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Nitric oxide (NO) is an important cellular signaling molecule regulating various physiological processes, in both animals and plants. In animals, NO synthesis is mainly catalyzed by NO synthase (NOS) enzymes. In plants, NOS-like activities sensitive to mammalian NOS inhibitors have been measured, although no sequences encoding mammalian NOS have been found in land plants. Interestingly, we identified NOS-like sequences in about twenty algae species. These latter include the filamentous Charophyta green algae Klebsormidium nitens, a biological model to study the early transition step from aquatic algae to land plants. Currently, two NOS were identified in K. nitens genome: i) KnNOS1 which possesses classical mammalian NOS architecture consisting of oxygenase and reductase domains, ii) KnNOS2 displaying a large C-ter extension containing a globin domain. The presence of NOS of great molecular diversity in several algal species while absent from terrestrial plants raises questions about the evolution of this enzyme family in photosynthetic organisms. We initiated the functional characterization of KnNOS by analyzing their primary sequences. From the protein primary sequences, predictive models of the 3D structure of KnNOS were made via AlphaFold and comparison with existing models of mammalian NOS suggested that both KnNOS are functional. Study of the phylogenetic position of KnNOS in comparison to other NOS described in eukaryotes, indicate that both NOS of K. nitens could result from a recent duplication event. The study of their mRNA abundance in response to different abiotic stresses revealed differences suggesting a subfonctionnalisation of these two proteins. In order to study protein partners of KnNOS a pull-down strategy was chosen, requiring the production of recombinant KnNOS1 and KnNOS2. Although the production of KnNOS has not yet been completed, promising results have been obtained in a heterologous yeast system. In parallel, we also built the in silico protein–protein interaction network of human NOS using the BioGRID database and human NOS interaction data. Interestingly, genes encoding orthologs of several of these candidates were found in K. nitens genome. Some of these conserved partners are known to be involved in mammalian NOS regulation and represent interesting candidates for further study. This work has provided new information on the NOS family, notably by characterizing the two NOS isoforms of K. nitens and by highlighting putative differences in their function. Molecular tools developed in this study open the way for a deeper characterization of these proteins and will facilitate future investigations of NO signaling in the green lineage., Le monoxyde d’azote (NO) est une molécule de signalisation cellulaire ubiquitaire. Chez les animaux, la synthèse du NO est principalement catalysée par une famille d’enzyme : les NO synthase (NOS). Chez les plantes, des activités de type NOS sensibles aux inhibiteurs de NOS de mammifères ont été mesurées, bien qu'aucune séquence codant pour des NOS similaires n'y ait été trouvée. De manière intéressante, des séquences NOS-like ont été identifiées chez une vingtaine d’espèces d'algues, et présentent une intéressante diversité structurale en comparaison aux NOS de mammifères. L'algue verte charophyte filamenteuse Klebsormidium nitens, un modèle biologique pour étudier l’adaptation au mode de vie terrestre, a été identifiée au laboratoire comme possédant deux NOS : i) la KnNOS1, qui présente une architecture canonique domaine oxygénase/domaine réductase ii) la KnNOS2, qui possède une structure atypique avec l’adjonction d’un domaine globine dans la partie C-terminale de la protéine. La présence de NOS d’une grande diversité moléculaire au sein de plusieurs espèces d’algue alors qu’elles sont absentes des plantes terrestres questionne sur l’évolution de cette famille d’enzyme chez les organismes photosynthétiques. La caractérisation fonctionnelle des KnNOS a été initiée par l’analyse de leurs séquences primaires nucléotidique et protéique. Depuis les séquences primaires protéiques, des modèles de prédiction de la structure 3D des KnNOS ont été réalisés via AlphaFold et la comparaison avec les modèles existants des NOS de mammifères a suggéré que les deux KnNOS soient fonctionnelles. L’étude de la position phylogénétique des KnNOS en comparaison aux autres NOS décrites chez les eucaryotes indique que les deux NOS de K. nitens pourraient résulter d’un événement de duplication récent. L’étude de l’abondance de leurs ARNm en réponse à différents stress abiotiques a mis en évidence des différences suggérant une sous-fonctionnalisation de ces deux protéines. Afin d’étudier les interactions des KnNOS une stratégie par pull-down a été retenue, nécessitant la production de la protéine recombinante KnNOS1 et KnNOS2. Bien que la production hétérologue des KnNOS n’ait pas encore abouti, des résultats prometteurs ont été obtenus en système hétérologue en levure. En parallèle, nous avons également construit le réseau in silico d'interactions protéine-protéine des NOS humaines en utilisant la base de données BioGRID et les données d'interactions des NOS humaines. Il est intéressant de noter que des gènes codant pour des orthologues de plusieurs de ces candidats ont été trouvés dans le génome de K. nitens. Certains de ces partenaires conservés sont connus pour être impliqués dans la régulation des NOS des mammifères et représentent des candidats intéressants pour une étude plus approfondie. Ce travail de thèse a apporté de nouvelles informations sur la famille des enzymes NOS notamment en caractérisant les deux isoformes de NOS de K. nitens et en mettant en avant des différences dans leur fonctionnement. Les outils moléculaires développés dans ce travail ouvrent la voie vers une caractérisation plus approfondie de ces protéines et va faciliter de futures recherches sur la signalisation NO dans la lignée verte.

International audience; Light is the most abundant source of energy on earth and is used by photosynthetic organisms to drive the synthesis of organic molecules. Light also allows the catalysis of few enzymes, the photoenzymes. Among them, the fatty acid photodecarboxylase (FAP) isolated from microalgae converts fatty acids into hydrocarbons. We present here our understanding of the role of hydrocarbons produced by FAP in vivo, the catalytic mechanism of the FAP and its potential biotechnological applications.

International audience; Seaweed consumption, although not yet widespread in France, seems to attract new consumers. Whether through Asian food or food supplements, it constitutes an additional source of iodine which is still insufficiently characterised. Under certain circumstances, a high consumption may exceed the upper limit of 600 μg/day and induce thyroid dysfunction. The purpose of this article is to review the current knowledge and to provide advice to seaweed consumers.; La consommation d’algues, bien qu’encore peu développée en France, semble attirer de nouveaux consommateurs. Que ce soit à travers l’offre de restauration asiatique ou par celle des compléments alimentaires, elle constitue une source supplémentaire d’iode encore mal caractérisée. Dans certaines situations, une consommation excessive peut conduire au dépassement de la limite supérieure de sécurité de 600 μg/j et occasionner des troubles thyroïdiens. Le présent article vise à faire un point sur les connaissances actuelles et apporter quelques conseils aux consommateurs d’algues.

L’Anses a été saisie le 04 avril 2017 par la Direction générale de la concurrence, de la consommation et de la répression des fraudes pour la réalisation de l’expertise suivante : demande d’avis relatif à la teneur maximale en cadmium pour les algues destinées à l’alimentation humaine.CONTEXTE ET OBJET DE LA SAISINELa consommation d’algues alimentaires est un phénomène émergent en France et en Europe notamment en raison du succès de la restauration japonaise et de la consommation de sushis.Actuellement, la réglementation de l’Union européenne ne fixe pas de teneur maximale en cadmium dans les algues alimentaires destinées à la consommation humaine directe ou utilisées comme ingrédients de denrées alimentaires.Le règlement (CE) n°1881/20062 prévoit une teneur maximale en cadmium de 3,0 mg.kg-1 dans les compléments alimentaires tels que vendus, composés exclusivement ou principalement d’algues marines séchées ou de produits issus d’algues marines.Par ailleurs, le Conseil supérieur d’hygiène publique de France (CSHPF) avait émis suite à ses réunions du 14 juin 1988, du 13 décembre 1988 et du 9 janvier 1990 une liste d’algues alimentaires autorisées en alimentation humaine, assortie de recommandations liées à des teneurs maximales en éléments traces métalliques. Le CSHPF préconise une concentration en cadmium dans les algues alimentaires inférieure à 0,5 mg.kg-1 de poids sec.Des dépassements fréquents de cette concentration en cadmium recommandée par le CSHPF sont constatés par la Direction générale de la concurrence, de la consommation et de la répression des fraudes (DGCCRF) à la suite de prélèvements et d’analyse des algues alimentaires.Les informations fournies par les tutelles dans le courrier de saisine indiquent que « les résultats des analyses, disponibles dans la base de données « CONTAMINE », mettent en évidence des dépassements très fréquents de la concentration maximale en cadmium recommandée par le CSHPF (0,5 mg.kg-1 poids sec).En 2013 : 6 échantillons d’algues sur les 13 analysés contenaient une concentration en cadmium supérieure à 0,5 mg.kg-1 de poids sec, avec:- 1 algue nori d’Argentine : 9,4 mg.kg-1;- 2 algues wakamé de Chine : 1,7 et 2,2 mg.kg-1;- 3 algues séchées de Chine : 2,6, 3 et 3,1 mg.kg-1.En 2014 : 2 échantillons d’algues sur les 9 analysés contenaient une concentration en cadmium supérieure à 0,5 mg.kg-1 de poids sec, avec :- 1 algue nori d’origine inconnue : 2,1 mg.kg-1;- 1 algue wakamé du Japon : 2,9 mg.kg-1.En 2015 : 4 échantillons d’algues sur les 6 analysés contenaient une concentration en cadmium supérieure à 0,5 mg.kg-1 de poids sec, avec :- 1 algue nori de Chine : 2,8 mg.kg-1;- 1 échantillon d’algues marines grillées de Chine : 1,9 mg.kg-1;- 1 échantillon d’algues séchées de Chine : 1,7 mg.kg-1;- 1 échantillon de mélanges d’algues séchées françaises : 1 mg.kg-1.Ces constatations sont confirmées par les résultats d’analyses transmis par le Centre d’Etude et de Valorisation des Algues (CEVA) joints à la saisine. Parmi les 343 échantillons d’algues analysés, 108 (soit 31 %) contenaient une concentration en cadmium supérieure à 0,5 mg.kg-1 de poids sec. Les services de la DGCCRF rencontrent des difficultés pour gérer les dépassements constatés et définir les suites à donner. En effet, il est délicat de conclure à un risque potentiel pour la sécurité des consommateurs sur la base du seul dépassement de la valeur recommandée par le CSHPF qui est particulièrement ancienne (1990) et qui n’a peut-être pas été établie selon une évaluation des risques rigoureuse. Par ailleurs, cette valeur est contestée par les opérateurs qui rencontrent des difficultés pour la respecter. »L’Anses est saisie pour un avis relatif à la teneur maximale en cadmium mis à la lumière de la valeur recommandée en 1990 par le CSHPF pour les algues destinées à l’alimentation humaine.L’avis de l’Anses est notamment sollicité :- Sur l’opportunité de maintenir les conclusions du Conseil Supérieur d’Hygiène Publique de France, émises lors de ses séances des 14 juin 1988 et 9 janvier 1990, préconisant une concentration maximale en cadmium dans les algues alimentaires de 0,5 mg.kg-1 de poids sec ;- Sur la définition d’une concentration en cadmium au-delà de laquelle les algues ne devraient pas être mises sur le marché. Les modalités de consommation des algues pourraient être, le cas échéant, prises en compte pour déterminer des teneurs différentiées ;- Sur l’opportunité de définir des recommandations de consommation des algues.

"Brenne”is a French wetland area which shelters a remarkable biodiversity and many emblematic species, among which the European pond turtle Emys orbicularisis particularly abundant. This species has been largely favored by past human activities. In Brenne, all pondsareman-made and have allowed the development, since the Middle Age,of one of the largest European pond turtlepopulation inFrance. The distribution of this species has strongly decreasedmainly because of changes in agricultural practices and the use of the aquatic and terrestrial environments necessary for its life cycle. Nature Reserves are important areas dedicated to the preservation of the natural heritage. One of the goal of biological conservation is to propose preservation measures based on scientific studies. E.orbicularishas been the subject of many of such studies. We choose to carry out our research on new elements for the species. First, we investigated parametersrelated to nesting sites: incubationunder natural environment,emergence and postemergence behaviors of hatchlings.Second, we studied the populations under the prism of the quality of the aquatic environments.Generally, nesting sites were mainly considered as critical areas for egg-laying byfemales. However, it turns out that the use of this terrestrial habitat by the species is more important. Indeed, the plasticity of emergence phenologylinked to a low mobility of hatchlings strongly suggestto changemanagement practices of these habitats, at least in the particular context (edaphic, climate and weather) of Brenne.The study of the influence of water quality on populations allowed to highlight important patterns. Mercurylevels in European pond turtle can reachdoses known to cause disorders. The origin of this mercury does not seem to be linkedto local human activities, but appearsto originatefrom its global cycle. However, the Hg bioavailabilityis stimulated by local management practices, characterized by drainage periods. We have highlighted a correlationbetween the concentration of mercury and female reproduction (gravidity) which stimulates future research. A focus on algal epibiosis indicates that a large part of individuals are covered by algae. The presence of algae on aquatic turtles has been known for a long time. However, our results highlightdifferences of the algal epibiosis between ages and sexes. Intensive fish-farming appears to be responsible of the presence and prevalence of algae on turtles. Intensification of fish-farming practices causes an eutrophication of the environments. We -9-alsofound correlations between algal cover and body condition andreproductioninadult females.These results should be pursued in order to know the long-term impact on this long-lived species.In Brenne, populations of European pond turtleare still largebut some aspectssuch as proportionof juveniles, presence of mercury, or algal epibiosis deserve future studiesin the field of conservation biology, withan emphasis on knowledge and management experiencessharing., La Brenne est une région qui abrite aujourd’hui une biodiversité remarquableet de nombreuses espèces emblématiques des zones humides;parmi lesquelles la Cistude d’Europe Emys orbicularisoccupe une place particulière. Cette espèce a été largement favorisée par les activités humainespassées. Les étangs, tous artificiels, ont vu s’installer et sedévelopper depuis le Moyen Âge une des plus importantespopulationsde France. Cette espèce, dont la répartition française fut plus large, a subid’importantes réductions essentiellement en raison des modifications des pratiques agricoles et l’utilisation, voire la disparition, des milieux aquatiques et terrestres nécessaires à son cyclede vie. Les Réserves naturelles sont des lieux de préservation du patrimoine naturel. La biologie de la conservation s’attache à proposer des mesures de préservation sur la base d’études scientifiques. Ce travail s’inscrit dans cette démarche sur uneespèce pourtant déjà largement étudiée. Cette dernière considération nous a amené à porter nos recherches sur des éléments nouveaux pour l’espèce.Ainsi, nous avons souhaité tout d’abord étudier les facteurs liés aux sites de ponte: l’incubation in situ, les émergences et les premiers moments de vie des nouveau-nés qui quittent le nid. Puis, nous avons étudiés les populations dans les étangs sous le prisme de la qualité des milieux aquatiques.Concernant notre premier objectif, jusqu’à présent les sites de ponte étaient considérés, et donc gérés, comme des lieux à optimiser pour la ponte des femelles. Or, il s’avère que l’utilisation de cet habitat terrestre par l’espèce va bien au-delà. En effet, la plasticité de la phénologie des émergences,liée à une faible mobilité des jeunes qui sortent du nidet leur utilisation du milieu, nous oblige à revoir nos considérations de gestion de ces habitats, tout dumoins dans le contexte particulier (édaphique, climatique et météorologique) de la Brenne. L’étude des populations par la qualité des eaux nous apporte des premiers résultats,notammentsur la présence de mercure àdes doses connues pour causer des troubles chez d’autres groupes d’espèces. L’origine de ce mercure ne semble pas imputable aux activités humaines locales, maisil sembleissu du cycle global du mercure et une entrée dans la chaîne alimentaire liée à la gestion par les assecs réguliers.Sans avoir démontré d’impact sur la reproduction des cistudes, nous avons mis en évidence une corrélation qui incite à porter une attention à ce phénomène de présence de mercure dans les organismes vivants des étangs de -7-Brenne. La présence d’algues sur les tortues aquatiques est connue depuis longtemps. Toutefois,nos résultats mettent en évidence une phénologie du recouvrement de la carapace différente selon les classes d’âge et les sexes. La modification des pratiques piscicoles, vers une intensification, apparait comme le facteur agissant sur la présence et la colonisation des cistudes par les algues,par une eutrophisation des milieux (étangs).De même que pour le mercure,bien que nous ayons mis en évidence des corrélations entre la couverture algale et la condition corporelle des femelles ou encore leur capacité de reproduction, ces premiers résultats sont à poursuivre afin de connaitre l’impact à long terme sur cette espèce longévive. En Brenne, les populations de cistudes sontencoreimportantes mais des variablestelles que le taux de juvéniles dans les populations, la présence de mercure, le recouvrementparfois très important en algues, doivent nous inciter à maintenir notre vigilancepour cette espèce,et poursuivre le travail dans le cadre de la biologie de la conservation. Ceciaccompagné de valorisationset de partagesde ces connaissances et des expériences de gestion

“Brenne” is a French wetland area which shelters a remarkable biodiversity and many emblematic species, among which the European pond turtle Emys orbicularis is particularly abundant. This species has been largely favored by past human activities. In Brenne, all ponds are man-made and have allowed the development, since the Middle Age, of one of the largest European pond turtle population in France. The distribution of this species has strongly decreased mainly because of changes in agricultural practices and the use of the aquatic and terrestrial environments necessary for its life cycle. Nature Reserves are important areas dedicated to the preservation of the natural heritage. One of the goal of biological conservation is to propose preservation measures based on scientific studies. E. orbicularis has been the subject of many of such studies. We choose to carry out our research on new elements for the species. First, we investigated parameters related to nesting sites: incubation under natural environment, emergence and postemergence behaviors of hatchlings. Second, we studied the populations under the prism of the quality of the aquatic environments. Generally, nesting sites were mainly considered as critical areas for egg-laying by females. However, it turns out that the use of this terrestrial habitat by the species is more important. Indeed, the plasticity of emergence phenology linked to a low mobility of hatchlings strongly suggest to change management practices of these habitats, at least in the particular context (edaphic, climate and weather) of Brenne. The study of the influence of water quality on populations allowed to highlight important patterns. Mercury levels in European pond turtle can reach doses known to cause disorders. The origin of this mercury does not seem to be linked to local human activities, but appears to originate from its global cycle. However, the Hg bioavailability is stimulated by local management practices, characterized by drainage periods. We have highlighted a correlation between the concentration of mercury and female reproduction (gravidity) which stimulates future research. A focus on algal epibiosis indicates that a large part of individuals are covered by algae. The presence of algae on aquatic turtles has been known for a long time. However, our results highlight differences of the algal epibiosis between ages and sexes. Intensive fish-farming appears to be responsible of the presence and prevalence of algae on turtles. Intensification of fish-farming practices causes an eutrophication of the environments. We also found correlations between algal cover and body condition and reproduction in adult females. These results should be pursued in order to know the long-term impact on this long-lived species. In Brenne, populations of European pond turtle are still large but some aspects such as proportion of juveniles, presence of mercury, or algal epibiosis deserve future studies in the field of conservation biology, with an emphasis on knowledge and management experiences sharing., La Brenne est une région qui abrite aujourd’hui une biodiversité remarquable et de nombreuses espèces emblématiques des zones humides, parmi lesquelles la Cistude d’Europe Emys orbicularis occupe une place particulière. Cette espèce a été largement favorisée par les activités humaines passées. Les étangs, tous artificiels, ont vu s’installer et se développer depuis le Moyen Âge une des plus importantes populations de France. Cette espèce, dont la répartition française fut plus large, a subi d’importantes réductions essentiellement en raison des modifications des pratiques agricoles et l’utilisation, voire la disparition, des milieux aquatiques et terrestres nécessaires à son cycle de vie. Les Réserves naturelles sont des lieux de préservation du patrimoine naturel. La biologie de la conservation s’attache à proposer des mesures de préservation sur la base d’études scientifiques. Ce travail s’inscrit dans cette démarche sur une espèce pourtant déjà largement étudiée. Cette dernière considération nous a amené à porter nos recherches sur des éléments nouveaux pour l’espèce. Ainsi, nous avons souhaité tout d’abord étudier les facteurs liés aux sites de ponte : l’incubation in situ, les émergences et les premiers moments de vie des nouveau-nés qui quittent le nid. Puis, nous avons étudié les populations dans les étangs sous le prisme de la qualité des milieux aquatiques. Concernant notre premier objectif, jusqu’à présent les sites de ponte étaient considérés, et donc gérés, comme des lieux à optimiser pour la ponte des femelles. Or, il s’avère que l’utilisation de cet habitat terrestre par l’espèce va bien au-delà. En effet, la plasticité de la phénologie des émergences, liée à une faible mobilité des jeunes qui sortent du nid et leur utilisation du milieu, nous oblige à revoir nos considérations de gestion de ces habitats, tout du moins dans le contexte particulier (édaphique, climatique et météorologique) de la Brenne. L’étude des populations par la qualité des eaux nous apporte des premiers résultats, notamment sur la présence de mercure à des doses connues pour causer des troubles chez d’autres groupes d’espèces. L’origine de ce mercure ne semble pas imputable aux activités humaines locales, mais il semble issu du cycle global du mercure et une entrée dans la chaîne alimentaire liée à la gestion par les assecs réguliers. Sans avoir démontré d’impact sur la reproduction des cistudes, nous avons mis en évidence une corrélation qui incite à porter une attention à ce phénomène de présence de mercure dans les organismes vivants des étangs de Brenne. La présence d’algues sur les tortues aquatiques est connue depuis longtemps. Toutefois, nos résultats mettent en évidence une phénologie du recouvrement de la carapace différente selon les classes d’âge et les sexes. La modification des pratiques piscicoles, vers une intensification, apparait comme le facteur agissant sur la présence et la colonisation des cistudes par les algues, par une eutrophisation des milieux (étangs). De même que pour le mercure, bien que nous ayons mis en évidence des corrélations entre la couverture algale et la condition corporelle des femelles ou encore leur capacité de reproduction, ces premiers résultats sont à poursuivre afin de connaitre l’impact à long terme sur cette espèce longévive. En Brenne, les populations de cistudes sont encore importantes mais des variables telles que le taux de juvéniles dans les populations, la présence de mercure, le recouvrement parfois très important en algues, doivent nous inciter à maintenir notre vigilance pour cette espèce, et poursuivre le travail dans le cadre de la biologie de la conservation. Ceci accompagné de valorisations et de partages de ces connaissances et des expériences de gestion.