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International audience;  Le but de ce travail est de développer une sonde radiofréquence pour le suivi du développement de bactéries et/ou de biofilm bactérien. Il s'agit d'une sonde coaxiale ouverte plongée dans un réservoir rempli d'une solution. Des simulations HFSS ont été effectuées afin de vérifier la faisabilité de la sonde. Le suivi de la prolifération de deux bactéries modèles a été testé avec succès. La détermination de la présence d'un biofilm est aussi possible. Ces suivis peuvent être obtenus à une fréquence unique permettant un suivi temps réel à faible coût.

We studied the marine pollution of the sediments and coastal waters of the Cape Verde peninsula and the Petite Côte. The results show that the perception of the population is not always in line with scientific observations. The population reports a mainly moderate level of pollution, which has worsened over the last ten years. The majority of the sites studied do not comply with the microbiological quality of bathing water from a microbiological point of view. The quantities of microplastics at some sites are high. Macroplastics at sea are not significantly present at all the sites sampled. For TMEs only chromium and nickel are above the probable effect concentration (PEC) on marine organisms for the fraction ≤ 100 μm. The first trophic levels of the marine food chain do not seem to be affected by sediment toxicity, whereas the middle and upper levels are more affected. The majority (81%) of the sites studied revealed a level of ecotoxicity greater than 20%, via the Magallana gigas embryotoxicity test, which is known to be more sensitive than other bioassays. Consequently, the assessment of the toxicity of marine sediments shows that the majority of the selected sites appear to be in a poor ecotoxicological state. The inter-site variability of the results is due to the characteristics of the sites.; Nous avons étudié la pollution marine des sédiments et des eaux côtières de la presqu’ile du Cap-Vert et de la Petite côte. Les résultats montrent que la perception des populations n’est pas toujours en phase avec les observations scientifiques. La population signale un niveau de pollution principalement modérée mais qui s’est aggravé ces dix dernières années. La majorité des sites étudiés n’est pas conforme aux qualités microbiologiques de l’eau de baignade d’un point de vu microbiologique. Les quantités de microplastiques de certains sites sont élevées. Les macroplastiques en mer, ne sont pas significativement présents sur tous les sites échantillonnés. Pour les ETM seuls le chrome et le nickel sont au-dessus de la concentration d'effet probable (CEP) sur les organismes marins en ce qui concerne la fraction ≤ 100 μm. Les premiers niveaux trophiques de la chaine alimentaire du milieu marin ne semblent pas être affectés par la toxicité des sédiments alors que les niveaux moyens et supérieurs le sont davantage. La majorité (81%) des sites étudiés ont révélé un niveau d’écotoxicité supérieur à 20%, via le test d’embryotoxicité de Magallana gigas reconnu pour sa plus grande sensibilité par rapport aux autres bioessais. Par conséquent, l'évaluation de la toxicité des sédiments marins montre que la majorité des sites sélectionnés apparaissent dans un mauvais état écotoxicologique. La variabilité inter-sites des résultats sont dues aux caractéristiques des sites.

The development of biofilms causes serious problems in the marine and medical fields. Their high tolerance to commonly used chemical agents’ disinfectants, antibiotics, biocides) makes their eradication difficult. Moreover, the use of biocide molecules is widely controversial, considering their catastrophic environmental impact. Research has therefore focused on systems that, by their composition, limit biocontamination. Among them are amphiphilic systems that can be composed of a hydrophobic polydimethylsiloxane (PDMS) matrix and an amphiphilic PDMS-PEG copolymer. Despite their efficiency, these systems are questioned because of the petrochemical origin of PDMS. The objective of this thesis project is to substitute PDMS with a biopolymer, poly(hydroxyalkanoate) (PHA). A system was formulated with PHA as a hydrophobic matrix and a PHA-PEG copolymer as an amphiphilic additive. Two types of PHA were used in this study, PHBHV (short chain length) and PHAmcl (medium chain length). The formulated coatings were characterized physically, chemically and mechanically. Then their anti-adhesive, anti-biofilm and fouling-release capacities were evaluated on different microorganisms. Two opportunistic pathogenic bacteria, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, a marine bacterium, Bacillus 4J6 and two benthic diatoms, Phaeodactylum tricornutum and Navicula perminuta. Finally, in order to better understand the molecular mechanisms involved in the adhesion of S. aureus, transcriptomic analyses were performed.; Le développement de biofilms pose de sérieux problèmes dans le domaine marin et médical. Leur grande tolérance vis-à-vis d’agents chimiques utilisés habituellement (désinfectants, antibiotiques, biocides) rend leur éradication difficile. De plus, l’utilisation de molécules biocides est largement controversée, considérant leur impact environnemental catastrophique. Les recherches se sont concentrées sur des systèmes qui, par leur composition, limitent la biocontamination. Parmi eux, on trouve des systèmes amphiphiles pouvant être composés d’une matrice hydrophobe de polydiméthylsiloxane (PDMS) et d’un copolymère amphiphile PDMS-PEG. Malgré leur efficacité, ces systèmes sont remis en cause du fait de l’origine pétrochimique du PDMS. L’objectif de ce projet de thèse est de substituer le PDMS par un biopolymère, le poly(hydroxy alcanoate) (PHA). Un système a été formulé avec du PHA en tant que matrice hydrophobe et un copolymère PHA-PEG en tant qu’additif amphiphile. Deux types de PHA ont été utilisés dans cette étude, le PHBHV (PHA à courtes chaines) et le PHAmcl (PHA à moyennes chaines). Les revêtements formulés ont été caractérisés physiquement, chimiquement et mécaniquement. Puis leur capacité anti-adhésive, anti-biofilm et fouling- release ont été évaluées sur différents microorganismes. Deux bactéries pathogènes opportunistes, Staphylococcus aureus et Pseudomonas aeruginosa, une bactérie marine, Bacillus 4J6 et deux diatomées benthiques, Phaeodactylum tricornutum et Navicula perminuta. Enfin, afin de mieux comprendre le mécanisme moléculaire impliqué dans l’adhésion de S.aureus, des analyses transcriptomiques ont été réalisées.

Microbiota plays an essential role in the health and the developement of the host, from its earliest stages of life. With the development of next generation sequencing technologies, understanding the complex host-microbiota-environment interactions has become possible ; especially in marine invertebrates. Among them, the echinoderms constitute an exclusively marine taxonomic group and particularly interesting by their phylogenetic position.The main objective of this thesis focused on the characterization of the variations in the microbiota of Holothuria forskali (Echinodermata, Holothuroidea) by 16S metabarcoding, in multi-scale analyses.The existence of a specific microbiota associated with an echinoderm host, an anatomical compartment and a life stage has been demonstrated.Moreover, these microbiota vary according to environmental parameters, in particular with the ecological niche, but also according to the physiological state of the host.In parallel to this work on metagenomics, the cultivable microbita was also monitored and strains were isolated in order to constitute a strain library for aquaculture. Among these strains, 142 antibacterial strains were identified on the basis of their 16S rDNA and were mainly affiliated with the genera Pseudoalteromonas, Shewanella and Vibrio, very abundant in marine microbiomes.Thus, this thesis work highlighted the specificity and plasticity of the microbiota in the host H. forskali, but also the existence of a residential core microbiota composed by ubiquitous marine bacterial genera, probably playing an essential role in holobiont homeostasis.; Le microbiote joue un rôle essentiel dans la santé et le développement de l’hôte, depuis ses premiers stades de vie. Avec le développement des techniques de séquençage de nouvelle génération, la compréhension des interactions complexes hôte - microbiote - environnement est devenue possible, notamment chez les invertébrés marins. Parmi ceux-ci, les échinodermes constituent un groupe taxonomique exclusivement marin et particulièrement intéressant par leur position phylogénétique. Parmi ceux-ci, les échinodermes constituent un groupe taxonimique exclusivement marin et particulièrement intéressant par leur position phylogénétique. L’objectif principal de cette thèse a porté sur la caractérisation des variations du microbiote de Holothuria forskali (Echinodermata, Holothuroidea) par metabarocding 16S, et ce, à plusieurs échelles. L’existence d’un microbiote spécifique associé à un hôte échinoderme, à un compartiment anatomique et à un stade de vie a été démontrée. Par ailleurs, ces microbiotes varient en fonction des paramètres de l’environnement, notamment de la niche écologique, mais aussi en fonction de l’état physiologique de l’hôte. En parallèle de ces travaux réalisés en métagénomique, le microbiote cultivable a été suivi et des souches ont été isolées afin de constituer une souchothèque d’intérêt pour l’aquaculture. Parmi ces souches, 142 souches antibactériennes ont été identifiées sur la base de leur ADNr 16S et sont affiliées majoritairement aux genres Pseudoalteromonas, Shewanella et Vibrio, très abondants dans les microbiomes marins.Ainsi, les travaux de thèse ont mis en exergue la spécificité et la plasticité des microbiotes chez l’hôte H. forskali, mais également l’existence d’un core microbiote résidentiel composé de genres bactériens marins ubiquistes, jouant très probablement un rôle essentiel dans l’homéostasie de l’holobionte.

Biofouling development on anthropic infrastuctures remain a permanent issue causing economic and environmental damages. This phenomenon created by diverse trophic leve;s generally begin with the microfouling step, mainly composed of bacteria and microalgae, and the macrofouling one represented by the settlement of macroalgae and molluscs. To fight against this fouling, the development of antifouling strategies is crucial. Recently, pollution caused by these coatings has stimulated the research for efficient and green systems. The aim of this thesis is to study the adhesion of benthic diatoms, well known to adapt to different surfaces. On another hand, the use of copper loaded zeolites is evaluated to limit the adhesion and development of fouling diatoms. Firstly, microscopic and sequencing identification of fouling diatoms allow to determine the main genus present on antifouling coatings. Secondly, the activities of zeolites, pure or copper loaded, on the microalgae Cylindrotheca closterium and Amphora sp. are evaluated. These results highlight the mode of action of zeolites on diatoms. Then, zeolites are integrated in bio-based polymer coatings to determine their efficiency to inhibit diatom adhesion. Finally, the analyses of monosaccharidic and amino acid compositions of diatom adhesives is realized following their adhesion on substrates with different surface properties.; Le développement du biofouling sur les infrastructures anthropiques est un problème permanent causant des dégâts économiques et environnementaux. Ce phénomène causé par divers niveaux trophiques commence généralement par l’étape du microfouling, constitué majoritairement de bactéries et microalgues, puis celui du macrofouling représenté par l’établissement de macroalgues et mollusques. Afin de lutter contre ces salissures, le développement de stratégies antifouling est crucial. Récemment, la pollution causée par ces revêtements a relancé la recherche pour trouver des systèmes efficaces tout en étant plus respectueux de l’environnement. L’objectif de cette thèse est d’étudier l’adhésion des diatomées benthiques, connues pour leur capacité à s’adapter à différents types de substrats. D’un autre côté, l’utilisation de zéolites chargées en cuivre pour limiter l’adhésion et le développement de microalgues modèles est évaluée. Tout d’abord, l’identification de diatomées colonisatrices, par microscopie et séquençage, permet de déterminer les principaux genres présents sur des revêtements antifouling avec biocides. Ensuite, l’étude de l’activité de zéolites, vierges et chargées en cuivre, sur les microalgues Cylindrotheca closterium et Amphora sp. est réalisée. Ces résultats mettent en avant le mode d’action des zéolites sur les diatomées benthiques. Les zéolites sont ensuite intégrées dans des revêtements à base de polymère biosourcé afin d’en évaluer l’efficacité à inhiber l’adhésion. Enfin, l’analyse des compositions monosaccharidiques et en acides aminés des adhésifs microalgaux est réalisée suite à l’adhésion des diatomées sur des substrats aux propriétés de surfaces différentes.

Ocean acidification, marine biodiversity loss, chemical and biological pollutions, overexploitation of natural resources affect not only marine ecosystems and the coastline but also the cultural heritage of the Atlantic coast. These great challenges go well beyond the sole concerns of scientists who, more and more, associate with citizens, not only to collect data, but also to participate in the creation and implementation of research programs.Relationships at the interface between science, technology and citizenship are changing very rapidly in our society. With the development of digital technology, participatory sciences dedicated to the sea and the coast are multiplying. The pivotal role of a "participatory science coordinator" becomes essential for the proper functioning of these programs in order to mediate between the scientist and the citizen. In order to respond to the creation of new maritime professions and to ensure the professional integration of students, participatory sciences then become an additional science to be taught in universities.This article aims to present the challenges of the Teaching of Participatory Sciences (ESPAR) project dedicated to the marine environment and the coast, led by the University Research School (EUR) ISblue (Interdisciplinary graduate School for the blue planet). In the first part of this article, a state of the art of participatory science programs currently being carried out in the West is presented. After some recommendations for the development of participatory sciences dedicated to the marine world and the coast, various perspectives are made, particularly in terms of educational innovations at the university.; L’acidification des océans, l’érosion de la biodiversité marine, la pollution chimique et biologique, la surexploitation des ressources naturelles affectent non seulement les écosystèmes marins, le trait de côte, mais aussi le patrimoine culturel du littoral atlantique. Ces grands défis vont bien au-delà des seules préoccupations des scientifiques qui, de plus en plus, s’associent avec les citoyens, non seulement pour collecter les données, mais aussi participer à la création et à la mise en œuvre de programmes de recherche.Les relations à l’interface entre science, technologie et citoyenneté évoluent très rapidement au sein de notre société. Avec le développement du numérique, les sciences participatives dédiées à la mer et au littoral se multiplient. Le rôle pivot d’un « coordinateur en sciences participatives » devient essentiel au bon fonctionnement de ces programmes afin d’assurer une médiation entre le scientifique et le citoyen. Afin de répondre à la création de nouveaux métiers de la mer et d’assurer l’insertion professionnelle des étudiants, les sciences participatives deviennent alors une science supplémentaire à enseigner au sein des universités.Cet article vise à présenter les enjeux du projet d’Enseignement des Sciences PARticipatives (ESPAR) dédiées au milieu marin et au littoral, porté par l’Ecole Universitaire de Recherche (EUR) ISblue (Interdisciplinary graduate School for the blue planet). Dans la première partie de cet article est présenté un état de l’art des programmes de sciences participatives menés actuellement dans le grand Ouest. Après quelques recommandations pour le développement des sciences participatives dédiées au monde marin et au littoral, sont émises diverses perspectives notamment en termes d’innovations pédagogiques à l’université.

Ulvans are matrix sulfated polysaccharides constitutive of green seaweed Ulva sp. cell wall. Although proliferative and quantitatively available, Ulva sp. is little valued with applications in low added value sectors. The objective of this project is to produce fractions enriched in ulvans and oligo-ulvans in order to evaluate their biological properties on cutaneous system. Ulvan fractions were produced by maceration and enzyme-assisted extraction followed by different purification processes: ethanolic precipitation and dialysis. Radical and acid depolymerization processes allowed to obtain oligo-ulvan fractions. Ulvan and oligo-ulvan fractions have been shown to stimulate human dermal fibroblasts proliferation. An increase in the synthesis of extracellular matrix components such as type I and III collagens, and glycosaminoglycans has been demonstrated. Fractions also stimulate the expression, synthesis and MMP-1 enzymatic activity. At the skin microbiota level, the fractions do not alter the growth of commensal bacteria S. epidermidis, S. aureus and C. acnes, but may modify the biofilm formation. Ulvan and oligo-ulvan fractions also reduce the inflammatory potential of HaCaT keratinocytes induced by C. acnes. Thus, this work has shown that the ulvan and oligo-ulvan fractions exhibit promising biological activities for dermo-cosmetic applications in tissue repair, anti-ageing or anti-inflammatory strategies while preserving commensal skin microbiota., Les ulvanes sont des polysaccharides matriciels sulfatés constitutifs de la paroi de l’algue verte Ulva sp.. Bien que proliférative et quantitativement disponible, Ulva sp. est peu valorisée avec des applications dans des domaines à faible valeur ajoutée. Ce projet de thèse a pour objectif la production de fractions enrichies en ulvanes et en oligo-ulvanes dans le but d’évaluer leurs propriétés biologiques sur le système cutané. Les fractions d’ulvanes ont été produites par macération et extraction assistée par enzyme suivie de différents procédés de purification : précipitation éthanolique et dialyse. Des dépolymérisations radicalaire et acide ont permis d’obtenir des fractions d’oligo-ulvanes. Ces fractions d’ulvanes et d’oligo-ulvanes stimulent la prolifération de fibroblastes dermiques humains. Une augmentation de la synthèse protéique de composants matriciels dont les collagènes de type I et III, et les glycosaminoglycanes a été mise en évidence. Les fractions stimulent également l’expression, la synthèse et l’activité enzymatique de MMP-1. Au niveau du microbiote cutané, ces fractions n’altèrent pas la croissance des bactéries commensales S. epidermidis, S. aureus et C. acnes, mais peuvent modifier la formation de biofilm. Les fractions d’ulvanes et d’oligo-ulvanes diminuent également le potentiel inflammatoire des kératinocytes HaCaT induit par C. acnes. Ainsi, les travaux ont démontré que les fractions d’ulvanes et d’oligo-ulvanes présentent des activités biologiques prometteuses pour des applications dermo-cosmétiques dans le cadre de stratégies de réparation tissulaire, anti-vieillissement, ou anti-inflammatoire, dans le respect du microbiote commensal cutané.

Surface biocontamination from microorganisms leads to serious economic and health issues. Nowadays, biocide compounds are mostly used as prevention. Nonetheless, they are known to be toxic for environment and to participate in the rise of the antibiotic resistance of pathogens. These research works examine a non-biocide and non-toxic approach. It is based on the inhibition of the microbial adhesion with a monofuranoside-functionalized surface. The development of surfaces was started with the glycosidic synthesis of target furanosides from D-Glucose, D-Galactose and D-Mannose. In order to compare the interest of the cyclic form, pyranosidic homologues, known for their anti-adhesive activity, were also achieved. The modified glycosides were then grafted to a prefunctionalized glass surface linked through an O-glycosidic or S-glycosidic via a triazole group. The resulted surfaces were characterized using goniometry and X-ray photoelectron spectroscopy. The adhesion studies with Pseudomonas aeruginosa have shown an anti-bioadhesion activity with furanosidic and glycosidic surfaces. Specific and non-specific interactions were explored through lectin deficient mutant strains and a thermodynamic approach. The anti-bioadhesive activity was concluded to depent more on the carbohydrate physicochemical properties, rather than the biological interactions.; La biocontamination de surface par des microorganismes provoque d’importantes conséquences économiques et sanitaires. Les différents moyens de prévention mis en place de nos jours utilisent des composés biocides nocifs pour l’environnement et participent à la recrudescence de l’antibiorésistance des organismes pathogènes. Ces travaux de recherche étudient une approche alternative non-biocide et non-toxique. Elle consiste à inhiber l’adhésion microbienne en appliquant une couche de monofuranosides sur une surface. La conception des surfaces a débuté par les synthèses glycosidiques des furanosides cibles à partir du D-Glucose, D-Galactose et D- Mannose. Des homologues pyranosidiques, connus pour leur activité antiadhésive, ont été réalisés afin de comparer l’intérêt de la forme cyclique. Ces sucres ont ensuite été greffés par chimie click sur une surface de verre préfonctionnalisée et au travers d’un lien O-glycosidique ou S- glycosidique via un groupe triazole. Les surfaces résultantes ont été caractérisées à l’aide de la goniométrie et de la spectroscopie photoélectron par rayons X. Les études d’adhésion avec Pseudomonas aeruginosa ont révélé une activité anti-biodhésion des surfaces furanosidiques et pyranosidiques. Les interactions spécifiques et non-spécifiques ont été explorées gràce à l’adhésion de mutants déficiants en lectine et d’un modèle thermodynamique. Les résultats ont conclu que l’activité antiadhésive des monosaccharides était davantage liée aux propriétés physicochimiques des sucres plutôt qu’à des interactions biologiques.

Surface biocontamination from microorganisms leads to serious economic and health issues. Nowadays, biocide compounds are mostly used as prevention. Nonetheless, they are known to be toxic for environment and to participate in the rise of the antibiotic resistance of pathogens. These research works examine a non-biocide and non-toxic approach. It is based on the inhibition of the microbial adhesion with a monofuranoside-functionalized surface. The development of surfaces was started with the glycosidic synthesis of target furanosides from D-Glucose, D-Galactose and D-Mannose. In order to compare the interest of the cyclic form, pyranosidic homologues, known for their anti-adhesive activity, were also achieved. The modified glycosides were then grafted to a prefunctionalized glass surface linked through an O-glycosidic or S-glycosidic via a triazole group. The resulted surfaces were characterized using goniometry and X-ray photoelectron spectroscopy. The adhesion studies with Pseudomonas aeruginosa have shown an anti-bioadhesion activity with furanosidic and glycosidic surfaces. Specific and non-specific interactions were explored through lectin deficient mutant strains and a thermodynamic approach. The anti-bioadhesive activity was concluded to depent more on the carbohydrate physicochemical properties, rather than the biological interactions., La biocontamination de surface par des microorganismes provoque d’importantes conséquences économiques et sanitaires. Les différents moyens de prévention mis en place de nos jours utilisent des composés biocides nocifs pour l’environnement et participent à la recrudescence de l’antibiorésistance des organismes pathogènes. Ces travaux de recherche étudient une approche alternative non-biocide et non-toxique. Elle consiste à inhiber l’adhésion microbienne en appliquant une couche de monofuranosides sur une surface. La conception des surfaces a débuté par les synthèses glycosidiques des furanosides cibles à partir du D-Glucose, D-Galactose et D- Mannose. Des homologues pyranosidiques, connus pour leur activité antiadhésive, ont été réalisés afin de comparer l’intérêt de la forme cyclique. Ces sucres ont ensuite été greffés par chimie click sur une surface de verre préfonctionnalisée et au travers d’un lien O-glycosidique ou S- glycosidique via un groupe triazole. Les surfaces résultantes ont été caractérisées à l’aide de la goniométrie et de la spectroscopie photoélectron par rayons X. Les études d’adhésion avec Pseudomonas aeruginosa ont révélé une activité anti-biodhésion des surfaces furanosidiques et pyranosidiques. Les interactions spécifiques et non-spécifiques ont été explorées gràce à l’adhésion de mutants déficiants en lectine et d’un modèle thermodynamique. Les résultats ont conclu que l’activité antiadhésive des monosaccharides était davantage liée aux propriétés physicochimiques des sucres plutôt qu’à des interactions biologiques.

The biofilm lifestyle gives bacteria a protection against antibacterial agents and leads to public health problems that require an alternative to current treatments. The marine bacterium Pseudoalteromonas sp. 3J6 and its exoproducts (SN3J6) display an antibiofilm activity against various bacteria from marine or terrestrial origin. A protein from SN3J6, named alterocin, was partially purified. Although the protein is found in several other Pseudoalteromonas strains, its function remains unknown. In this work, we studied the alterocin. We investigated the protein and gene characteristics at first. The gene alt, coding alterocin, is not part of an operon and several potential promoters were identified. According to our results, its expression seems subject to regulation as it is mainly expressed in stationary phase. It encodes a 139-residue protein with a putative leader peptide, which would allow the secretion of mature alterocin as a 119-residue protein. No sequence homology has been found between alterocin and other proteins of known function in data bases. Anti-alterocin antibodies were produced for an easily detection method. In a second time, we confirmed the antibiofilm activity of alterocin by heterologous production in another Pseudoalteromonas strain and comparing biofilms obtained in the presence of culture supernatants of either this strain or the parental strain. In this work, we showed that the alterocin is a new type of antibiofilm protein whose structure and mechanism of action remain to be elucidated to use it as antibiofilm agent., Le biofilm est un mode de vie qui confère aux bactéries une protection contre les agents antimicrobiens et pose un problème de santé publique qui nécessite de trouver une alternative aux traitements actuels. La bactérie marine Pseudoalteromonas sp. 3J6 et ses exoproduits (SN3J6) montrent une activité antibiofilm contre des bactéries marines et terrestres. Une protéine, nommée altérocine, a été extraite du SN3J6. Bien que présente chez plusieurs autres souches de Pseudoalteromonas, son rôle est encore inconnu dans les bases de données. Ce projet a été consacré à l’étude de l’altérocine. Les caractéristiques de cette protéine ainsi que celles de son gène, alt, ont dans un premier temps été étudiées. Le gène alt n’est pas organisé en opéron et plusieurs promoteurs potentiels ont été identifiés. Il est exprimé préférentiellement durant la phase stationnaire. Il code une protéine de 139 résidus incluant un peptide signal prédit, qui permettrait la sécrétion de l’altérocine mature (119 résidus). Aucune homologie de séquence n’a été observée entre l’altérocine et les protéines de fonction connue des bases de données. Afin de détecter plus facilement l’altérocine dans le surnageant de culture, des anticorps anti-altérocine ont été obtenus. Nous avons dans un second temps confirmé l’activité antibiofilm de l’altérocine par une production hétérologue chez une autre souche de Pseudoalteromonas et en comparant les biofilms obtenus en présence des surnageants de culture de cette souche et de sa souche mère. Nous avons montré que l’altérocine est un nouveau type de protéine antibiofilm dont la structure et le mode d’action restent à déterminer pour l’utiliser comme agent antibiofilm.

International audience; Les canaux ioniques mécanosensibles sont des protéines ubiquitaires dont l’ouverture sous l’effet de contraintes membranaires permet le passage d’ions ou de molécules selon la sélectivité de celui-ci. Chez Escherichia coli, le canal de faible conductance MscS est l’un des plus étudiés. Il est impliqué dans la régulation de la pression de turgescence lors d’un abaissement brusque de l’osmolarité du milieu et son gène est régulé par RpoS, le facteur sigma de phase stationnaire. Chez Pseudomonas aeruginosa, CmpX, qui possède 52% de similarité de séquence avec MscS, est une protéine de fonction inconnue. Nous avons montré que son gène fait partie avec cfrX d’une unité transcriptionnelle localisée en amont de sigX et d’oprF. SigX est un facteur sigma à fonction extracytoplasmique (ECF) de réponse au stress d’enveloppe, qui contrôle de manière directe l’expression de cfrX-cmpX, et dont l’activité est régulée négativement par CfrX à partir de la fin de phase exponentielle. OprF, la protéine majoritaire de la membrane externe est impliquée dans l’intégrité de l’enveloppe et la perception de l’environnement. Dans le but de préciser rôle de CmpX, un mutant de délétion a été construit chez la souche H103 et caractérisé aux niveaux moléculaire (qRT-PCR) et phénotypique pour (i) sa résistance à des chocs thermiques, (ii) sa fluidité (polarisation généralisée et de fluorescence) et sa composition membranaire (FAME), (iii) sa production de facteurs de virulence. Nous montrons que l’absence de CmpX provoque en phase stationnaire une diminution de la fluidité des régions profondes du core hydrophobe des membranes, l’activation de la réponse au stress d’enveloppe et une augmentation de l’expression de relA et spoT dont les produits sont impliqués dans le métabolisme du ppGpp. Ces altérations membranaires sont associées à une diminution de la production de rhamnolipides, un facteur de virulence sous le contrôle du système de communication Rhl. Ces travaux suggèrent que CmpX joue un rôle primordial dans l’homéostasie de l’enveloppe et la pathogénicité chez P. aeruginosa dans des conditions de stress telles que la phase stationnaire

International audience

This thesis has been carried out within the Laboratoire de biotechnologie et Chimie Marines. Theproject is an outcome of the collaboration of two regional companies, Armen Instruments and Newonat with an international research institute, CINVESTAV, Mexico. The red algae, Solieria chordalis (Rhodophyta, Gigartinales) is a proliferative seaweed native in the southern coast of Brittany. Every year, on the Rhuys peninsula in Morbihan, S. chordalis grows abundantly which represents a large amount of biomass, being still unused. The aim of this project, focused on the application of different ecofriendly processes (Supercritical carbon dioxide, Enzymatic Assisted Extraction and Microwave Assisted Extraction) used for the extraction of biocompounds from S. chordalis. Under the first part, the Microwave Assisted Extraction allowed to produce low molecular weight polysaccharide extracts with no cytotoxicity. These extracts showed an improved antiviral efficiency compared to those obtained by the conventional method. The second part focused on the interaction between different processes: Supercritical CO2, Enzymatic Assisted Extraction (EAE) and Microwave Assisted Extraction (MAE). The sequences of the processes allowed to propose a biorefinery perspective. The last part dealt with the optimization of fractionating method by Centrifugal Partition Chromatography (CPC). This innovative purification system led to isolate natural compounds such as Mycosporine-like Amino Acids with different properties, which can be valorized in the cosmetic field. This work enriches the knowledge of the seaweed S. chordalis and open a way of upgrading the proliferative biomass on the Brittany coasts., Ce projet de thèse a été réalisé au sein du Laboratoire de Biotechnologie et Chimie Marines. Ce travail est le fruit d’une collaboration au niveau régional avec deux entreprises morbihannaises Armen Instruments et Newonat et au niveau international avec l’institut de recherche CINVESTAV au Mexique. Solieria chordalis (Rhodophyta, Gigartinales) est une algue proliférante de la côte de Bretagne sud. Cette algue s’échoue chaque année sur la presqu’île de Rhuys dans le Morbihan, et représente une biomasse importante encore sous exploitée. Les objectifs de cette thèse portent sur l’application de différents procédés éco-responsables (CO2 supercritique, Extraction Assistée par Enzyme et Extraction Assistée par Microondes) utilisés pour l’extraction de molécules à partir de S. chordalis. Dans le cadre de la première partie, l’extraction assistée par microondes a permis la production d’extraits polysaccharidiques de faibles poids moléculaires non cytotoxiques dont l’efficacité antivirale est supérieure à celle observée pour les fractions obtenues après extraction aqueuse à haute température. La deuxième partie concerne le couplage de différents procédés : Extraction Assistée par Enzymes (EAE), CO2 supercritique et Extraction Assistée par Microondes (EAM). En fonction des procédés utilisés, différentes familles de molécules ont pu être caractérisées. Le couplage de procédés permet de proposer un schéma de bioraffinage. La dernière partie porte sur l’optimisation d’une méthode de fractionnement par Chromatographie de Partage Centrifuge (CPC). Ce système de purification innovant a conduit à l’isolement de composés naturels dont des Mycosporines-like Amino Acids ayant différentes propriétés valorisables dans le domaine de la cosmétique. Ces travaux enrichissent les connaissances sur l’algue S. chordalis et ouvrent la voie à la valorisation de cette biomasse proliférante sur les côtes bretonnes.

International audience; Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste de l'Homme, qui en mode de vie biofilm, entraîne des infections de type chronique principalement au niveau des systèmes respiratoire et urinaire. La tobramycine, un antibiotique de la famille des aminoglycosides, provoque en concentration subinhibitrice, une augmentation de la formation du biofilm. L'observation en microscopie confocale à balayage laser de l'effet d'une telle concentration sur P. aeruginosa montre une modification de l'architecture du biofilm, avec notamment une augmentation de la quantité d'ADN extracellulaire dans la matrice. Dans ce contexte l'objectif principal de ce travail est de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans l'augmentation de biofilm chez P. aeruginosa en réponse à une concentration subinhibitrice de tobramycine. L'analyse globale du protéome par spectrométrie de masse en tandem (LTQ-Orbitrap) de P. aeruginosa cultivée en biofilm montre une dérégulation de la production de 174 protéines appartenant principalement aux classes fonctionnelles (PseudoCAP), « Facteurs sécrétés », « Facteurs impliqués dans la transcription, et le métabolisme des ARNs », et « Métabolismes (énergétique, carboné, acides aminés, nucléotides ». L'expression de différentes cibles, choisies dans chaque classe fonctionnelle, a été évaluée en RT-PCR quantitative, et différents essais phénotypiques pour conforter ces données ont été réalisés. De manière remarquable, en plus d'induire la biosynthèse des pompes à efflux impliquées dans la réponse aux aminoglycosides, les résultats montrent que la tobramycine induit chez P. aeruginosa cultivée en biofilm une augmentation de la production des molécules du quorum sensing (N-acyl-homosérine lactones et 2-alkyl-4-quinolones) et de l'expression de plusieurs petits ARNs non codants. L'ensemble de ces données suggère différents modes d'action moléculaires de la tobramycine qui pourrait contribuer à l'augmentation de la formation de biofilm chez P. aeruginosa.

In France and Indonesia, Sargassum is quite abundant yet this alga has not been optimally exploited. Sargassum contains macro and micro molecules and also bioactive compounds, the most known is phlorotannins, showing a wide range of pharmacological properties. Therefore, it is interesting to further valorize this alga. The heterogeneity and complexity of algal cell wall strongly reduces the extraction efficiency application of conventional extraction. Subjects of interest in this study were to characterize the seasonal variation of Sargassum biochemical composition and to extract phlorotannins using conventional and alternative method, i.e. solid-liquid and enzyme- assisted extraction. In this study, minerals represented a significant value with a content reaching 33% followed by proteins with 24% of algal dry material. In the contrary, sugars showed only 13% of algal dry material. Further, the biochemical composition of Sargassum, like most algae, was highly affected by the seasons and related to Sargassum life cycle. In terms of polyphenol compounds in Sargassum, season might be the most influential factor but suitable methods of extraction determine the efficiency to collect these compounds from Sargassum. Solid-liquid extraction, in certain extent, yielded lower (ranging from 5 to 24% of dry algal material) than the enzyme-assisted extraction (ranging from 21 to 38% of dry algal material). Concerning the polyphenol content of Sargassum extracted with these two methods, enzyme-assisted extraction, in certain extent, had higher content than the solid-liquid extraction. Enzymatic extracts showed a strong antiradical activity., En France et Indonésie, Sargassum est une espèce abondante mais elle algue n’a pas encore été exploitée de façon optimale. Sargassum contient de nombreux métabolites primaires ainsi que des composés bioactifs, dont les phlorotannins, ayant une large gamme de propriétés pharmacologiques intéressantes à valoriser. L’hétérogénéité et la complexité de la paroi cellulaire des algues réduisent fortement l’efficacité d’extraction conventionnelle. Cette étude a eu trois principaux objectifs (1) la caractérisation de la composition biochimique de Sargassum et ses variations saisonnières, (2) l'extraction solide-liquide et (3) l'extraction assistée par enzymes des phlorotannins et l’étude de leurs activités biologiques. Dans cette étude, les minéraux de Sargassum représentent d’une valeur importance avec une teneur qui atteint 33% suivi par les protéines avec 24% de la matière sèche. Les sucres ne représentent que 13% de la matière sèche. La composition biochimique de Sargassum, comme pour la plupart des algues, est fortement affectée par les saisons et est liée au cycle de vie de l’algue. La saisonnalité affecte également la production de phlorotannins. L’étude des différents procédés d’extraction montre que les rendements sont plus faibles pour une extraction solide-liquide traditionnelle (5 à 24% de la matière sèche de l'algue) par rapport à l'extraction assistée par enzyme (21 à 38% de la matière sèche de l'algue). L’extraction assistée par enzymes augmente le rendement d’extraction des polyphénols par rapport à l'extraction solide-liquide. Les extraits obtenus par extraction assistée par enzymes présentent une forte activité antiradicalaire.

International audience; Il est aujourd'hui admis que certains messagers eucaryotes peuvent moduler la virulence bactérienne. Nous avons observé que le "C-type natriuretic peptide" (CNP), un peptide produit dans les poumons, est capable d'agir sur la virulence de P. aeruginosa. Nous souhaitons maintenant évaluer l'impact du CNP sur la capacité de P. aeruginosa à former un biofilm et identifier la cible bactérienne pour ce peptide humain. Nous avons observé que le CNP inhibe fortement (-80 %) la formation de biofilm par P. aeruginosa et que cet effet est totalement bloqué par l'Isatine, un antagoniste des récepteurs eucaryotes aux peptides natriurétiques. De plus, l'effet anti-biofilm du CNP est dose-dépendant suggérant une activité du peptide relayé par un senseur protéique. Une comparaison, in silico, des structures tridimensionnelles entre les récepteurs humains aux peptides natriurétiques et les protéines de P. aeruginosa a révélé que la protéine bactérienne AmiC présente une homologie structurale importante avec le récepteur humain au peptide natriurétique de type C (hNPR-C) et que le CNP et l'Isatine peuvent virtuellement interagir avec AmiC. La purification de la protéine AmiC nous a permis de valider, par la technique de MicroScale Thermophoresis, une liaison directe (K D de 2µM) entre le CNP humain et la protéine AmiC. De plus, nous avons montré que les agonistes pour le hNPR-C se lient à AmiC, alors que les agonistes pour le hNPR-A ont une très faible affinité pour AmiC. L'utilisation d'un mutant amiC-et de son dérivé complémenté a permis de valider définitivement le rôle crucial de la protéine AmiC dans les effets du CNP sur la formation de biofilm par P. aeruginosa. Ce travail est la première démonstration de la présence chez P. aeruginosa d'une protéine présentant à la fois une similitude de structure et de profil pharmacologique avec un récepteur hormonal humain. Ceci suggère que la protéine AmiC serait un orthologue du récepteur eucaryote hNPR-C et qu'elle agirait comme un senseur du CNP chez P. aeruginosa, modulant ainsi la balance infection aigue/infection chronique. Enfin, le fort pouvoir anti-biofilm du CNP pourrait permettre de développer de nouveaux traitements dans le cadre d'infection chez les patients atteints de la mucoviscidose.

Biofouling induces important economic and ecological problems. This phenomenon includes microorganisms (bacteria, microalgae…) giving the microfouling which allows the macrofouling development with algae, invertebrates and sponges. These organisms colonize every immersed surface as boat hull. The colonization induces reduced speed of ships and fuel overconsumption. In the past, the utilization of AF coatings with heavy metals or pesticides caused environmental problems. The purpose of the study is to find an alternative to AF compounds (copper) respecting the marine medium. The marine environment is an inspiration; a biomimetic approach could be an interesting strategy to inhibit biofouling. In a first part, a screening of one hundred compounds is realized against marine and terrestrial bacteria. Eight molecules from two families (batatasins and hemibastadins) are studied to understand the way of action. Among selected compounds, Dibromohemibastadin-1 (DBHB) from hemibastadin family shows promising AF activities. This molecule is able to inhibit the biofilm formation with an IC50 of 6,44 µg/mL against the bacterium Pseudomonas aeruginosa PAO1 and 12,8 µg/mL for the marine bacterium Paracoccus sp. 4M6. To identify the way of action of DBHB, the impact on the bacterial communication named quorum sensing is investigated. The molecule shows an anti-quorum sensing property. In a second part, another group participating at microfouling is studied: microalgae. In order to evaluate the impact of hemibastadin family in particular DBHB, microalgae adhesion and biofilm formation are characterized. DBHB induces inhibition only on the adhesion and the biofilm formation of the diatom Cylindrotheca closterium. The last part presents the formulation of coatings containing six compounds from the batatasin and hemibastadin families. These coatings have been immersed in a harbor to evaluate the impact on natural microfouling. Furthermore, a new method for the evaluation of AF coatings is developed in controlled conditions, in a photobioreactor. This method allows the evaluation of coatings on the formation of a mixed biofilm (bacteria and microalgae). This method has been established to avoid environmental constraints by immersion in natural condition. This study allows the characterization of the AF property of DBHB. This compound provides promising research path to limit biofouling. Moreover, the development of a test allowing adhesion and microalgae biofilm formation in dynamic condition improves the characterization of compounds activities., Le développement de salissures marines (ou biofouling) est à l’origine de nombreux problèmes économiques et écologiques. Ces salissures marines sont constituées de microorganismes (bactéries, microalgues…) formant le microfouling sur lequel va se développer le macrofouling constitué de macroorganismes tels que les algues, coquillages et éponges. La formation de ces salissures va induire un ralentissement des navires provoquant une surconsommation de carburant. De plus, l’utilisation de revêtements antisalissures ou peintures antifouling à base de métaux lourds et de biocides dans le passé a conduit à des problèmes environnementaux. L’objectif de la thèse est de rechercher une alternative aux composés actuellement utilisés (cuivre) en respectant le milieu marin. L’environnement est une source d’inspiration, une approche biomimétique pourrait être une stratégie de lutte efficace contre le biofouling. Dans une première partie, un criblage d’une centaine de composés est réalisé contre des souches bactériennes. Huit composés issus des deux familles : les batatasins et les hemibastadins sont étudiées en vue de comprendre leurs modes d’action. Parmi les composés sélectionnés, la famille des hemibastadins comprenant le DiBromoHemiBastadin-1 (DBHB) a montré des propriétés antifouling prometteuses. En effet, cette molécule est capable d’inhiber 50 % la formation du biofilm avec une IC50= 6,44 µg/mL pour la bactérie Pseudomonas aeruginosa PAO1 et une IC50 = 12,8 µg/mL pour la bactérie marine Paracoccus sp. 4M6. Afin de comprendre le mode d’action de cette molécule, son impact sur la communication bactérienne, le quorum sensing est étudié et le composé DBHB est capable de l’inhiber. Dans une seconde partie, un autre groupe d’organismes participant au microfouling est étudié : les microalgues. Afin d’évaluer l’impact de composés de la famille des hemibastadins et notamment du DBHB, l’adhésion et la formation de biofilm de microalgues sont étudiées. Le DBHB montre des inhibitions de l’adhésion et de la formation du biofilm uniquement envers la diatomée Cylindrotheca closterium. Une dernière partie, s’est intéressée à l’évaluation de revêtements contenant six composés de la famille des batatasins et des hemibastadins sur le microfouling naturel. Une méthode d’immersion de revêtements en conditions contrôlées (photobioréacteur) est mise au point afin de pallier aux contraintes environnementales. L’ensemble de cette étude a permis de mettre en évidence les propriétés antifouling du DBHB et de caractériser son mode d’action. Ce composé offre d’intéressantes voies d’étude dans la lutte contre le biofouling. De plus, l’approfondissement des connaissances sur les procédés d’adhésion et de formation de biofilm de microalgues permet de définir de nouvelles stratégies de lutte.

These last decades, Solieria chordalis (Rhodophyta, Gigartinales), a red and proliferative macroalga appears every year in south of Brittany on the peninsula of Rhuys. It is a question of removing more than 2 000 tons of red seaweeds, mainly composed of S. chordalis. These proliferations represent a true ecological problem and an economic constraint for the affected communities. This project aims to study S. chordalis in order to find a way to add more value to this seaweed by proposing a rational and sustainable management as well as potential applications. From October 2013 to October 2015, S. chordalis was collected monthly. Results have shown seasonal variations of the biomass on the shores, in the macro- and microscopic morphologies, in the dry matter rate and in the biochemical composition. In relation with the seasonal environmental factors, it is now possible to estimate the quantity and the biochemical composition of the seaweed and to propose potential applications. With characteristics of high catalytic efficiency, specificity, the environmental-friendly process of Enzyme-Assisted Extraction was chosen to produce water- soluble extracts with antiviral, antibacterial and immunostimulant activities. The commercial protease Alcalase improved the extraction yield with a significant gain of 30 % of the water-soluble and free compounds compared to an extraction without the action of enzymes. Almost 60 % of the dry matter of algae was liquefied and water-solubilized after the optimization of extraction parameters. Water-soluble extracts produced after the action of enzymes have shown anti- herpetic activities (EC50 from 86.0 to 145.9 µg/mL) and no cytotoxicity was detected. The immunostimulant activity was evaluated by using the pathogenicity model Caenorhabditis elegans Pseudomonas aeruginosa. The life span of infected nematods by pathogen bacteria increased after the application of water-soluble extracts from S. chordalis. Some immune genes of C. elegans were stimulated (zk6.7, spp-1, f28d1.3 and f38a1.5). Produced extracts present antiviral and immunostimulant activities that allow to anticipate applications for diverse domains., Solieria chordalis (Rhodophyta, Gigartinales) s’échoue depuis de nombreuses années sur la presqu’île de Rhuys dans le sud de la Bretagne. À hauteur de plus de 2 000 tonnes par an, ces arrivées massives d’algues causent de réels problèmes écologiques et économiques pour les communes du littoral breton. L’objectif des travaux de recherche a été d’étudier S. chordalis, dans l’optique de proposer une gestion raisonnée voire durable de cette biomasse ainsi que des perspectives d’applications. Les résultats d’un suivi mensuel de l’algue d’octobre 2013 à octobre 2015 ont montré une variation saisonnière de la biomasse sur l’estran, de la morphologie macro- et microscopique, du taux de matière sèche et de la composition biochimique de l’espèce. En fonction des facteurs saisonniers environnementaux, il est désormais possible d’estimer la quantité et la composition biochimique de l’algue et de proposer des applications. Le procédé d’Extraction Assistée par Enzymes pour ses avantages écologiques, sa spécificité et pour son efficacité catalytique a été choisi pour la production d’extraits hydrosolubles antiviraux, antibactériens et immunostimulants. La protéase commerciale Alcalase permet d’augmenter significativement de 30 % la quantité de composés hydrosolubles disponibles, par rapport à une extraction sans enzyme. Près de 60 % de la matière sèche de l’algue a été liquéfiée et solubilisée après optimisation des paramètres d’extraction. Les extraits hydrosolubles produits en présence d’enzymes ont montré des activités anti-herpétiques (CE50 de 86,0 à 145,9 µg/mL), sans montrer de cytotoxicité sur les cellules saines. L’activité immunostimulante a été évaluée en utilisant le modèle de pathogénicité Caenorhabditis elegans – Pseudomonas aeruginosa. L’application d’extraits hydrosolubles de S. chordalis prolonge l’espérance de vie du nématode infecté par la bactérie pathogène, notamment en stimulant l’expression de certains gènes de son système immunitaire (zk6.7, spp-1, f28d1.3 et f38a1.5). Les extraits produits présentent donc des activités antivirales et immunostimulantes intéressantes qui permettent d’envisager des applications dans divers domaines.

The conservation of waters quality and the fight against pollution due to human activities havebecome global issues. Many biological contaminants and chemical pollutants are found in sea water, therefore in aquaculture products. This context fact sea professional are looking for solutions to preserve or even improve the quality of their waters. Among marine biodiversity, marine sponges filter 10 000 times their volume of water per day and retain 80 % of suspended particles such as organic matter, minerals, bacteria and viruses. In addition, sponges are therefore considered as bio-accumulators of metallic trace element such as lead, cadmium or copper. In collaboration with the Comité Régional de Conchyliculture de Bretagne Sud, REMEDBIO project proposes to exploite potential of marine sponges of the Brittany coast. One of the main priorities of this project is to reduce the impact of chemicals (heavy metals) and of biological contaminants (bacteria, viruses) on shellfish breeding. The marine sponges Hymeniacidon perlevis (Demospongiae) was chosen as the model for this study. Having demonstrated the feasibility of the culture of marine sponges on the foreshore, our work has shown, when tested in vitro, reduced contamination of oysters by two bacteria, Escherichia coli and Vibrio aestuarianus, and lead, a metal trace element, in the presence of sponges. The last phase of this work has been to enhance the results. The company LECOMER project began with the START'UBS contest (winner) proposed by the Université de Bretagne Sud in 2014. Thereafter, LECOMER was elected winner of the Innovation Awards of Morbihan in 2014., La préservation de la qualité des eaux marines et la lutte contre les pollutions liées à l'activité humaine sont devenues des enjeux mondiaux. De nombreux contaminants biologiques et polluants chimiques se retrouvent dans l’eau de mer, par conséquent dans les produits aquacoles. Ce contexte fait qu’aujourd’hui, les professionnels de la mer sont à la recherche de solutions pour préserver voire améliorer la qualité de leurs eaux. Au sein de notre biodiversité, les éponges marines sont des animaux capables de filtrer 10 000 fois leur volume en eau par jour et de retenir 80% des particules en suspension comme la matière organique, les minéraux, les bactéries et les virus. Par la même occasion, elles accumulent certains éléments traces métalliques comme le plomb, le cadmium ou le cuivre. En collaboration avec le Comité Régional de Conchyliculture de Bretagne Sud, le projet REMEDBIO dans lequel s’inscrit cette thèse se propose d'exploiter le potentiel de filtration des éponges marines du littoral breton. Les objectifs sont de contrôler le développement de bactéries pathogènes et de réduire la présence de polluants chimiques. L’éponge marine Hymeniacidon perlevis (Demospongiae) a été choisie comme modèle pour cette étude. Après avoir mis en évidence la faisabilité de la culture d’éponges marines sur l’estran, notre travail a montré, lors d’essais in vitro, une diminution de la contamination des huîtres par deux bactéries, Escherichia coli et Vibrio aestuarianus, et par le plomb, un élément trace métallique, en présence d’éponges. La dernière phase de ce travail a consisté à valoriser les résultats obtenus. Le projet d’entreprise LECOMER a débuté par le concours START’UBS (lauréat) proposé par l’Université de Bretagne Sud en 2014. Par la suite, LECOMER a été élu lauréat des Trophées de l’Innovation du Morbihan 2014.

These last decades, Solieria chordalis (Rhodophyta, Gigartinales), a red and proliferativemacroalga appears every year in south of Brittany on the peninsula of Rhuys. It is a question of removingmore than 2 000 tons of red seaweeds, mainly composed of S. chordalis. These proliferations representa true ecological problem and an economic constraint for the affected communities. Today, S. chordalisis essentially used as fertilizers on the agricultural fields of the affected communities. This project aimsto study S. chordalis in order to find a way to add more value to this seaweed by proposing a rationaland sustainable management as well as potential applications based on water-soluble antiviral,antibacterial and immunostimulant extracts.From October 2013 to October 2015, S. chordalis was collected monthly on the same place onthe peninsula of Rhuys to study its biochemical and biological characteristics. Results have shownseasonal variations in the biomass on the shore, in the macro- and microscopic morphologies, in the drymatter rate and in the biochemical composition. Nevertheless, these variations are similar every year,which underlines an annual life cycle of the seaweed. In relation with the seasonal environmental factors,it is now possible to estimate the quantity and the biochemical composition of the seaweed and topropose potential applications.With characteristics of high catalytic efficiency, specificity, the environmental-friendly processof Enzyme-Assisted Extraction was chosen to produce water-soluble extracts with antiviral,antibacterial and immunostimulant activities. To obtain a maximum number of water-soluble and activecompounds, the process was performed in two steps. First, the protease Alcalase was selected amongeight different complexes of enzymes. Alcalase improved the extraction yield with a significant gain of30 % of the water-soluble and free compounds compared to an extraction without the action of enzymes.Secondly, a response surface methodology was used to optimized the enzyme-assisted extraction. Theextraction yield increased which confirmed the efficiency of the environmental friendly method ofextraction. Almost 60 % of the dry matter of algae were liquefied and water-solubilized.Water-soluble extracts produced after the action of enzymes have shown anti-herpetic activities(EC50 from 86.0 to 145.9 μg/mL) and no cytotoxicity was detected. This activity was improved byisolating sulfated polysaccharides from these extracts (EC50 from 1.3 to 9.1 μg/mL). Theimmunostimulant activity was evaluated by using the pathogenicity model Caenorhabditis elegans –Pseudomonas aeruginosa. The life span of infected nematods by pathogen bacteria increased after theapplication of water-soluble extracts from S. chordalis. Some immune genes of C. elegans werestimulated (zk6.7, spp-1, f28d1.3 and f38a1.5). Moreover, these same extracts allowed to inhibit thebacteria growth and to suppress the expression of some genes of virulence of bacteria (rpoN and, to alesser extent, some genes of the las and rhl systemes). Produced extracts present antiviral andimmunostimulant activites that allow to anticipate applications for diverse domains., Solieria chordalis (Rhodophyta, Gigartinales) s’échoue depuis de nombreuses années sur lapresqu’île de Rhuys dans le sud de la Bretagne. À hauteur de plus de 2 000 tonnes par an, ces arrivéesmassives d’algues causent de réels problèmes écologiques et économiques pour les communes du littoralbreton. Aujourd’hui, S. chordalis est employée essentiellement en tant que fertilisants dans les champsagricoles des communes touchées. L’objectif des travaux de recherche a été d’étudier S. chordalis, dansl’optique de proposer une gestion raisonnée voire durable de cette biomasse ainsi que des perspectivesd’applications, notamment à base d’extraits hydrosolubles antiviraux, antibactériens etimmunostimulants.D’octobre 2013 à octobre 2015, un suivi mensuel des caractéristiques biochimiques etbiologiques de S. chordalis de la Presqu’île de Rhuys a été réalisé. Les résultats ont montré une variationsaisonnière de la biomasse sur l’estran, de la morphologie macro- et microscopique, du taux de matièresèche et de la composition biochimique de l’espèce. Néanmoins, ces variations sont similaires d’annéeen année, ce qui appuie l’idée d’un cycle de vie annuel de l’algue. En fonction des facteurs saisonniersenvironnementaux, il est désormais possible d’estimer la quantité et la composition biochimique del’algue et de proposer des applications.Le procédé d’Extraction Assistée par Enzymes pour ses avantages écologiques, sa spécificité etpour son efficacité catalytique a été choisi pour la production d’extraits hydrosolubles antiviraux,antibactériens et immunostimulants. Afin d’accéder à une quantité maximale de composéshydrosolubles actifs, deux étapes ont été suivies. Premièrement, la protéase commerciale Alcalase a étésélectionnée parmi huit complexes d’enzymes. En effet, Alcalase permet d’augmenter significativementde 30 % la quantité de composés hydrosolubles disponibles, par rapport à une extraction sans enzyme.Deuxièmement, une optimisation des conditions d’extraction selon un plan d’expériences a permisd’augmenter le rendement d’extraction et ainsi confirmer l’efficacité de cette technologie d’extractionéco-responsable. Près de 60 % de la matière sèche de l’algue ont été liquéfiés et solubilisés.Les extraits hydrosolubles produits en présence d’enzymes ont montré des activités antiherpétiques(CE50 de 86,0 à 145,9 μg/mL), sans montrer de cytotoxicité sur les cellules saines. Cetteactivité a été renforcée en isolant les polysaccharides sulfatés de ces extraits (CE50 d’1,3 à 9,1 μg/mL).L’activité immunostimulante a été évaluée en utilisant le modèle de pathogénicité Caenorhabditiselegans – Pseudomonas aeruginosa. L’application d’extraits hydrosolubles de S. chordalis prolongel’espérance de vie du nématode infecté par la bactérie pathogène, notamment en stimulant l’expressionde certains gènes de son système immunitaire (zk6.7, spp-1, f28d1.3 et f38a1.5). En présence de cesmêmes extraits, une inhibition de la croissance bactérienne ainsi qu’une répression de l’expression dequelques gènes de la virulence de la bactérie ont aussi été observées (rpoN et dans une moindre mesureles gènes des systèmes las et rhl). Les extraits produits présentent donc des activités antivirales etimmunostimulantes intéressantes qui permettent d’envisager des applications dans divers domaines.

International audience

Biomass of tropical microalgae have natural virtues that can be used in a wide range of bioproducts. Their valuation can enable sustainable and commercially viable production. Indeed, tropical microalgae represent a large biodiversity and benefit from favourable environmental conditions for large scale production. In this context, this thesis aims to explore new tropical strains to determine their potential development in the field of biotechnology, particularly in three areas: energy, nutraceutical and antifouling. This field is studied in the project ANR-CD2I "BIOPAINTROP" whose objective is the eco-responsible fight against biofouling. These works target biotechnological applications, but also development of new methods to characterize antifouling activity.Of the 50 strains studied, some have shown interest in the production of metabolites such as glycosyl glycerol, quality nutraceutical and lipids for biodiesel production. The Amphidinium sp. (P-43) stain led to a methanol extract having biological activity of interest. Its efficiency against biofilm was demonstrated. Moreover, the ecotoxicology study has suggested a low environmental impact., La biomasse des microalgues tropicales a des vertus naturelles qui peuvent être utilisées dans une large gamme de bioproduits. Leur valorisation peut permettre une production durable et commercialement viable. En effet, les microalgues tropicales représentent une grande biodiversité et bénéficient de conditions environnementales favorables à une production à grande échelle. Dans ce contexte, cette thèse vise à étudier de nouvelles souches tropicales afin de connaître leur potentiel de valorisation dans le domaine des biotechnologies, et plus particulièrement sur trois aspects : énergie, nutraceutique et antifouling. Ce dernier domaine a été étudié dans le cadre du projet ANR-CD2I « BIOPAINTROP » dont l’objectif est la lutte écoresponsable contre le biofouling. Ces travaux s’orientent vers des applications biotechnologiques, mais aussi vers le développement des nouvelles méthodes de caractérisation de l’activité antifouling. Sur les 50 souches étudiées, certaines ont montré la production de métabolites d'intérêt tels que le glycosylglycerol, des lipides de qualité pour la nutraceutique et la production de biodiesel. La souche Amphidinium sp. (P-43) a conduit à un extrait méthanolique possédant une activité biologique significative. Son efficacité dans la lutte contre le biofilm a été démontrée. De plus, l'étude d'écotoxicologie réalisée laisse présager d'un faible impact environnemental.

National audience

The transformation of marine products generates huge quantities of rejects. The majority of these rejects is used for an upgrading of products with low added value. In New Brunswick, 85 000 tons of marine products are transformed annually, the half is little or not upgraded, that is the case of the holothurian Cucumaria frondosa. Confronted with environmental pressures, and especially predation, the marine invertebrates have evolved and developed various metabolites of different chemical classes. Thus, these metabolites represent ideal candidates for the development of new natural bioactive substances. The objectives of this study was first based on the upgrading of the major byproducts from Cucumaria frondosa by creating a wide library of extracts obtained by different type of extractions (solvent extractions and enzymatic hydrolysis) and then, by bioguided fractionation, evaluating the in vitro anti-HSV-1 (Herpes Simplex Virus, type 1) activities of the fractions. We showed the presence of potent antiherpetic fractions without cytotoxicity on mammalian cells. The enzymatic hydrolysis has been demonstrated to be efficient for the generation of high molecular weight active substances regarding HSV-1. The aquapharyngeal bulb, considered to be less used industrially, represents a real potential for the extraction of anti-HSV-1 compounds, and especially when hydrolyzed by papain under controlled conditions. Secondly, we have searched to understand the mechanism of defense of the holothurian under stress conditions. The secondary metabolites involved were evaluated on different ecotoxicological models. This work has confirmed the existence and the production of toxic compounds released under stress conditions. These secondary metabolites have shown a strong toxicity on acute and chronic ecotoxicological models. The bioguided fractionation assisted by analytical evaluation led to the identification of several triterpene glycosides, and especially the Frondoside A into the cytotoxic fraction. This study has permitted the optimization of the upgrading of the byproducts from Cucumaria frondosa by the extraction of antiherpetic molecules without cytotoxicity and the identification and the characterization of the defense, La transformation des produits marins génère d’importantes quantités de rejets. La majorité est transformée pour des applications de masse avec une faible valeur ajoutée. Au Nouveau Brunswick, 85 000 tonnes de produits marins sont transformés annuellement et la moitié est peu ou pas valorisée, c’est le cas de l’holothurie Cucumaria frondosa. Face aux différentes pressions de leur environnement, et notamment la prédation, ces invertébrés marins ont évolué en développant des métabolites d’une large chimiodiversité, ce qui en fait d’excellents candidats pour le développement de substances naturelles bioactives. L’objectif de cette étude a tout d’abord été de chercher à valoriser les coproduits majeurs de Cucumaria frondosa en constituant une large librairie d’extraits et en évaluant, par fractionnement bioguidé, les activités antiherpétiques in vitro des fractions obtenues par différents procédés d’extraction (extractions par solvants et hydrolyses enzymatiques). Nous avons pu mettre en évidence la présence de fractions anti-VHS-1 (Virus Herpes Simplex de type 1). L’hydrolyse enzymatique s’est avérée être une technique efficace pour la génération de substances actives. Le bulbe aquapharyngé peu considéré d’un point de vue industriel représente un réel potentiel pour l’extraction de composés anti-VHS-1, et notamment lorsque celui-ci est hydrolysé par la papaïne en conditions contrôlées. L’activité antiherpétique la plus efficace a été reliée à la présence de molécules à haut poids moléculaires. Dans un second temps, nous avons cherché à comprendre et à mettre en évidence les mécanismes de défense de l’holothurie par l’étude de ces métabolites secondaires relargués en situation de stress. Les métabolites ont été évalués sur différents modèles écotoxicologiques et les molécules actives ont été caractérisées par fractionnement bioguidé par l’utilisation de modèle d’évaluation de cytotoxicité, en parallèle à différents procédés analytiques. L’étude a confirmé l’existence et la production de composés toxiques relargués en situation de stress. Ces métabolites secondaires ont montré une forte toxicité sur différents modèles écotoxicologiques chronique et aiguë. Le fractionnement bioguidé par couplage analytique nous a conduit à l’identification de plusieurs composés du type glycoside triterpénique et notamment le Frondoside A retrouvé dans la fraction responsable de la cytotoxicité. L’étude a permis d’optimiser l’extraction de ce composé d’un intérêt biologique prometteur sans pour autant entraîner la mort de l’animal.

Vibrio tapetis is a pathogenic bacterium causing the Brown Ring Disease (BRD) in Manilaclam Ruditapes philippinarum. This vibriosis is induced by bacterial adhesion on the periostracal lamina, yielding a decalcification of bivalve shell. We focused on one aspect of V tapetis pathogenicity never explored so far: biofilm formation. As in many bacterial species, pathogenesis is likely related to this microbial behavior that is the biofilm. In this study, V tapetis biofilm was characterized for the first time. The composition of the biofilm matrix was also examined. Different microcopy techniques were used to observe V tapetis biofilm, allowing us to highlight at the top of the biofilm the presence of spherical components. These peculiar components were found in biofilms of different V tapetis strains and an ultra- structure analysis indicates that there may be a physical link between these components and bacterial cells. The spherical components of V tapetis biofilm display a size and a different surface aspect than bacteria ones. Moreover, they seem to contain DNA and proteins. We also examined the effect of parameters that affect BRD prevalence and we highlighted the ability of V tapetis to persist and form biofilms in these unfavorable conditions for the disease development. Experimental study of genes potentially involved in functions related to biofilm formation was carried out by construction of a V tapetis mutant. The deletion of a quorum sensing gene (cqsA) was performed and subsequent biofilm formation was examined, revealing an exacerbated effect on the biovolume of a 24h biofilm. Finally, the antibiofilm activity of the culture supernatant of a marine bacterium, Pseudoalteromonas sp. 3}6, against V tapetis biofilm was tested, revealing the inhibition of bacterial attachment and biofilm formation. Treatment of a preformed biofilm by this supernatant also very efficient, highlighting the potential of this bacterium and its supernatant in the "anti-Vibrio" fight inaquaculture., Vibrio tapetis est une bactérie pathogène responsable de la Maladie de l'Anneau Brun(MAB) chez la palourde japonaise Ruditapes philippinarum. Cette vibriose est induite par l'adhésion du pathogène à la lame périostracale provoquant ainsi une décalcification de la coquille du bivalve. Nous nous sommes intéressés à un aspect de la pathogénicité de V tapetis encore jamais exploré jusqu'à présent : la formation de biofilm. Chez de nombreuses espèces bactériennes, la pathogénicité est étroitement liée à ce comportement microbien particulier qu'est le biofilm. Au cours de cette étude, nous avons ainsi caractérisé pour la première fois le biofilm de la souche V tapetis CECT4600. La composition de la matrice du biofilm a également été examinée. Différents types de microscopies ont été utilisés pour observer le biofilm de V tapetis, nous permettant de mettre en évidence à la surface du biofilm la présence de composants sphériques de nature inconnue. Ces composants ont été retrouvés dans les biofilms de différentes souches de V tapetis et une analyse ultra-structurelle indique qu'il pourrait y avoir un lien physique entre ces composants et les bactéries. Ces composants particuliers du biofilm de V tapetis présentent une taille et un aspect de surface différents de ceux de la bactérie et semblent également contenir de l'ADN et des protéines. L'étude de l'effet de paramètres ayant un effet sur la prévalence de MAB a été réalisée et a permis notamment de mettre en évidence la capacité de V tapetis à persister et à développer des biofilms dans ces conditions jugées défavorables à l'établissement de la maladie. L'étude expérimentale de gènes potentiellement impliqués dans des fonctions liées à la formation de biofilm a été menée par la construction d'un mutant de V tapetis. La délétion d'un gène du quorum sensing (cqsA) a été réalisée et la formation de biofilm par ce mutant a également été examinée, révélant un effet exacerbé sur le biovolume du biofilm à 24h de culture. Enfin, l'activité anti- biofilm du surnageant de culture d'une bactérie marine, Pseudoalteromonas sp. 3J6, sur le biofilm de V tapetis a été testée, révélant une inhibition de l'adhésion bactérienne et de la formation du biofilm. Le traitement d'un biofilm préformé par ce surnageant s'est révélé également très efficace, manifestant ainsi le potentiel de cette bactérie et son surnageant pour la lutte « anti-Vibrio » en aquaculture.

In France, Ostreid herpesvirus type 1 (OsHV-1), can be considered one of the major infectious agents in Pacific oysters, Crassostrea gigas. Susceptibility differences to infection were observed in this species. Previous work suggested that the genetic basis and the survival animals to infection were related. In this context, the main objective of this thesis was to understand the interactions between oysters and OsHV-1, in particular, the molecular basis of the viral cycle. Our results shows that the virus is able to replicate in the host regardless of its stage of development or its susceptible. However, multiplication kinetic is faster in susceptible individuals compared to less susceptible individuals. After a active replication, it would appear that the virus is no detectable in survival individuals. This observation suggests (i) a remission with elimination of the virus or (ii) a virus persistence without detectable symptoms. These results highlight the ability of the virus circulating in the host without causing mortality. These individuals can excrete viral particles and interfere with the infection process in field. All these results represent a first contribution to the understanding of OsHV-1 cycle in Pacific oysters, particularly at the molecular level., Le virus ostreid herpesvirus type 1 (OsHV-1), peut être considéré comme un des agents infectieux majeur affectant les élevages d’huîtres creuses, Crassostrea gigas, en France. Des différences de sensibilité à l’infection ont également été observées au sein de cette espèce. Des travaux précédents suggèrent un lien entre la base génétique et la survie des animaux face à l’infection. Dans ce contexte, l’objectif principal du travail de thèse était de mieux comprendre les interactions entre l’huître creuse et OsHV-1, et plus particulièrement, les bases moléculaires du cycle viral. Nos résultats montre que le virus est capable de se répliquer chez l’hôte quel que soit son stade de développement, et sa sensibilité. Cependant, la cinétique de multiplication est plus rapide chez des individus sensibles comparés aux moins sensibles. Il apparaît également que chez les individus survivants, le virus ne soit plus détectable après une phase de réplication active. Cette observation laisse suspecter (i) une rémission avec une élimination du virus ou (ii) une persistance du virus sans symptômes détectables. Ces résultats mettent en lumière la possibilité du virus de circuler au sein des individus survivants. Ces individus peuvent excréter des particules virales et intervenir ainsi dans le processus d’infection en milieu naturel. L’ensemble de ces résultats représentent une premier contribution à la compréhension du cycle d’ OsHV-1 chez l’huître creuse, plus particulièrement au niveau moléculaire.

International audience

International audience; En environnement marin, les biofilms microbiens recouvrent la plupart des surfaces solides. Lors de la formation des biofilms, la colonisation des interfaces par les microorganismes est progressive et suit une logique taxonomique et/ou fonctionnelle des espèces. Ces biofilms représentent des systèmes multi-cellulaires au sein desquels se produisent de nombreuses interactions, de compétitions et coopérations complexes encore mal comprises et que nous souhaitons explorer. Dans le cadre de ce travail, nous nous intéressons à deux types de biofilms, un biofilm benthique prélevé sur la vasière intertidale de Brouage et un biofilm formé sur acier dans le port des Minimes de La Rochelle, impliqué dans la biocorrosion des structures métalliques. L'objectif de ce travail est d'étudier les interactions bactériennes au sein de ces biofilms. Une large gamme de bactéries hétérotrophes cultivables (160) a été isolée de ces biofilms. Leur capacité à former des biofilms a été évaluée en faisant varier les interfaces de colonisation (surfaces abiotiques en verre ou en polystyrène) et les conditions de développement des biofilms (statique ou dynamique). Dans un premier temps, nous avons testé, en conditions statiques, la capacité des bactéries à adhérer aux 2 interfaces et à se développer ensuite en biofilm. Dans un deuxième temps, les 9 souches les plus aptes à établir un biofilm sur les 2 interfaces ont été testées en conditions dynamiques (chambre à flux) sur une interface en verre. Les 4 bactéries présentant les propriétés les plus intéressantes (stabilité du biofilm, architecture 3D...) ont été sélectionnées et serviront de modèles pour l'exploration des interactions microbiennes.

The chemical communication systems constitute an essential element in the establishment of intra- or inter-species relationships in marine environment, weaving a dense network of relations between individuals, in ecosystem. The invertebrates lacking of an immune system and usually sessile produce this type of bioactive metabolites playing a crucial role in the answer to the environmental pressures like the predation and the defence against potentially pathogens organisms. The aim of this work was to identify antimicrobial peptides in commercially bivalve and gastropod marine molluscs. Thus, the search for antimicrobial molecules from peptidic nature was undertaken in acid extracts of bivalve molluscs Cerastoderma edule, Ruditapes philippinarum, Ostrea edulis, and gastropods Crepidula fornicata, Buccinum undatum and Littorina littorea and from Crassostrea gigas hemolymph. The extracts were pre-purified by Solid Phase Extraction C18 (SPE) and elution was ensured by three successive steps of 10%, 40% and 80% of ACN-0.1% TFA. The antibacterial activities were assayed by determination of the CMI against a panel of target bacteria including Gram+ and Gram- bacteria. In parallel, antiviral activities were assayed in vitro against Herpes simplex virus type 1 and Vero cells by cell viability. The species C. edule, L. littorea and C. gigas proved to be the most effective and non cytotoxic species. A partial characterization of the activity detected in these species allowed determining the protenaceous nature of the active molecules. The purification of antimicrobial peptides realised on the C. gigas hemolymph led us to the identification of a peptide which structure lets foresee a bacterial origin. The hypothese of an association between C. gigas and bacteria led us from non axenic oysters culture to search for antagonist bacteria in C. gigas hemolymph and has conduced to isolate 2 Vibrio spp. and 3 Pseudoalteromonas spp. The Pseudoalteromonas spp. hCg 5 strain, allowed to partially characterized an active compound. Whole of these results suggests that the bacteria associated with the immune system could play an essential function of defence in bivalves.; Les systèmes de communication chimique constituent un élément indispensable dans l'établissement des relations intra- ou inter-espèces en milieu marin, tissant un réseau de relations entre individus, au sein d'un écosystème. Les invertébrés dépourvus de système immunitaire à mémoire et au mode de vie sessile produisent des métabolites bioactifs jouant un rôle essentiel dans la réponse aux pressions environnementales telles que la prédation et la défense vis-à-vis d'autres organismes potentiellement pathogènes. L'objectif de ces travaux a été d'identifier la présence de peptides antimicrobiens chez des mollusques bivalves et des gastéropodes d'importance commerciale. Ainsi, la recherche de molécules de défense antimicrobiennes de nature peptidique a été conduite dans des extraits acides des mollusques bivalves, Cerastoderma edule, Ruditapes philippinarum, Ostrea edulis et gastéropodes, Buccinum undatum, Littorina littorea et Crepidula fornicata, ainsi qu'à partir de l'hémolymphe de Crassostrea gigas. Les extraits ont été pré-purifiés par extraction sur phase solide C18 (SPE) et l'élution a été réalisée par 3 paliers successifs de 10%, 40% et 80% d'ACN-0,1% TFA. L'activité antibactérienne a été évaluée via la détermination de la CMI sur un ensemble de bactéries à Gram+ et à Gram- ; et l'activité antivirale a été déterminée in vitro sur le modèle virus Herpes simplex type 1/cellules Vero via la viabilité cellulaire. Les espèces C. edule, L. littorea et C. gigas se sont révélées être les espèces les plus efficaces et non cytotoxiques. Une caractérisation partielle de l'activité détectée chez ces espèces a permis de déterminer la nature peptidique des molécules actives. La purification des peptides antimicrobiens a été conduite sur l'hémolymphe de C. gigas et a permis l'identification d'un peptide dont la structure de type lantibiotique laisse présager une origine bactérienne. L'hypothèse d'une association entre C. gigas et des bactéries nous a conduit, à partir de cultures d'huîtres non axéniques, à rechercher des bactéries antagonistes dans l'hémolymphe et a permis d'isoler 2 Vibrio spp. et 3 Pseudoalteromonas spp. A partir de la bactérie Pseudoalteromonas spp. souche hCg 5, un composé actif a été partiellement caractérisé. L'ensemble de ces résultats suggère que les bactéries associées au système immunitaire pourraient jouer un rôle essentiel dans la défense des bivalves.

The chemical communication systems constitute an essential element in the establishment of intra- or inter-species relationships in marine environment, weaving a dense network of relations between individuals, in ecosystem. The invertebrates lacking of an immune system and usually sessile produce this type of bioactive metabolites playing a crucial role in the answer to the environmental pressures like the predation and the defence against potentially pathogens organisms. The aim of this work was to identify antimicrobial peptides in commercially bivalve and gastropod marine molluscs. Thus, the search for antimicrobial molecules from peptidic nature was undertaken in acid extracts of bivalve molluscs Cerastoderma edule, Ruditapes philippinarum, Ostrea edulis, and gastropods Crepidula fornicata, Buccinum undatum and Littorina littorea and from Crassostrea gigas hemolymph. The extracts were pre-purified by Solid Phase Extraction C18 (SPE) and elution was ensured by three successive steps of 10%, 40% and 80% of ACN-0.1% TFA. The antibacterial activities were assayed by determination of the CMI against a panel of target bacteria including Gram+ and Gram- bacteria. In parallel, antiviral activities were assayed in vitro against Herpes simplex virus type 1 and Vero cells by cell viability. The species C. edule, L. littorea and C. gigas proved to be the most effective and non cytotoxic species. A partial characterization of the activity detected in these species allowed determining the protenaceous nature of the active molecules. The purification of antimicrobial peptides realised on the C. gigas hemolymph led us to the identification of a peptide which structure lets foresee a bacterial origin. The hypothese of an association between C. gigas and bacteria led us from non axenic oysters culture to search for antagonist bacteria in C. gigas hemolymph and has conduced to isolate 2 Vibrio spp. and 3 Pseudoalteromonas spp. The Pseudoalteromonas spp. hCg 5 strain, allowed to partially characterized an active compound. Whole of these results suggests that the bacteria associated with the immune system could play an essential function of defence in bivalves.; Les systèmes de communication chimique constituent un élément indispensable dans l'établissement des relations intra- ou inter-espèces en milieu marin, tissant un réseau de relations entre individus, au sein d'un écosystème. Les invertébrés dépourvus de système immunitaire à mémoire et au mode de vie sessile produisent des métabolites bioactifs jouant un rôle essentiel dans la réponse aux pressions environnementales telles que la prédation et la défense vis-à-vis d'autres organismes potentiellement pathogènes. L'objectif de ces travaux a été d'identifier la présence de peptides antimicrobiens chez des mollusques bivalves et des gastéropodes d'importance commerciale. Ainsi, la recherche de molécules de défense antimicrobiennes de nature peptidique a été conduite dans des extraits acides des mollusques bivalves, Cerastoderma edule, Ruditapes philippinarum, Ostrea edulis et gastéropodes, Buccinum undatum, Littorina littorea et Crepidula fornicata, ainsi qu'à partir de l'hémolymphe de Crassostrea gigas. Les extraits ont été pré-purifiés par extraction sur phase solide C18 (SPE) et l'élution a été réalisée par 3 paliers successifs de 10%, 40% et 80% d'ACN-0,1% TFA. L'activité antibactérienne a été évaluée via la détermination de la CMI sur un ensemble de bactéries à Gram+ et à Gram- ; et l'activité antivirale a été déterminée in vitro sur le modèle virus Herpes simplex type 1/cellules Vero via la viabilité cellulaire. Les espèces C. edule, L. littorea et C. gigas se sont révélées être les espèces les plus efficaces et non cytotoxiques. Une caractérisation partielle de l'activité détectée chez ces espèces a permis de déterminer la nature peptidique des molécules actives. La purification des peptides antimicrobiens a été conduite sur l'hémolymphe de C. gigas et a permis l'identification d'un peptide dont la structure de type lantibiotique laisse présager une origine bactérienne. L'hypothèse d'une association entre C. gigas et des bactéries nous a conduit, à partir de cultures d'huîtres non axéniques, à rechercher des bactéries antagonistes dans l'hémolymphe et a permis d'isoler 2 Vibrio spp. et 3 Pseudoalteromonas spp. A partir de la bactérie Pseudoalteromonas spp. souche hCg 5, un composé actif a été partiellement caractérisé. L'ensemble de ces résultats suggère que les bactéries associées au système immunitaire pourraient jouer un rôle essentiel dans la défense des bivalves.