence in the GB of a combination of steps of different height and sign. The straining of the SIGMA41[001](450) GB sometimes results in its shear coupled migration with a measured coupling factor close to a predicted value of the disconnection model. In both bicrystals it appears that the GB dynamic and its disconnection distribution are correlated to the interactions with the neighboring defects like sub-grain boundaries and intragranular dislocations. [...]; La migration de joint de grains couplée au cisaillement dans des bicristaux d'aluminium a été étudiée à l'échelle microscopique par une double approche mêlant des simulations atomistiques de dynamique moléculaire et des expériences de déformation in-situ dans le microscope électronique en transmission (MET). Les simulations ont consisté en la caractérisation de l'effet de l'introduction d'un dipôle de disconnections sessiles sur la migration du joint de flexion symétrique SIGMA41[001](450) à 0 K. L'utilisation de la technique Nudged Elastic Band a permis de déterminer le chemin d'énergie minimum de la migration et de révéler le mécanisme microscopique sous-jacent. La description de ce dernier en terme de composition / décomposition et propagation des disconnections s'avère fructueuse et montre en particulier que le dipôle introduit agit comme un site de nucléation préférentiel pour les disconnections mobiles réalisant la migration. Bien que l'introduction du dipôle ait peu d'effet sur la contrainte critique de migration il apparaît en revanche que l'impact sur l'énergie d'activation est plus conséquent avec une diminution pouvant être de l'ordre de 0,65 par rapport à la valeur calculée pour la migration du joint idéal. Par ailleurs il est aussi montré qu'une disconnection préexistante glissant dans le joint subit une force de friction de la part du dipôle soulignant l'ambivalence de ce défaut sur la dynamique du joint. Les expériences de déformation in-situ MET sont conduites sur des lames minces extraites de deux bicristaux différents : le SIGMA3[110](111) (joint de macle) et le SIGMA41[001](450). Au microscope les lames sont sollicitées en traction sous des températures situées entre 200°C et 480°C. Le joint SIGMA3[110](111) se montre globalement assez peu mobile malgré l'observation de macro-marches associées à des dislocations intergranulaires se déplaçant occasionnellement. D'un autre côté une intense activité de plusieurs familles de disconnections en mouvement dans le joint est observée dont une famille de type 1/6 < 211 > identifiée par l'analyse de l'asymétrie de leur contraste pour différents vecteurs de diffraction (g). Ces résultats sont compatibles avec la présence d'un mélange de marches de signe et hauteur différents au sein d'une même famille. La traction du joint SIGMA41[001](450) a parfois montré des évènements de migration couplée au cisaillement dont la valeur du couplage mesuré est proche de prédictions effectuées à partir du modèle des disconnections. Dans les deux bicristaux étudiés il est remarqué que la dynamique du joint ainsi que la distribution des disconnections dans son plan sont corrélés aux interactions avec les défauts environnants tels que les dislocations intragranulaires ou les sous-joints.[...]

La glomérulonéphrite proliférative à dépôts monoclonaux d’immunoglobuline (PGNMID) est une entité rare et récemment définie. L’objectif de cette étude est de décrire les caractéristiques cliniques, hématologiques et histologiques des patients atteints de cette néphropathie, mais également d’en étudier l’évolution. Matériel et méthode : Étude descriptive, rétrospective, incluant les patients ayant une PGNMID-IgG sur les biopsies de reins natifs et de greffons.Résultats : Dix-neuf patients ont été inclus, d’âge médian 63 ans. La protéinurie médiane était de 6g/24h et le DFG médian de 26ml/min/1,73m2. La forme histologique principale était une glomérulonéphrite membranoproliférative (84%). Les dépôts étaient majoritairement IgG3κ (69%). Une immunoglobuline monoclonale était détectée pour 11 patients, et 5 avaient une hémopathie maligne. Lors du suivi (médiane : 57 mois), 11 patients ont reçu une thérapie immunosuppressive, parmi eux 5 ont obtenu une rémission rénale. Treize patients ont nécessité une prise en charge en hémodialyse et 7 ont été transplantés. Les facteurs de mauvais pronostic rénal étaient le sexe masculin (p=0,02), une protéinurie médiane élevée 8,9g/24h (p=0,03), l’absence de traitement immunosuppresseur (p=0,01), la présence de dédoublements membranaires (p=0,02) et de dépôts IgG3κ (p=0,02). Quatre-vingt-huit pourcents des patients ont récidivé après transplantation. Conclusion : Notre étude confirme le pronostic rénal sombre des patients atteints de PGNMID et l’intérêt du traitement immunosuppresseur. Face à une récidive presque constante sur le greffon, la réalisation d’une biopsie systématique après transplantation semble indiquée.

Aufgrund des Missbrauchs von Antibiotika stehen wir derzeit vor einem großen Problem deröffentlichen Gesundheit. Die Antibiotikaresistenz bestimmter Bakterienstämme macht die Behandlungvon Infektionen sehr komplex.In diesem Zusammenhang befasst sich diese Arbeit mit der Untersuchung eines bakteriellenEffluxkomplexes, der Antibiotika vom Zytoplasma zur Außenseite der Zelle transportieren kann. DieserKomplex besteht aus einem Major Facilitator Superfamily (MFS) Transporter der inneren Membran(EmrB, E. coli multidrug resistance), einem Kanal der äußeren Membran TolC (Tolerance to Colicin E1)und einem periplasmatischen Adapter (EmrA, E. coli multidrug resistance).Im Gegensatz zu Effluxsystemen vom RND-Typ (wie AcrAB-TolC) ist über das EmrAB-TolCSystemvom MFS-Typ wenig bekannt. Es ist daher wichtig, den gesamten Komplex auf struktureller undfunktioneller Sicht zu untersuchen, um die deutlichen Unterschiede zwischen diesen beiden Arten vonEffluxsystemen zu analysieren.Ziel meiner Doktorarbeit war es, mindestens einen EmrAB-TolC-Komplex aus struktureller Sichtzu untersuchen. Ziel meiner Studien war es, den Komplex direkt aus Bakterien, die die dreiProteinpartner überexprimieren, zu isolieren. In einem ersten Schritt wurden 15 homologe EmrAB-TolCSystemeidentifiziert und ihre entsprechenden Gene aus der genomischen DNA verschiedenergramnegativer Bakterien amplifiziert. Unter den Genen der 15 Systeme wurden die Gene, die für die E.coli und V. cholerae Systeme kodieren, weiter untersucht. Die Expressionsvektoren codiertenfluoreszierende Marker zur Untersuchung der Expression verschiedener Proteine und zur Untersuchungder Komplexbildung. In einem ersten Schritt wurden die verschiedenen Niveaus der Proteinexpression(EmrB-mRFP1 und EmrA-sfGFP) für mehrere E. coli Expressionsstämme untersucht durch Messen derroten und grünen Fluoreszenzniveaus und durch Western Blot (Anti-His, Myc und Strep für EmrB, EmrAund TolC). Der Stamm von E. coli C41(DE3) war am besten für die Koexpression von EmrAB-TolC14 geeignet. In einem zweiten Schritt wurde die FSEC-Methode (Fluorescence Detection Size ExclusionChromatography) verwendet, um einen für Strukturuntersuchungen geeigneten Komplex zuidentifizieren. Somit konnte mit dieser Methode festgestellt werden, dass der EmrAB-TolC-Komplex vonE. coli in größerer Menge als der von V. cholerae produziert wurde.Das endgültige Ko-Reinigungsprotokoll besteht darin, eine sanfte Lyse der Bakterien unterVerwendung von Lysozym durchzuführen. Nach der Solubilisierung mit DDM wird die Reinigung durcheinen Ni2+-NTA Affinitätschromatographieschritt gefolgt von einemGrößenausschlusschromatographieschritt gestartet. Schließlich werden die Fraktionen, die die dreiProteinpartner enthalten, für den Detergensaustausch durch Amphipol A8-35 vor derStrukturuntersuchung durch Elektronenmikroskopie verwendet.EM-Aufnahmen mit negativer Kontrastierung zeigten längliche Objekte mit einer Länge von 33nm in Seitenansicht. Ein durch Mittlung der Partikel erhaltenes Bild von EmrAB-TolC zeigt Ähnlichkeitenmit dem des AcrAB-TolC-Komplexes, der unter ähnlichen Bedingungen beobachtet wurde.Ähnlichkeiten schlossen die charakteristischen Dichten von TolC ein. Während im unteren Teil vonEmrAB Unterschiede festgestellt wurden, der dünner ist als der untere Teil von AcrAB. Die über demAmphipolring sichtbaren Dichten entsprechen EmrA, das wie bei AcrA eine kanalartige Strukturaufweist. Der Kanal scheint sich jedoch weiter in Richtung des Amphipolgürtels zu erstrecken. Da EmrBkeine erweiterte periplasmatische Domäne aufweist wie die RND-Proteine, werden diese Dichten daherausschließlich EmrA zugeordnet. Auf der anderen Seite kontaktiert EmrA TolC, ähnlich der Interaktionvon AcrA/MexA mit ihren jeweiligen Außenmembrankanälen (TolC/OprM), von “tip-to-tip”.; Currently, due to the misuse of antibiotics, we are facing a major public health problem. The resistance to antibiotics of certain bacterial strains makes the treatment of infections very complex. In this context, the present thesis project concerns the study of a bacterial efflux complex capable of transporting antibiotics from the cytoplasm to the outside of the cell. This complex is composed of an inner-membrane Major Facilitator Superfamily (MFS) transporter (EmrB, E. coli multidrug resistance), a channel of the outer membrane TolC (Tolerance to Colicin E1) and a periplasmic adapter (EmrA, E. coli multidrug resistance). Unlike RND-type efflux systems (such as AcrAB-TolC), little is known about the MFS-type EmrAB-TolC system. It is therefore important to study the entire complex on a structural and functional level, to analyse the marked differences between these two types of transport systems. The goal of my thesis project was to study at least one EmrAB-TolC complex from a structural point of view. For my studies the aim was to isolate the complex directly from bacteria overexpressing the three protein partners. In a first step, 15 homologous EmrAB-TolC systems were identified and their corresponding genes amplified from genomic DNA of different Gram-negative bacteria. Among the genes of the 15 systems, the genes coding for the E. coli and V. cholerae systems were further studied. The expression vectors encoded fluorescent markers for the monitoring of the expression levels of different proteins and for studying the formation of complexes. In a first step, the different protein expression levels (EmrB-mRFP1 and EmrA-sfGFP) were studied for several expression strains of E. coli by measuring the red and green fluorescence levels and by Western blot (anti-His, Myc, and Strep for EmrB, EmrA, and TolC). The E. coli strain C41(DE3) was best suited for co-expression of EmrAB-TolC. In a second step, the FSEC (Fluorescence detection Size Exclusion Chromatography) methodology was used to identify a complex suitable for structural study. Thus this method enabled the observation that the EmrAB-TolC complex of E. coli was produced in higher amount than that of V. cholerae. The final co-purification protocol consists in perfoming a gentle lysis of the bacteria using lysozyme, then after solubilization with DDM, the purification is started by a Ni2+-NTA affinity chromatography step followed by a size exclusion chromatography step. Finally, the fractions containing the three protein partners are used for the detergent-exchange by amphipol A8-35 before the structural study by electron microscopy. Negative stain EM-micrographs displayed elongated objects with a length of 33 nm in side view. An average image of EmrAB-TolC shows similarities to that of the AcrAB-TolC complex observed under similar conditions. Similarities included the characteristic densities of TolC. Whereas differences were found in the lower part of EmrAB which is thinner than the lower part of AcrAB. The densities visible above the amphipol-ring correspond to EmrA, which displays a channel-like structure as in AcrA. The channel however seems to extend further towards the amphipol belt. Since EmrB does not have an extended periplasmic domain as the RND proteins have, these densities are therefore solely assigned to EmrA. EmrA, on the other side, contacts TolC akin to the interaction of AcrA/MexA to their cognate outer membrane channels (TolC/OprM) in a ‘tip-to-tip’ fashion.; A l’heure actuelle, suite à une mauvaise utilisation des antibiotiques, nous faisons face à un problème majeur de santé publique. En effet la résistance aux antibiotiques de certaines souches bactériennes rend le traitement des infections très complexe. Dans ce contexte, le présent projet de thèse concerne l'étude d'un complexe d'efflux bactérien capable de transporter des antibiotiques du cytoplasme vers l'extérieur de la cellule. Ce complexe est composé d'un transporteur de la membrane interne appartenant à la Major Facilitator Superfamily (MFS) (EmrB, E. coli multidrug resistance), d'un canal de la membrane externe TolC (Tolerance to Colicin E1) et d'un adaptateur périplasmique (EmrA, E. coli multidrug resistance). Contrairement aux systèmes d'efflux de type RND (tels que AcrAB-TolC), peu de choses sont connues sur le système EmrAB-TolC de type MFS. Il est donc important d'étudier l'ensemble du complexe sur le plan structurale et fonctionnel afin d'identifier les différences entre ces deux types de systèmes d’efflux. L'objectif de mon projet de thèse était d'étudier au moins un complexe EmrAB-TolC d'un point de vue structurale. Ainsi durant mes études, le but était d'isoler le complexe directement des bactéries surexprimant les trois partenaires protéiques. Dans un premier temps, 15 systèmes homologues EmrAB-TolC ont été identifiés et leurs gènes correspondants amplifiés à partir de l'ADN génomique de différentes bactéries à Gram négatif. Parmi les gènes des 15 systèmes, les gènes codant pour les systèmes d’E. coli et de V. cholerae ont été étudiés plus en détail. Les vecteurs d'expression codaient pour des marqueurs fluorescents pour la mesure des niveaux d'expression de différentes protéines et pour l'étude de la formation des complexes. Dans un premier temps, les différents niveaux d'expression des protéines (EmrB-mRFP1 et EmrA-sfGFP) ont été étudiés pour plusieurs souches d'expression d'E. coli en mesurant les niveaux de fluorescence rouge et verte et par Western blot (anti-His, Myc et Strep pour EmrB, EmrA et TolC). La souche d'E. coli C41(DE3) était la mieux adaptée pour la co-expression d’EmrAB-TolC. Dans un deuxième temps, la méthodologie FSEC (Fluorescence detection Size Exclusion Chromatography) a été utilisée pour identifier un complexe adapté à l'étude structurale. Ainsi, cette méthode a permis d'observer que le complexe EmrAB-TolC d'E. coli était produit en plus grande quantité que celui de V. cholerae. Le protocole final de co-purification consiste à effectuer une lyse douce des bactéries à l'aide du lysozyme, puis après solubilisation avec le DDM, la purification est débutée par une étape de chromatographie d'affinité Ni2+-NTA suivie d'une étape de chromatographie d'exclusion stérique. Enfin, les fractions contenant les trois partenaires protéiques sont utilisées pour l'échange de détergent par l'amphipol A8-35 avant l'étude structurale par microscopie électronique. Les images de microscopie électronique en coloration négative montrent des objets allongés d'une longueur de 33 nm en vue de côté. Une image moyenne d'EmrAB-TolC montre des similitudes avec celle du complexe AcrAB-TolC observé dans des conditions similaires. Les similitudes concernent les densités caractéristiques de TolC. Des différences ont été trouvées pour la partie inférieure d'EmrAB qui est plus fine que la partie inférieure d'AcrAB. Les densités visibles au-dessus de l'anneau d'amphipol correspondent à EmrA, qui présente une structure en forme de canal comme observé avec AcrA. Le canal semble cependant s'étendre plus loin vers la ceinture d'amphipol. Comme EmrB n'a pas de domaine périplasmique étendu présent dans le cas des protéines RND, ces densités sont donc uniquement attribuées à EmrA. EmrA, de l'autre côté, contacte TolC de manière similaire à l'interaction d'AcrA/MexA avec leurs canaux de la membrane externe respectifs (TolC/OprM) de façon «tip-to-tip».

Aufgrund des Missbrauchs von Antibiotika stehen wir derzeit vor einem großen Problem deröffentlichen Gesundheit. Die Antibiotikaresistenz bestimmter Bakterienstämme macht die Behandlungvon Infektionen sehr komplex.In diesem Zusammenhang befasst sich diese Arbeit mit der Untersuchung eines bakteriellenEffluxkomplexes, der Antibiotika vom Zytoplasma zur Außenseite der Zelle transportieren kann. DieserKomplex besteht aus einem Major Facilitator Superfamily (MFS) Transporter der inneren Membran(EmrB, E. coli multidrug resistance), einem Kanal der äußeren Membran TolC (Tolerance to Colicin E1)und einem periplasmatischen Adapter (EmrA, E. coli multidrug resistance).Im Gegensatz zu Effluxsystemen vom RND-Typ (wie AcrAB-TolC) ist über das EmrAB-TolCSystemvom MFS-Typ wenig bekannt. Es ist daher wichtig, den gesamten Komplex auf struktureller undfunktioneller Sicht zu untersuchen, um die deutlichen Unterschiede zwischen diesen beiden Arten vonEffluxsystemen zu analysieren.Ziel meiner Doktorarbeit war es, mindestens einen EmrAB-TolC-Komplex aus struktureller Sichtzu untersuchen. Ziel meiner Studien war es, den Komplex direkt aus Bakterien, die die dreiProteinpartner überexprimieren, zu isolieren. In einem ersten Schritt wurden 15 homologe EmrAB-TolCSystemeidentifiziert und ihre entsprechenden Gene aus der genomischen DNA verschiedenergramnegativer Bakterien amplifiziert. Unter den Genen der 15 Systeme wurden die Gene, die für die E.coli und V. cholerae Systeme kodieren, weiter untersucht. Die Expressionsvektoren codiertenfluoreszierende Marker zur Untersuchung der Expression verschiedener Proteine und zur Untersuchungder Komplexbildung. In einem ersten Schritt wurden die verschiedenen Niveaus der Proteinexpression(EmrB-mRFP1 und EmrA-sfGFP) für mehrere E. coli Expressionsstämme untersucht durch Messen derroten und grünen Fluoreszenzniveaus und durch Western Blot (Anti-His, Myc und Strep für EmrB, EmrAund TolC). Der Stamm von E. coli C41(DE3) war am besten für die Koexpression von EmrAB-TolC14 geeignet. In einem zweiten Schritt wurde die FSEC-Methode (Fluorescence Detection Size ExclusionChromatography) verwendet, um einen für Strukturuntersuchungen geeigneten Komplex zuidentifizieren. Somit konnte mit dieser Methode festgestellt werden, dass der EmrAB-TolC-Komplex vonE. coli in größerer Menge als der von V. cholerae produziert wurde.Das endgültige Ko-Reinigungsprotokoll besteht darin, eine sanfte Lyse der Bakterien unterVerwendung von Lysozym durchzuführen. Nach der Solubilisierung mit DDM wird die Reinigung durcheinen Ni2+-NTA Affinitätschromatographieschritt gefolgt von einemGrößenausschlusschromatographieschritt gestartet. Schließlich werden die Fraktionen, die die dreiProteinpartner enthalten, für den Detergensaustausch durch Amphipol A8-35 vor derStrukturuntersuchung durch Elektronenmikroskopie verwendet.EM-Aufnahmen mit negativer Kontrastierung zeigten längliche Objekte mit einer Länge von 33nm in Seitenansicht. Ein durch Mittlung der Partikel erhaltenes Bild von EmrAB-TolC zeigt Ähnlichkeitenmit dem des AcrAB-TolC-Komplexes, der unter ähnlichen Bedingungen beobachtet wurde.Ähnlichkeiten schlossen die charakteristischen Dichten von TolC ein. Während im unteren Teil vonEmrAB Unterschiede festgestellt wurden, der dünner ist als der untere Teil von AcrAB. Die über demAmphipolring sichtbaren Dichten entsprechen EmrA, das wie bei AcrA eine kanalartige Strukturaufweist. Der Kanal scheint sich jedoch weiter in Richtung des Amphipolgürtels zu erstrecken. Da EmrBkeine erweiterte periplasmatische Domäne aufweist wie die RND-Proteine, werden diese Dichten daherausschließlich EmrA zugeordnet. Auf der anderen Seite kontaktiert EmrA TolC, ähnlich der Interaktionvon AcrA/MexA mit ihren jeweiligen Außenmembrankanälen (TolC/OprM), von “tip-to-tip”., Currently, due to the misuse of antibiotics, we are facing a major public health problem. The resistance to antibiotics of certain bacterial strains makes the treatment of infections very complex. In this context, the present thesis project concerns the study of a bacterial efflux complex capable of transporting antibiotics from the cytoplasm to the outside of the cell. This complex is composed of an inner-membrane Major Facilitator Superfamily (MFS) transporter (EmrB, E. coli multidrug resistance), a channel of the outer membrane TolC (Tolerance to Colicin E1) and a periplasmic adapter (EmrA, E. coli multidrug resistance). Unlike RND-type efflux systems (such as AcrAB-TolC), little is known about the MFS-type EmrAB-TolC system. It is therefore important to study the entire complex on a structural and functional level, to analyse the marked differences between these two types of transport systems. The goal of my thesis project was to study at least one EmrAB-TolC complex from a structural point of view. For my studies the aim was to isolate the complex directly from bacteria overexpressing the three protein partners. In a first step, 15 homologous EmrAB-TolC systems were identified and their corresponding genes amplified from genomic DNA of different Gram-negative bacteria. Among the genes of the 15 systems, the genes coding for the E. coli and V. cholerae systems were further studied. The expression vectors encoded fluorescent markers for the monitoring of the expression levels of different proteins and for studying the formation of complexes. In a first step, the different protein expression levels (EmrB-mRFP1 and EmrA-sfGFP) were studied for several expression strains of E. coli by measuring the red and green fluorescence levels and by Western blot (anti-His, Myc, and Strep for EmrB, EmrA, and TolC). The E. coli strain C41(DE3) was best suited for co-expression of EmrAB-TolC. In a second step, the FSEC (Fluorescence detection Size Exclusion Chromatography) methodology was used to identify a complex suitable for structural study. Thus this method enabled the observation that the EmrAB-TolC complex of E. coli was produced in higher amount than that of V. cholerae. The final co-purification protocol consists in perfoming a gentle lysis of the bacteria using lysozyme, then after solubilization with DDM, the purification is started by a Ni2+-NTA affinity chromatography step followed by a size exclusion chromatography step. Finally, the fractions containing the three protein partners are used for the detergent-exchange by amphipol A8-35 before the structural study by electron microscopy. Negative stain EM-micrographs displayed elongated objects with a length of 33 nm in side view. An average image of EmrAB-TolC shows similarities to that of the AcrAB-TolC complex observed under similar conditions. Similarities included the characteristic densities of TolC. Whereas differences were found in the lower part of EmrAB which is thinner than the lower part of AcrAB. The densities visible above the amphipol-ring correspond to EmrA, which displays a channel-like structure as in AcrA. The channel however seems to extend further towards the amphipol belt. Since EmrB does not have an extended periplasmic domain as the RND proteins have, these densities are therefore solely assigned to EmrA. EmrA, on the other side, contacts TolC akin to the interaction of AcrA/MexA to their cognate outer membrane channels (TolC/OprM) in a ‘tip-to-tip’ fashion., A l’heure actuelle, suite à une mauvaise utilisation des antibiotiques, nous faisons face à un problème majeur de santé publique. En effet la résistance aux antibiotiques de certaines souches bactériennes rend le traitement des infections très complexe. Dans ce contexte, le présent projet de thèse concerne l'étude d'un complexe d'efflux bactérien capable de transporter des antibiotiques du cytoplasme vers l'extérieur de la cellule. Ce complexe est composé d'un transporteur de la membrane interne appartenant à la Major Facilitator Superfamily (MFS) (EmrB, E. coli multidrug resistance), d'un canal de la membrane externe TolC (Tolerance to Colicin E1) et d'un adaptateur périplasmique (EmrA, E. coli multidrug resistance). Contrairement aux systèmes d'efflux de type RND (tels que AcrAB-TolC), peu de choses sont connues sur le système EmrAB-TolC de type MFS. Il est donc important d'étudier l'ensemble du complexe sur le plan structurale et fonctionnel afin d'identifier les différences entre ces deux types de systèmes d’efflux. L'objectif de mon projet de thèse était d'étudier au moins un complexe EmrAB-TolC d'un point de vue structurale. Ainsi durant mes études, le but était d'isoler le complexe directement des bactéries surexprimant les trois partenaires protéiques. Dans un premier temps, 15 systèmes homologues EmrAB-TolC ont été identifiés et leurs gènes correspondants amplifiés à partir de l'ADN génomique de différentes bactéries à Gram négatif. Parmi les gènes des 15 systèmes, les gènes codant pour les systèmes d’E. coli et de V. cholerae ont été étudiés plus en détail. Les vecteurs d'expression codaient pour des marqueurs fluorescents pour la mesure des niveaux d'expression de différentes protéines et pour l'étude de la formation des complexes. Dans un premier temps, les différents niveaux d'expression des protéines (EmrB-mRFP1 et EmrA-sfGFP) ont été étudiés pour plusieurs souches d'expression d'E. coli en mesurant les niveaux de fluorescence rouge et verte et par Western blot (anti-His, Myc et Strep pour EmrB, EmrA et TolC). La souche d'E. coli C41(DE3) était la mieux adaptée pour la co-expression d’EmrAB-TolC. Dans un deuxième temps, la méthodologie FSEC (Fluorescence detection Size Exclusion Chromatography) a été utilisée pour identifier un complexe adapté à l'étude structurale. Ainsi, cette méthode a permis d'observer que le complexe EmrAB-TolC d'E. coli était produit en plus grande quantité que celui de V. cholerae. Le protocole final de co-purification consiste à effectuer une lyse douce des bactéries à l'aide du lysozyme, puis après solubilisation avec le DDM, la purification est débutée par une étape de chromatographie d'affinité Ni2+-NTA suivie d'une étape de chromatographie d'exclusion stérique. Enfin, les fractions contenant les trois partenaires protéiques sont utilisées pour l'échange de détergent par l'amphipol A8-35 avant l'étude structurale par microscopie électronique. Les images de microscopie électronique en coloration négative montrent des objets allongés d'une longueur de 33 nm en vue de côté. Une image moyenne d'EmrAB-TolC montre des similitudes avec celle du complexe AcrAB-TolC observé dans des conditions similaires. Les similitudes concernent les densités caractéristiques de TolC. Des différences ont été trouvées pour la partie inférieure d'EmrAB qui est plus fine que la partie inférieure d'AcrAB. Les densités visibles au-dessus de l'anneau d'amphipol correspondent à EmrA, qui présente une structure en forme de canal comme observé avec AcrA. Le canal semble cependant s'étendre plus loin vers la ceinture d'amphipol. Comme EmrB n'a pas de domaine périplasmique étendu présent dans le cas des protéines RND, ces densités sont donc uniquement attribuées à EmrA. EmrA, de l'autre côté, contacte TolC de manière similaire à l'interaction d'AcrA/MexA avec leurs canaux de la membrane externe respectifs (TolC/OprM) de façon «tip-to-tip».

The aim of the study was to compare the morphology of craters produced on the dentinal surface by CO2 laser beams (LASERSATtmCO2) before and after the removal of the carbonized layer, besides with different seetings of the power and duration of the laser beam.Thirty-three recently extracted non carious young third molar teeth were sectionned from vestibular and lingual surfaces, exposing a planed dentinal surface. Twenty impacts were made on each of dentinal surface producing 20 individual craters. The duration and the power of each laser beam were different on each tooth. The duration varied from 0.1 to 0.4 second (0.1 - 0.2 - 0.3 - 0.4 s). The power varied from 1 to 5 watts (1, 2, 3, 4, 5 w).Specimens obtained for a power of 3 and 4 watts and a duration of 0.1 and 0.2 second were examined with a JEOL 35CF (25 KV, magnification: x 30, x 110, x 200), before and after the removal of the carbonized layer. The carbonized layer of the craters was removed with an air polisher (HEATCO).Craters obtained for ail duration values as well as for ail power values were analyzed with a profilometer. The chosen profilometer was: TALISURF 10; horizontal amplification Vh = 20; vertical amplification Vv = 200.Samples were observed by a SEM and the craters depth and diameter were measured with a profilometer. Then, the carbonized layer of the craters was removed with an airpolisher and the cleaned dentinal surface was observed again with the SEM and the profilometer. Measurements were entered in a computer (using the SIPHAR programm) in order to calculate the mean values of the depth, the diameter and the area, for ail test conditions.It appears that the carbonized layer is not adherent to the dentine and can be easily removed. From the mean values, we can conclude that the diameter is about four times larger than the depth for the nocleaned craters and is about five to six times larger than the depth for the cleaned craters. The profils of the craters cannot be used for retention pins in the composite adhesion but the adhesion area is increased after a laser beam., Cette étude a pour but d’observer et de quantifier les cratères produits par un tir focalisé discontinu au laser CO2 (Lasersattm), avant et après élimination de la couche carbonisée par un aéropolisseur. Trentetrois molaires, extraites et indemnes de caries, sont coupées en deux dans le sens mésio-distal et leurs faces vestibulaires et linguales sont sectionnées pour donner une surface dentinaire plane. Vingt cratères sont réalisés par un tir focalisé discontinu sur chaque surface dentinaire. Les temps d’application et les puissances du rayonnement utilisés sont respectivement: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 seconde et 1, 2, 3, 4, 5 watts. Ces cratères sont analysés au microscope électronique à balayage et au rugosimètre, avant et après élimination de la couche carbonisée. Les résultats obtenus sont traités à l’aide du logiciel SIPHAR sur PC; nous obtenons un profil moyen du cratère pour chaque puissance et temps d’application utilisés. Les résultats sont les suivants: le diamètre est environ quatre fois plus grand que la profondeur avant élimination de la couche carbonisée et est cinq à six fois plus important après élimination de cette couche. Le diamètre et la profondeur des cratères sont plus importants après élimination de la couche carbonisée. La couche carbonisée a une épaisseur régulière sauf au fond du cratère où elle est plus faible que sur les parois. Avant élimination de la couche carbonisée le profil du cratère est un cône, après élimination de la couche, le profil est un cône tronqué. En conclusion, les cratères obtenus ne peuvent être considérés comme des ancrages efficaces pour d’éventuels collages dentinaires avec des composites; toutefois la surface d’adhésion s’en trouve considérablement accrue.