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Infertility affects more than 50 million couples worldwide and the male factor is involved in 50% of cases. Mitochondria are known to be essential for spermatozoa, including flagellar motility, capacitation, acrosome reaction and gametic fusion. Impaired mitochondrial function could be linked to decreased sperm quality and infertility. The main objective of this work was to improve our knowledge of the link between the mitochondrial genome of spermatozoa and male infertility, but also to evaluate the metabolic environment of spermatozoa in case of altered sperm parameters. We found, with high-throughput sequencing, a higher frequency of large rearrangements in the mtDNA of higher quality sperm, in parallel with a significant decrease in their mtDNA content. We believe that this finding is the result of a physiological phenomenon of active removal of paternal mtDNA in spermatozoa contributing to maternal uniparental transmission of mtDNA. The metabolomic study of seminal plasma allowed us to obtain a comprehensive overview of the metabolic defects contributing to the structural and functional alteration of spermatozoa in severe oligoasthenospermia. These results offer new insights into the understanding of male infertility that may help to develop diagnostic tools and specific future treatments., L’infertilité concerne plus de 50 millions de couples dans le monde et le facteur masculin est incriminé dans 50% des cas. Les mitochondries sont reconnues comme essentielles aux spermatozoïdes, notamment pour la motilité flagellaire, la capacitation, la réaction acrosomique et la fusion gamétique. L’altération des fonctions mitochondriales pourraient être liées à la baisse de la qualité du sperme et à l’infertilité. L’objectif principal de ce travail était d’approfondir nos connaissances sur le lien entre le génome mitochondrial des spermatozoïdes et l’infertilité masculine, mais aussi d’évaluer l’environnement métabolique des spermatozoïdes en cas d’altération des paramètres spermatiques. Nous avons mis en évidence, avec le séquençage haut débit, une fréquence de grands réarrangements plus importante dans l’ADNmt les spermatozoïdes de meilleure qualité, parallèlement à la diminution significative de leur taux d'ADNmt. Nous pensons que cette découverte est le résultat d'un phénomène physiologique d'élimination active de l'ADNmt paternel dans les spermatozoïdes contribuant à la transmission uniparentale maternelle de l'ADNmt. L’étude métabolomique du liquide séminal nous a permis d’obtenir un aperçu global des défauts métaboliques contribuant à l'altération structurelle et fonctionnelle des spermatozoïdes dans l'oligoasthénospermie sévère. Ces résultats offrent de nouvelles perspectives sur la compréhension de l'infertilité masculine qui pourraient aider à développer des outils diagnostiques et de futurs traitements spécifiques.

The universalization of antiretroviral (ARV) treatment coupled with increased ARV coverage among HIV-infected pregnant and lactating women is contributing to an emerging population of uninfected children born to HIV-positive mothers, exposed to both maternal HIV and ARVs from conception to early childhood. If the impacts of these exposures on the health of these children is questionable and the subject of many studies, the post-natal ARV prophylaxis given to them as part of the prevention of mother-to-child transmission (PMTCT) of HIV also needs to be rigorously evaluated, as these ARVs continue to be given to uninfected children. In this context, this thesis work consisted of evaluating the acute and long-term genomic toxicity of lopinavir/ritonavir (LPV/r) or lamivudine (3TC) used as infant prophylaxis for one year to prevent MTCT of HIV through breastfeeding in the PROMISE PEP trial conducted in four sub-Saharan African countries (South Africa, Burkina Faso, Uganda and Zambia) between November 2009 and May 2012. While this extended prophylaxis during the entire breastfeeding period has shown its efficacy, with transmission rates at one year of life of 1.4% and 1.5% for LPV/r and 3TC respectively, current World Health Organization guidelines recommend prophylaxis with nevirapine (NVP) or azidothymidine combined with NVP for a maximum of 12 weeks. Our work indicates that both prophylaxis regimens were associated with a significant prevalence of mitochondrial DNA depletion (decrease of mitochondrial copy number greater than or equal to 50% of the initial value) in the first year of life in children who are HIV-exposed uninfected. Our work also demonstrated the presence of deleted mitochondrial DNA in almost all children from the initiation of prophylaxis, thus indicating strong genomic instability. However, we found no association with the growth and neuropsychomotor development of these children at 6 years, at which point the depletion no longer persists and the deletions are irreversible. The shortening of telomere length observed at one year of age showed no association with the two ARVs and had no impact on the health of the children at 6 years. This thesis work contributes to the overall evaluation of the safety of ARV prophylaxis used in children who are HIV-exposed uninfected, but is also of interest to those who are infected and whose first-line treatment includes LPV/r and/or 3TC., L’universalisation des traitements antirétroviraux (ARV) couplée à l’augmentation de la couverture ARV chez les femmes enceintes et allaitantes infectées par le VIH voit l’émergence d’une population grandissante d’enfants non infectés nés de mères séropositives, exposés à la fois au VIH et aux ARV maternels de la conception à la petite enfance. Si l’impact de ces expositions questionne sur la santé de ces enfants et fait l’objet de maintes études, la prophylaxie ARV postnatale qui leur ait administrée dans le cadre de la prévention de la transmission mère-enfant (TME) du VIH nécessite elle aussi être rigoureusement évaluée, ces ARV restant donnés à des enfants non infectés. Dans ce contexte, ces travaux de thèse ont consisté à évaluer la toxicité génomique aigüe et sur le long terme du lopinavir/ritonavir (LPV/r) ou de la lamivudine (3TC) utilisés en prophylaxie infantile pendant un an pour prévenir la TME du VIH par l’allaitement lors de l’essai PROMISE PEP mené dans quatre pays d’Afrique Sub-saharienne (Afrique du Sud, Burkina Faso, Ouganda et Zambie) entre novembre 2009 et mai 2012. Si cette prophylaxie étendue à toute la période de l’allaitement a montré son efficacité, avec des taux de transmission à un an de 1.4% et 1.5% pour le LPV/r et le 3TC respectivement, les recommandations actuelles de l’Organisation Mondiale de la Santé préconisent cependant une prophylaxie à base de névirapine (NVP) ou d’azidothymidine combinée à la NVP plafonnée à 12 semaines. Nos travaux indiquent que les deux prophylaxies se trouvaient associées à une prévalence importante d’enfants exposés non infectés présentant une déplétion de l’ADN mitochondrial (diminution du nombre de copies supérieure ou égale à 50% de la valeur initiale) au cours de la première année de vie. Ils ont également mis en évidence la présence d’ADN mitochondrial délétés chez la quasi-totalité des enfants dès l’initiation de la prophylaxie, démontrant ainsi une forte instabilité génomique. Toutefois, aucune association avec la croissance et le développement neuro-psychomoteur de ces enfants à 6 ans n’a été mise en évidence, alors que la déplétion ne persistait plus à cet âge-là et que les délétions sont irréversibles. Le raccourcissement de la longueur des télomères observé à un an n’a quant à lui montré aucune association avec les deux ARV et n’a eu aucun impact sur la santé des enfants à 6 ans. Ces travaux de thèse contribuent à l’évaluation globale de l’innocuité de la prophylaxie ARV utilisée chez les enfants exposés non infectés mais sont également d’intérêt pour ceux qui sont infectés et dont le traitement de première intention intègre le LPV/r et/ou le 3TC.

Master; The ectoparasitic mite Varroa Destructor is one of the most harmful threats to the honeybee (Apis Mellifera) colonies. Its infestation causes a fall in the survival of colonies across the world. The use of genetics can be very useful to characterize mite populations in order to understand the history of colonization of the mite and apply an adapted strategy against this parasite. We carried out a review and a meta-analysis of all the data available on Varroa Destructor genetic diversity. Its distribution around the world is also presented. An analysis of the genetic diversity of bee colonies from France, Switzerland, New Zealand, the United States and the Netherlands has been carried out. Analysis of the mitochondrial DNA sequencing revealed the distribution of haplotypes in France with the highlighting of a particular genetic diversity in Corsica compared to the rest of the territory.; L’acarien ectoparasitaire Varroa Destructor fait partie des menaces les plus nuisibles pour les colonies d’abeilles Apis Mellifera. Son infestation provoque un déclin de la survie des colonies à travers le monde. L’utilisation de la génétique peut permettre de caractériser les populations d’acariens afin de comprendre son histoire de colonisation et d’appliquer une lutte adaptée contre ce parasite. Nous avons réalisé une revue et une méta-analyse de l’ensemble des données génétiques disponibles sur Varroa Destructor ainsi qu’une cartographie de leur distribution à travers le monde. Une analyse de la diversité génétique de colonies d’abeilles originaires de France, de Suisse, de Nouvelle-Zélande, des Etats-Unis et des Pays-Bas a été réalisée. L’analyse du séquençage de l’ADN mitochondrial a révélé la répartition des haplotypes de Varroa en France avec la mise en lumière d’une diversité génétique particulière en Corse par rapport au reste du territoire.

Les systèmes sexuels et les mécanismes responsables de la détermination du sexe chez les animaux sont issus de stratégies diverses. Cette incroyable diversité se reflète notamment chez les bivalves, où autant les facteurs génétiques qu’environnementaux y jouent un rôle, avec des espèces utilisant divers modes de reproduction, tels que le gonochorisme ou l’hermaphroditisme simultané ou séquentiel. La découverte la plus notable est celle d’un système de déterminisme sexuel unique qui impliquerait les mitochondries. Spécifiquement, un système de transmission sexe-spécifique de l’ADN mitochondrial, connu sous le nom de DUI (« Double Uniparental Inheritance » ou double transmission uniparentale), serait lié au maintien du gonochorisme chez certaines espèces de bivalves. La DUI implique un ADN mitochondrial qui est transmis de façon maternelle (ADNmt F) aux femelles et aux mâles, et l’autre transmis de façon paternelle (ADNmt M) aux mâles seulement. Les ADNmt F et M chez les espèces à DUI sont caractérisés par des traits uniques, comme une modification du gène cox2, ou encore la présence de nouveaux gènes associés à chacun des génomes mitochondriaux (des gènes sexe-spécifiques) qui ont une fonction autre que la production d’énergie contrairement aux autres gènes mitochondriaux typiques. Le lien entre la DUI et la détermination du sexe étant encore flou, trois approches ont été proposées pour aider à le démystifier, chacune des approches constituant un chapitre de cette thèse. Les deux premiers chapitres se sont concentrés sur des espèces de moules d’eau douce de l’ordre des Unionida, où une corrélation entre gonochorisme et DUI et hermaphroditisme et SMI (« Strictly Maternally Inheritance » ou transmission strictement maternelle) a été décrite. La première approche consistait à produire une analyse transcriptomique comparative entre les gonades mâles et femelles de deux espèces à DUI gonochoriques, Venustaconcha ellipsiformis et Utterbackia peninsularis (famille Unionidae), pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à la détermination du sexe et à la DUI chez ces bivalves. Cette étude a révélé 12 000 gènes orthologues, avec 2 583 gènes différentiellement exprimés chez les deux espèces, dont les gènes Sry, Dmrt1 et Foxl2 connus pour être des éléments clés dans la détermination du sexe chez les vertébrés et d’autres bivalves. Nos résultats ont aussi été comparés avec d’autres espèces à DUI, notamment avec la palourde marine Ruditapes philippinarum, pour identifier des éléments partagés entre des espèces éloignées qui pourraient être responsables de la régulation de la DUI. Globalement, ces résultats corroborent l'hypothèse selon laquelle un mécanisme d'ubiquitination modifié pourrait être responsable de la rétention de l'ADNmt paternel chez les bivalves mâles. Les analyses ont aussi révélé que la méthylation de l'ADN pourrait être impliquée dans la régulation de la DUI. Une deuxième analyse transcriptomique comparative a été réalisée afin de discerner les mécanismes sous-jacents à la détermination du sexe et à la DUI, mais cette fois-ci entre l’espèce à DUI gonochorique U. peninsularis et l’espèce proche parente à SMI hermaphrodite U. imbecillis. Cette étude a permis de supporter l’hypothèse d’une implication des mécanismes d’ubiquitination et de méthylation dans la régulation de la DUI, ainsi que de confirmer un rôle des gènes conservés liés à la détermination du sexe également chez les bivalves hermaphrodites. Nos résultats ont également révélé de nouveaux gènes candidats ayant des rôles potentiels dans la DUI, y compris des nucléases et des facteurs impliqués dans l’autophagie / mitophagie. Finalement, afin d’identifier des éléments génétiques mitochondriaux qui pourraient faire partie des mécanismes sous-jacents à la DUI et la détermination du sexe chez les bivalves, nous avons séquencé les ADNmt F et M complets de deux nouvelles espèces à DUI de deux familles de l’ordre des Venerida, Scrobicularia plana (famille Semelidae) et Limecola balthica (famille Tellinidae). En effet, la description complète des ADNmt chez les espèces à DUI a été effectuée chez plusieurs espèces de moules d’eau douce (ordre Unionoida), mais peu d’espèces l’ont été pour les ordres Mytilida et Venerida. Ces études sont essentielles pour retracer des signatures génétiques mitochondriales partagées par différentes espèces à DUI. Nos résultats ont révélé les plus grosses différences de taille (>10kb) et de divergence nucléotidique (jusqu’à 50% de divergence) entre les ADNmt M et F, parmi toutes les espèces à DUI. Ces différences de taille sont principalement dues à une immense insertion (>3.5kb) dans la séquence du gène cox2 du génome mitochondrial M, chez nos deux espèces, un trait précédemment décrit chez les moules d’eau douce. Le gène cox2 des mâles de S. plana est la plus longue séquence à travers le règne animal. Une autre fonctionnalité importante portés par les ADNmt F et M est la présence de nouveaux gènes spécifiques au sexe, comme reportée chez toutes les autres espèces à DUI jsuqu’à maintenant. Les résultats combinés de cette thèse soutiennent le partage de plusieurs éléments génétiques clés entre les espèces à DUI. De plus, un parallèle avec le système CMS (« Cytoplasmic Male Sterility » ou stérilité cytoplasmique mâle) chez les plantes, les seuls autres organismes possédant un déterminisme sexuel qui implique les mitochondries, est proposé pour expliquer le rôle de l’ADNmt dans la détermination du sexe chez les espèces de bivalves à DUI., Sexual systems and sex determining mechanisms described among animals are extraordinarily diverses. This amazing diversity is present in bivalves where both environment and genetic factors occur, leading to, among others, gonochoric and simultaneous or sequential hermaphroditic species. The most impressive discovery is a sex-determining system that would involve mitochondria. Specifically, a unique mitochondrial DNA inheritance system, known as Doubly Uniparental Inheritance (DUI), would be related to the maintenance of gonochorism in some bivalve species. DUI involves two mitochondrial DNA lineages, one that is maternally transmitted (F mtDNA) to females and males, and the other that is transmitted paternally (M mtDNA) to males only. The F and M mtDNAs, in DUI species, are characterized by unique traits, such as a modification of the cox2 gene, or the presence of new genes associated with each of the mitochondrial genomes (sex-specific genes) that have a function other than energy production, unlike other typical mitochondrial genes. Since the link between DUI and sex determination is still unclear, three approaches have been proposed to help demystify it, with each of the approaches constituting a chapter of this thesis. The first two chapters focused on freshwater mussel species of the order Unionida, where a correlation between gonochorism and DUI and hermaphroditism and SMI (Strictly Maternally Inheritance) was described. The first approach was to produce a comparative transcriptomic analysis between the male and female gonads of two gonochoric DUI species; Venustaconcha ellipsiformis and Utterbackia peninsularis (Unionidae family), to better understand the mechanisms underlying sex determination and DUI in these bivalves. This study revealed 12,000 orthologous genes, with 2 583 genes differentially expressed in both species, including Sry, Dmrt1, and Foxl2 known to be key sex-determining genes in vertebrates and other bivalve species. Our results were also compared with other DUI species, including the marine clam Ruditapes philippinarum, to identify shared elements between distant species that may be responsible for DUI regulation. Overall, these results support the hypothesis that a modified ubiquitination mechanism may be responsible for the retention of paternal mtDNA in male bivalves. The analyzes also revealed that DNA methylation could be involved in DUI regulation. 7 A second comparative transcriptomic analysis was performed to discern the mechanisms underlying sex determination and DUI between the gonochoric DUI species, U. peninsularis, and the closely related SMI hermaphroditic species, U. imbecillis. This study supported the hypothesis of an involvement of ubiquitination and methylation mechanisms in DUI regulation, as well as confirmed a role of conserved genes related to sex determination in hermaphroditic bivalves. Our results also revealed novel candidate genes with potential roles in DUI, including nucleases and factors involved in autophagy / mitophagy mechanisms. Finally, to identify mitochondrial genetic elements that could be part of the mechanisms underlying DUI and sex determination in bivalves, we sequenced the complete F and M mtDNAs of two new DUI species, from two families of the order Venerida; Scrobicularia plana (Semelidae family) and Limecola balthica (Tellinidae family). The complete description of mtDNAs in DUI species has been carried out for several species of freshwater mussels (Unionoida order), but very few species have been described for the orders Mytilida and Venerida. Such studies are essential for tracing mitochondrial genetic signatures shared by different DUI species. Our results revealed the largest differences in size (>10kb) and nucleotide divergence (up to 50% divergence) between M and F mtDNAs, among all DUI species. These differences in size are mainly due to a huge insertion (> 3.5kb) in the cox2 gene of the M mtDNA from both species, a trait previously described in freshwater mussels. The cox2 gene in S. plana males represents the longest cox2 sequence across the animal kingdom. Another important feature of F and M mtDNAs is the presence of new sex-specific genes, as reported in all other DUI species so far. The combined results of this thesis support the sharing of several key genetic elements among DUI species. In addition, a parallel with the Cytoplasmic Male Sterility (CMS) system in plants, the only other organisms with a sex determination system that involves mitochondria, is proposed to explain the role of mtDNA in sex determination in DUI bivalve species.

Plasma transports blood cells with a mixture of compounds, including nutrients, waste, antibodies, and chemical messengers...throughout the body. Non-soluble factors such as circulating DNA and extracellular vesicles have recently been added to the list of these components and have been the subject of extensive research due to their role in intercellular communication. Circulating DNA (cirDNA) is composed of cell-free and particle-associated DNA fragments, which can be released by all cell types. cirDNA is derived not only from genomic DNA but also from extrachromosomal mitochondrial DNA. Numerous studies carried out lately indicate that the quantitative and qualitative analysis of cirDNA represents a breakthrough in clinical applications as a non-invasive biomarker for diagnosis, prognosis and therapeutic follow-up. However, despite the promising future of cirDNA in clinical applications, particularly in oncology, knowledge regarding its origins, composition and functions, that could considerably optimize its diagnostic value, is still lacking.The main goal of my thesis was to identify and characterize the structural properties of extracellular DNA of mitochondrial origin. By examining the integrity of this DNA, as well as the size and density of associated structures, this work revealed the presence of dense particles larger than 0.2 µm containing whole mitochondrial genomes. We characterized these structures by electron microscopy and flow cytometry and identified intact mitochondria in the extracellular medium in vitro and ex vivo (in plasma samples from healthy individuals). Oxygen consumption by these mitochondria was detected by the Seahorse technology, suggesting that at least some of these intact extracellular mitochondria may be functional.In addition, I contributed to other studies carried out in the team, such as studies aiming at evaluating (1) the influence of pre-analytical and demographic parameters on the quantification of nuclear and mitochondrial cirDNA on a cohort of 104 healthy individuals and 118 patients with metastatic colorectal cancer, (2) the influence of hypoxia on the release of cirDNA in vitro and in vivo, and (3) the potential of cirDNA analysis in the early detection and screening of cancer.This manuscript present a recent review on cirDNA and its different mechanisms of release, which go hand in hand with the structural characterization of this DNA, its functional aspects and its clinical applications. In addition, this thesis provides new knowledge on the structure of extracellular mitochondrial DNA and opens up new avenues for reflection, particularly on the potential impact that could have those circulating mitochondria on cell-cell communication, inflammation and clinical applications.; Le plasma transporte des cellules sanguines avec un mélange de composés, y compris les nutriments, déchets, anticorps, et messagers chimiques... dans tout l'organisme. Des facteurs non solubles tels que l’ADN circulant et les vésicules extracellulaires ont récemment été ajoutés à la liste de ces composants et ont fait l'objet d'études approfondies en raison de leur rôle dans la communication intercellulaire. Or, l’ADN circulant (ADNcir) est composé de fragments d’ADN libres ou associés à d’autres particules, libérés par tous les types cellulaires. Cet ADN est non seulement de l'ADN génomique mais aussi de l'ADN mitochondrial extra-chromosomique. De nombreux travaux réalisés au cours des dernières années indiquent que l’analyse quantitative et qualitative de l’ADNcir représente une avancée dans les applications cliniques en tant que biomarqueur non invasif de diagnostic, de pronostic et de suivi thérapeutique. Cependant, malgré l'avenir prometteur de cet ADNcir dans les applications cliniques, notamment en oncologie, les connaissances sur ses origines, sa composition et ses fonctions qui pourraient pourtant permettre d’optimiser considérablement sa valeur diagnostique, font encore défaut. Le principal objectif de ma thèse a été d’identifier et de caractériser les propriétés structurales de l’ADN extracellulaire d’origine mitochondrial. En examinant l'intégrité de cet ADN, ainsi que la taille et la densité des structures associées, ce travail a révélé la présence de particules denses d’une taille supérieure à 0,2 µm contenant des génomes mitochondriaux complets et non fragmentés. Nous avons caractérisé ces structures notamment par microscopie électronique et cytométrie en flux et nous avons identifié des mitochondries intactes dans le milieu extracellulaire in vitro et ex-vivo (dans des échantillons de plasma d’individus sains). Une consommation d'oxygène par ces mitochondries a été détectée par la technique du Seahorse, suggérant qu'au moins une partie de ces mitochondries extracellulaires intactes pourraient être fonctionnelles. Par ailleurs, j’ai participé à d’autres travaux réalisées dans l’équipe, dont (1) une étude visant à évaluer l’influence des paramètres pré-analytiques et démographiques sur la quantification d’ADNcir d’origine nucléaire et mitochondrial sur une cohorte composée de 104 individus sains et 118 patients atteints de cancer colorectal métastatique, (2) une étude dont l’objectif était d’évaluer l’influence de l’hypoxie sur le relargage de l’ADN circulant in vitro et in vivo, et (3) une étude visant à évaluer le potentiel de l’analyse de l’ADN circulant dans le dépistage et la détection précoce du cancer. Ce manuscrit présente une synthèse récente de la littérature sur l’ADNcir, ses différents mécanismes de relargage, qui vont de pair avec la caractérisation structurelle de cet ADN, ses aspects fonctionnels et ses différentes applications en cliniques. De plus, cette thèse apporte des connaissances nouvelles sur la structure de l’ADN mitochondrial extracellulaire tout en ouvrant de nouvelles pistes de réflexion notamment sur l’impact que pourrait avoir la présence de ces structures circulantes sur la communication cellulaire, l’inflammation et des applications en clinique.

Plasma transports blood cells with a mixture of compounds, including nutrients, waste, antibodies, and chemical messengers...throughout the body. Non-soluble factors such as circulating DNA and extracellular vesicles have recently been added to the list of these components and have been the subject of extensive research due to their role in intercellular communication. Circulating DNA (cirDNA) is composed of cell-free and particle-associated DNA fragments, which can be released by all cell types. cirDNA is derived not only from genomic DNA but also from extrachromosomal mitochondrial DNA. Numerous studies carried out lately indicate that the quantitative and qualitative analysis of cirDNA represents a breakthrough in clinical applications as a non-invasive biomarker for diagnosis, prognosis and therapeutic follow-up. However, despite the promising future of cirDNA in clinical applications, particularly in oncology, knowledge regarding its origins, composition and functions, that could considerably optimize its diagnostic value, is still lacking.The main goal of my thesis was to identify and characterize the structural properties of extracellular DNA of mitochondrial origin. By examining the integrity of this DNA, as well as the size and density of associated structures, this work revealed the presence of dense particles larger than 0.2 µm containing whole mitochondrial genomes. We characterized these structures by electron microscopy and flow cytometry and identified intact mitochondria in the extracellular medium in vitro and ex vivo (in plasma samples from healthy individuals). Oxygen consumption by these mitochondria was detected by the Seahorse technology, suggesting that at least some of these intact extracellular mitochondria may be functional.In addition, I contributed to other studies carried out in the team, such as studies aiming at evaluating (1) the influence of pre-analytical and demographic parameters on the quantification of nuclear and mitochondrial cirDNA on a cohort of 104 healthy individuals and 118 patients with metastatic colorectal cancer, (2) the influence of hypoxia on the release of cirDNA in vitro and in vivo, and (3) the potential of cirDNA analysis in the early detection and screening of cancer.This manuscript present a recent review on cirDNA and its different mechanisms of release, which go hand in hand with the structural characterization of this DNA, its functional aspects and its clinical applications. In addition, this thesis provides new knowledge on the structure of extracellular mitochondrial DNA and opens up new avenues for reflection, particularly on the potential impact that could have those circulating mitochondria on cell-cell communication, inflammation and clinical applications.; Le plasma transporte des cellules sanguines avec un mélange de composés, y compris les nutriments, déchets, anticorps, et messagers chimiques... dans tout l'organisme. Des facteurs non solubles tels que l’ADN circulant et les vésicules extracellulaires ont récemment été ajoutés à la liste de ces composants et ont fait l'objet d'études approfondies en raison de leur rôle dans la communication intercellulaire. Or, l’ADN circulant (ADNcir) est composé de fragments d’ADN libres ou associés à d’autres particules, libérés par tous les types cellulaires. Cet ADN est non seulement de l'ADN génomique mais aussi de l'ADN mitochondrial extra-chromosomique. De nombreux travaux réalisés au cours des dernières années indiquent que l’analyse quantitative et qualitative de l’ADNcir représente une avancée dans les applications cliniques en tant que biomarqueur non invasif de diagnostic, de pronostic et de suivi thérapeutique. Cependant, malgré l'avenir prometteur de cet ADNcir dans les applications cliniques, notamment en oncologie, les connaissances sur ses origines, sa composition et ses fonctions qui pourraient pourtant permettre d’optimiser considérablement sa valeur diagnostique, font encore défaut. Le principal objectif de ma thèse a été d’identifier et de caractériser les propriétés structurales de l’ADN extracellulaire d’origine mitochondrial. En examinant l'intégrité de cet ADN, ainsi que la taille et la densité des structures associées, ce travail a révélé la présence de particules denses d’une taille supérieure à 0,2 µm contenant des génomes mitochondriaux complets et non fragmentés. Nous avons caractérisé ces structures notamment par microscopie électronique et cytométrie en flux et nous avons identifié des mitochondries intactes dans le milieu extracellulaire in vitro et ex-vivo (dans des échantillons de plasma d’individus sains). Une consommation d'oxygène par ces mitochondries a été détectée par la technique du Seahorse, suggérant qu'au moins une partie de ces mitochondries extracellulaires intactes pourraient être fonctionnelles. Par ailleurs, j’ai participé à d’autres travaux réalisées dans l’équipe, dont (1) une étude visant à évaluer l’influence des paramètres pré-analytiques et démographiques sur la quantification d’ADNcir d’origine nucléaire et mitochondrial sur une cohorte composée de 104 individus sains et 118 patients atteints de cancer colorectal métastatique, (2) une étude dont l’objectif était d’évaluer l’influence de l’hypoxie sur le relargage de l’ADN circulant in vitro et in vivo, et (3) une étude visant à évaluer le potentiel de l’analyse de l’ADN circulant dans le dépistage et la détection précoce du cancer. Ce manuscrit présente une synthèse récente de la littérature sur l’ADNcir, ses différents mécanismes de relargage, qui vont de pair avec la caractérisation structurelle de cet ADN, ses aspects fonctionnels et ses différentes applications en cliniques. De plus, cette thèse apporte des connaissances nouvelles sur la structure de l’ADN mitochondrial extracellulaire tout en ouvrant de nouvelles pistes de réflexion notamment sur l’impact que pourrait avoir la présence de ces structures circulantes sur la communication cellulaire, l’inflammation et des applications en clinique.

The purpose of conservation genetics is to protect both genetic diversity and the processes that shaped it, and to understand them. Procellariiformes (shearwaters, petrels and albatrosses) represent many species with high dispersal capacities but a strong philopatric behavior and with strong conservation needs. We conducted a multi-locus study on the Audubon shearwater complex, Puffinus lherminieri, from the North Atlantic and its two sister lineages in the Indian Ocean. We first showed that the genetic markers used here, and typically used to study the phylogeography of seabirds, were subject to introgression, hybridization, heteroplasmy, and the duplication and pseudogenisation of some mitochondrial genes. All of these phenomena have an impact on the quality and quantity of information produced by these markers. We led a comparative study and showed how best to manage some of these data problems and their treatment. We have also investigated the composition of the mitochondrial duplicated region and show that it have a complex evolution within the Procellariiformes and may have an influence on their biology and conservation. Finally, we have shown the influence of continental barriers but especially of sea surface temperature on the differentiation of seabirds. We also uncovered a structuration of the shearwater complex that needed to define new conservation priorities.; La génétique de la conservation a pour but de protéger à la fois la diversité génétique et les processus qui l’ont forgée, et nécessite de comprendre ces derniers. Les Procellariiformes (puffins, pétrels et albatros) représentent de nombreuses espèces avec de hautes capacités de dispersion mais un fort comportement philopatrique et avec un fort enjeu de conservation. Nous avons mené une étude multi-locus sur le complexe du puffin d’Audubon, Puffinus lherminieri, du nord de l’Atlantique et ses deux lignées-sœurs en océan Indien. Nous avons d’abord montré que les marqueurs génétiques appliqués ici, et typiquement utilisés pour étudier la phylogéographie des oiseaux marins, étaient probablement soumis à l’introgression, l’hybridation, l’hétéroplasmie, ainsi que la duplication et la pseudogénisation de loci mitochondriaux. Tous ces phénomènes ont un impact sur la qualité et la quantité d’information produite par ces marqueurs. Nous avons réalisé une étude comparative et montré comment gérer au mieux certains de ces problèmes de données et leur traitement. Nous avons également approfondi la composition de la région mitochondriale dupliquée et montré qu’elle avait une évolution complexe au sein des Procellariiformes et pourrait avoir une influence sur leur biologie et leur conservation. Enfin, nous avons montré l’influence des barrières continentales mais surtout de la température de surface de la mer sur la différenciation des oiseaux marins. Nous avons également mis au jour une structuration chez le complexe de puffins qui nécessite de définir des nouvelles priorités de conservation.

La méthylation de l’ADN est l’un des mécanismes épigénétiques les plus étudiés et conséquemment l’un des plus connus. Les chercheurs ont démontré les effets importants qu’elle peut avoir au niveau du phénotype des eucaryotes. La méthylation de l’ADN est très étudiée chez les vertébrés, chez qui elle permet d’inactiver des gènes. Les taux de méthylation sont plus faibles de façon générale chez les invertébrés, mais ces taux sont tout de même non négligeables chez des groupes comme les mollusques. Par ailleurs, plusieurs études récentes indiquent la présence de méthylation dans le génome mitochondrial. Or, il existe chez les bivalves (mollusques) des espèces qui possèdent deux génomes mitochondriaux différents et qui pourraient potentiellement avoir des fonctions différentes en lien avec la reproduction. Ce système se nomme DUI (doubly uniparental inheritance) et il est exclusif aux bivalves. La distribution et l’expression des différents génomes mitochondriaux présentent des profils tissu-spécifiques. La méthylation pourrait être l’un des mécanismes permettant de réguler l’expression de ces génomes mitochondriaux et donc être un élément clé pour le fonctionnement du système DUI. C’est pourquoi à travers ce projet j’ai tenté de 1) déterminer s’il y a présence de méthylation dans l’ADNmt d’espèces avec DUI et 2) déterminer si les patrons de méthylation observés peuvent être associés à un tissu particulier, un sexe particulier ou encore un des deux génomes en particulier., DNA methylation is one of the most studied and consequently one of the best known epigenetic mechanisms. Researchers have shown that it can have important effects on the phenotype of eucaryotes. DNA methylation is particularly studied in vertebreates, in which i can effectively switch off genes. Methylation levels are generally lower among invertebrates, yet noteworthy in certain groups such as molluscs. Furthermore, several recent studies point to the presence of DNA methylation in the mitochondrial genome. It just so happens that some bivalve species carry two different mitchondrial genomes which could potentially play roles in regards to reproduction. This system is named DUI (doubly uniparental inheritance) and is exclusive to bivalves. Distribution and expression of these genomes seem to follow tissue-specific patterns. Methylation could thus be a key mechanism for regulating the mitochondrial genomes and ensure a good maintaining of DUI. For this reason, my objectives for this project were to 1) assess the presence of methylation among the mitochondrial genomes of DUI species, and 2) determine whether the observed methylation patterns were tissue-specific, sex-specific or genome-specific for instance.

The purpose of conservation genetics is to protect both genetic diversity and the processes that shaped it, and to understand them. Procellariiformes (shearwaters, petrels and albatrosses) represent many species with high dispersal capacities but a strong philopatric behavior and with strong conservation needs. We conducted a multi-locus study on the Audubon shearwater complex, Puffinus lherminieri, from the North Atlantic and its two sister lineages in the Indian Ocean. We first showed that the genetic markers used here, and typically used to study the phylogeography of seabirds, were subject to introgression, hybridization, heteroplasmy, and the duplication and pseudogenisation of some mitochondrial genes. All of these phenomena have an impact on the quality and quantity of information produced by these markers. We led a comparative study and showed how best to manage some of these data problems and their treatment. We have also investigated the composition of the mitochondrial duplicated region and show that it have a complex evolution within the Procellariiformes and may have an influence on their biology and conservation. Finally, we have shown the influence of continental barriers but especially of sea surface temperature on the differentiation of seabirds. We also uncovered a structuration of the shearwater complex that needed to define new conservation priorities., La génétique de la conservation a pour but de protéger à la fois la diversité génétique et les processus qui l’ont forgée, et nécessite de comprendre ces derniers. Les Procellariiformes (puffins, pétrels et albatros) représentent de nombreuses espèces avec de hautes capacités de dispersion mais un fort comportement philopatrique et avec un fort enjeu de conservation. Nous avons mené une étude multi-locus sur le complexe du puffin d’Audubon, Puffinus lherminieri, du nord de l’Atlantique et ses deux lignées-sœurs en océan Indien. Nous avons d’abord montré que les marqueurs génétiques appliqués ici, et typiquement utilisés pour étudier la phylogéographie des oiseaux marins, étaient probablement soumis à l’introgression, l’hybridation, l’hétéroplasmie, ainsi que la duplication et la pseudogénisation de loci mitochondriaux. Tous ces phénomènes ont un impact sur la qualité et la quantité d’information produite par ces marqueurs. Nous avons réalisé une étude comparative et montré comment gérer au mieux certains de ces problèmes de données et leur traitement. Nous avons également approfondi la composition de la région mitochondriale dupliquée et montré qu’elle avait une évolution complexe au sein des Procellariiformes et pourrait avoir une influence sur leur biologie et leur conservation. Enfin, nous avons montré l’influence des barrières continentales mais surtout de la température de surface de la mer sur la différenciation des oiseaux marins. Nous avons également mis au jour une structuration chez le complexe de puffins qui nécessite de définir des nouvelles priorités de conservation.

Livestock domestication represents a milestone in the history of mankind. Sheep was one of the first animals to be domesticated in the Fertile Crescent. These domestication events, probably initiated in the early Neolithic, have genetically built the contemporary races of the Middle East but also of the whole world. Sheep farming, mainly sheep of Awassi breed, represents an essential economic activity of Lebanon; however, so far, only very few genetic data exist on this breed. Nowadays, the molecular tools available allow us to define in details the genetic diversity of sheep populations and to trace their evolutionary history. Hence, the main objective of my PhD project was to genetically characterize the Awassi breed of Lebanon. For this study, 277 genomic DNA samples collected from Awassi sheep of Lebanon (n=254) and Syria (n=23) were analyzed. Initially, we used five endogenous retroviruses (endogenous Jaagsiekte sheep retrovirus-enJSRV) that are insertionally polymorphic within the genomes of domestic sheep (enJSRV-18, -7, -15, -16 and -22) and have been previously shown to be very informative mainly to genetically distinguish between primitive sheep from more modern breeds (i.e. the latter originating from the migratory episode involving sheep with improved production traits). Using this approach, our results show a predominance of the R2 retrotype (enJSRV-18 only) confirming that the Awassi sheep of Lebanon is a modern breed. As expected, the R4 retrotype (both enJSRV-18 and enJSRV-7), a common feature of the sheep populations present within the Mediterranean area, is also found in the Awassi sheep of Lebanon and to more extend in those of Syria. Interesting, the populations of Awassi sheep located in the northeast of Lebanon and thus having a more restricted access to the Mediterranean Sea than the other populations (i.e. due to the central mountain chain cutting the country in two) present R4 weaklier. Even though the origin of the animals used to establish the herds analyzed during this study is unknown, our results also provide some evidences that the mode of rearing (open or closed) may influence the observed retrotypes and in particular R4. Surprisingly, during this study, we also unveiled the presence of so-called “Solo-LTR” (i.e. generated by homologous recombination) for another enJSRV (enJSRV-6) that are predominant in two herds of a particular region of Lebanon (Nabatieh). As a complementary approach, two mitochondrial markers were used, the cytochrome b (Cyt-b) and D-Loop, to investigate the maternal origin of this breed and its phylogenetic relationship within the Ovis aries family. In our study, the Cyt-b turns out to be more discriminative than the D-Loop. From the Awassi sheep analyzed, four haplogroups (HPGs) of the Middle-East were found with Cyt-b analysis: HPG A, B, C and E, the latter being the least frequent. Also, the super-sequence analysis, Cyt-b_D-Loop alignment, allowed the identification of HPG D, an extremely rare HPG, limited till now to fat-tailed sheep such as Awassi. Finally, a past population expansion is observed for the HPG A, B and C (but not for HPG E) with mismatch distributions and significant negative neutrality tests. Overall, the results obtained during this study provide a comprehensive genetic characterization as well as some insights into the phylogeographic structure of the sheep populations of the Awassi breed in Lebanon., La domestication des bétails représente une étape importante dans l'histoire de l'humanité. Le mouton était l'un des premiers animaux à être domestiqués dans le croissant fertile. Ces événements de domestication, probablement initiés au début du Néolithique, ont génétiquement construit les races contemporaines du Moyen-Orient mais aussi du monde entier. L'élevage de moutons, principalement mouton de la race Awassi, représente une activité économique essentielle du Liban ; cependant, jusqu'à présent, il n'existe que très peu de données génétiques sur cette race. De nos jours, les outils moléculaires disponibles nous permettent de définir en détail la diversité génétique des populations de moutons et de retracer leur histoire évolutive. Par conséquent, l'objectif principal de mon projet de thèse était de caractériser génétiquement la race Awassi du Liban. Pour cette étude, 277 échantillons d'ADN génomique prélevés des moutons Awassi du Liban (n = 254) et de la Syrie (n = 23) ont été analysés. Au début, nous avons utilisé cinq rétrovirus endogènes (rétrovirus endogène de moutons de Jaagsiekte-enJSRV) qui sont polymorphiques par insertion dans les génomes du mouton domestique (enJSRV-18, -7, -15, -16 et -22) et ont été précédemment considérés comme très informatifs principalement pour distinguer génétiquement les moutons primitifs des races plus modernes (c.-à-d. le dernier issu de l'épisode migratoire impliquant des moutons avec des traits de production améliorés). En utilisant cette approche, nos résultats montrent une prédominance du type R2 (enjSRV-18 seulement) confirmant que le mouton Awassi du Liban est une race moderne. Comme prévu, le rétrotype R4 (à la fois enJSRV-18 et enJSRV-7), une caractéristique commune des populations de moutons du bassin méditerranéen, se trouve également dans le génome des moutons d'Awassi du Liban et plus accentué dans les troupeaux Syriens. Il est intéressant de noter que les populations de moutons d'Awassi situés dans le nord-est du Liban et ayant ainsi un accès plus restreint à la mer Méditerranée que les autres populations (c'est-à-dire en raison de la chaîne de montagne centrale qui coupe le pays sur deux), présentent une faible fréquence de R4. Bien que l'origine des animaux utilisés pour établir les troupeaux analysés au cours de cette étude soit inconnue, nos résultats fournissent également certaines preuves que le mode d'élevage (ouvert ou fermé) peut influencer les rétrotypes observés et en particulier le R4. De manière surprenante, au cours de cette étude, nous avons également dévoilé la présence de soi-disant "Solo-LTR" (c'est-à-dire généré par une recombinaison homologue) pour un autre enJSRV (enJSRV-6) qui prédomine dans deux troupeaux d'une région particulière du Liban (Nabatieh). Et comme approche complémentaire, deux marqueurs mitochondriaux ont été utilisés, le cytochrome b (Cyt-b) et D-Loop, pour étudier l'origine maternelle de cette race et sa relation phylogénétique au sein de la famille Ovis aries. Dans notre étude, le Cyt-b se révèle plus discriminant que le D-Loop. Des mouton d'Awassi analysé, quatre haplogroupes (HPG) du Moyen-Orient ont été trouvés avec l'analyse du Cyt-b : HPG A, B, C et E, ce dernier étant peu fréquent. De même, l’analyse de la super-séquence, alignement Cyt-b_D-Loop, a permis l’identification de l’HPG D, un HPG extrêmement rare et limité jusqu’à présent aux moutons à queue grasse tel que l’Awassi. Enfin, une expansion passée de la population est observée pour les HPG A, B et C (mais pas pour HPG E) avec les distributions incompatibles et des tests de neutralité négatifs significatifs. Dans l'ensemble, les résultats obtenus au cours de cette étude fournissent une caractérisation génétique complète ainsi que quelques idées sur la structure phylogéographique des populations de moutons de la race Awassi au Liban.

Mitochondria are organelles that possess their own genome, the mitochondrial DNA (mtDNA). Repair of oxidative damages, defective replication, or various exogenous sources, such as chemotherapeutic agents or ionizing radiations, can generate double-strand breaks (DSBs) in mtDNA. MtDNA encodes for essential proteins involved in ATP production and maintenance of integrity of this genome is thus of crucial importance. Mutations in mtDNA are indeed found in numerous pathologies such as mitochondrial myopathies, neurodegenerative disorders or cancers. However, the mechanisms involved in mtDNA maintenance after DSBs remain unknown.To elucidate this question, we have generated mtDNA DSBs using a human inducible cell system expressing the restriction enzyme PstI targeted to mitochondria. Using this system, we could not find any support for DSBs repair of mtDNA. Instead we observed a loss of the damaged mtDNA molecules and a severe decrease in mtDNA content, followed by reamplification of intact mtDNA molecules. We have demonstrated that none of the known mitochondrial nucleases are involved in mtDNA degradation and that DNA loss is not due to autophagy, mitophagy or apoptosis but to a selective mechanism. Our study suggests that a still uncharacterized pathway for the targeted degradation of damaged mtDNA in a mitophagy/autophagy-independent manner is present in mitochondria, and might provide the main mechanism used by the cells to deal with DSBs. Global approaches are ongoing to identify proteins involved in degradation of damaged mtDNA following DSBs, mainly an RNAi screen targeting 80 nucleases. In parallel we are interested in a family of phosphohydrolases named Nudix and their putative protective role in sanitizing the nucleotides pool in mitochondria.; Les mitochondries sont des organites qui possèdent leur propre ADN (ADNmt), codant pour des gènes de la chaine respiratoire. La réparation des dommages dus aux ROS, une réplication défectueuse ou d’autres sources exogènes tels des agents chimiothérapeutiques ou des irradiations ionisantes peuvent générer des cassures double-brin (CDB) de l’ADNmt. L’ADNmt code pour des protéines essentielles à la production d’énergie, et des systèmes de maintenance de l’intégrité de ce génome efficaces sont donc nécessaires pour la viabilité des cellules. En effet des mutations de l’ADNmt sont présentes dans de nombreuses pathologies comme les myopathies mitochondriales, les cancers et les maladies neurodégénératives. Cependant les processus responsables de la maintenance de l’ADNmt suite à des CDB restent controversés.Pour élucider les mécanismes impliqués, nous avons généré des CDB mitochondriales en utilisant une lignée cellulaire humaine exprimant de manière inductible l’enzyme de restriction PstI liée à une séquence d’adressage mitochondrial. Nos résultats montrent, dans notre système, une première phase de dégradation de l’ADNmt lésé avec une cinétique rapide, n’impliquant pas l’autophagie ou l’apoptose, suivie de la ré-amplification d’ADNmt intact dans un deuxième temps. Contrairement à d’autres études nous n’avons pas pu détecter d’évènements de réparation des CDB mitochondriales générées. Nous avons ensuite cherché à identifier les protéines impliquées dans la dégradation de l’ADNmt lésé que nous observons, mais aucune nucléase testée ne semble responsable de ce processus. Des approches plus globales sont mises au point pour identifier de nouveaux acteurs, notamment un crible RNAi à grande échelle. Parallèlement nous nous intéressons aussi à une famille de phosphohydrolases, les Nudix, et à leur rôle protecteur en assainissant le réservoir de nucléotides libres.

La mitochondrie est un organite intracellulaire permettant la production d’énergie nécessaire à la survie de la cellule. Sa singularité passe par le fait qu’elle possède son propre génome (ADN mitochondrial ou ADNmt) distinct du génome nucléaire (ADNnu). Aussi, contrairement à l’ADNnu qui est transmis par les deux parents, l’ADNmt est lui hérité seulement par la mère chez les animaux. Exceptionnellement, un seul système connu va à l’encontre de cette « loi » d’hérédité. Il s’agit du système de double hérédité uniparentale (Doubly Uniparental Inheritance ou DUI) retrouvé chez plusieurs espèces de bivalves. Les espèces concernées possèdent ainsi 2 lignées d’ADNmt distinctes : une d’origine paternelle (ADNmt M) transmise seulement de pères en fils, et une d’origine maternelle (ADNmt F) transmise par la mère à la fois aux filles et fils. L’hypothèse privilégiée pour expliquer le maintien du système DUI au cours de l’évolution l’engage dans la détermination sexuelle chez les bivalves mais la vérification de cette hypothèse repose entre-autre sur une étude plus élargie de différents systèmes DUI. Jusqu’à maintenant, le DUI a été trouvée chez 46 espèces de bivalves, mais sa distribution chez ce groupe est certainement plus vaste étant donné le nombre d’espèces vivantes estimé à >20000. L’objectif de ce projet est d’étudier (et d’élargir) la distribution taxonomique du système DUI au sein du groupe des mollusques afin d’obtenir les prérequis indispensables à une meilleure compréhension de sa fonction mais également pour en retracer l’origine. Les résultats suggèrent l’absence du système DUI chez cinq espèces de gastéropodes et confirment sa découverte chez deux nouvelles espèces et familles de bivalves [i.e. Scrobicularia plana (Semelidae) et Yoldia hyperborea (Yoldiidae)]. En s’appuyant sur les résultats phylogénétiques, nous favorisons l’hypothèse d’une origine unique pour ce système. Finalement, la nouvelle distribution taxonomique proposée ici confirme la présence du système DUI chez 103 espèces de bivalves appartenant à 12 familles., Mitochondria are semi-independent organelles, mostly known for their role in energy production necessary for cell survival. Several characteristics make them unique: they have their own genome, the mitochondrial DNA (mtDNA), and contrary to the nuclear genome (nuDNA), they are inherited uniparentally by Strict Maternal Inheritance (SMI) in animal species. Exceptionally, one model of mitochondrial inheritance found in some Bivalvia goes against the rule of SMI. It is called the Doubly Uniparental Inheritance (DUI) system. The species concerned possess two distinct mitochondrial lineages: one transmitted by the male (M mtDNA) to his sons only, and the other by the female to both sons and daughters. The most likely hypothesis to explain the retention of the DUI system in evolution involves him in sexual determination in bivalves but a widened study on different DUI systems is needed to verify this hypothesis. Until now, the DUI system has been described in 46 bivalve species but its distribution in this group might be broader given the total number of living species estimated to >20000. This project aimed to study (and broaden) taxonomic distribution of DUI within mollusks as a necessary prerequisite to a better understanding of its function and its origin. The results suggest the absence of DUI in five gastropods species and confirm its discovery in two new bivalves species and families [i.e. Scrobicularia plana (Semelidae) and Yoldia hyperborea (Yoldiidae)]. Based on phylogenetic data, we favor the hypothesis of a single origin of DUI. Finally, the new taxonomy proposed here confirms the presence of the DUI system in 103 bivalves species belonging to 12 families.

Non communiqué; Les maladies mitochondriales regroupent un ensemble de pathologies liées à un déficit de la chaînerespiratoire mitochondriale. Au laboratoire, nous focalisons notre intérêt sur les mitochondriopathies liées à undéfaut de stabilité de l’ADN mitochondrial (ADNmt), qui se traduit par des délétions multiples et/ou unedéplétion (diminution du nombre de copies). Ces pathologies sont caractérisées par une importantehétérogénéité clinique et génétique et sont secondaires à des mutations dans des gènes nucléaires codantpour des protéines impliquées dans le maintien de l’ADNmt. De nos jours, la recherche des gènesresponsables d’instabilité de l’ADNmt s’avère négative chez plus de 70% des malades, d’où un grand intérêtpour améliorer les techniques d’identification des mutations et la recherche de nouveaux gènes impliquésdans ces pathologies

The mitochondrial DNA (mtDNA) of flowering plants is characterized by the recombination activities that modulate its structure. These activities are required for the mtDNA maintenance, and drive its rapid structural evolution. The factors that control recombination are therefore essential for plant mtDNA stability. During my PhD, I identified and characterized two DNA helicases that are present in the organelles of Arabidopsisthaliana. One is the homologue of a bacterial helicase involved in transcription-coupled repair. Its role in the plant organelles is still not determined. The other one, the RECG1 helicase, has roles in recombination dependent repair, the surveillance of ectopic recombination involving short repeated sequences, and also the segregation of the mtDNA. We have found that in the absence of RECG1 there is loss of recombination control resulting in the occurrence of alternative versions of the mtDNA generated by recombination. The analysis oftheir segregation, induced by RECG1, allowed us to build a model to how new stable mtDNA configurations are generated by the stoichiometric shift of mtDNA sub-genomes. This work allowed us to better understand the recombination and segregation mechanisms that modulate the Arabidopsis mtDNA.; L'ADN mitochondrial (mtDNA) des plantes est caractérisé par les activités de recombinaison qui modulent sa structure. Ces activités sont nécessaires à son maintien et contribuent à son évolution rapide. Des facteurs contrôlant la recombinaison sont donc indispensables à la stabilité du mtDNA des plantes. Au cours de ma thèse j'ai identifié et caractérisé deux ADN hélicases présentes dans les organelles d'Arabidopsis thaliana. L'une d'entre elles est homologue à une hélicase bactérienne impliquée dans la réparation couplée à la transcription. Son rôle précis dans les organelles des plantes reste à déterminer. La deuxième hélicase, l'hélicase RECG1, a des rôles dans la réparation par recombinaison, la surveillance de la recombinaison ectopique impliquant des courtes séquences répétées, mais aussi dans la ségrégation du mtDNA. En effet, nous avons observé qu'en absence de RECG1 il y a une perte du contrôle de la recombinaison qui a pour conséquence la création de versions alternatives du mtDNA par recombinaison. L'analyse de leur ségrégation, induite par RECG1, nous a permis de modéliser comment de nouvelles configurations stables du mtDNA sont générées par le changement de stoechiométrie entre sous-génomes. Ce travail a permis de mieux comprendre les mécanismes de recombinaison et de ségrégation du mtDNA d'Arabidopsis.

The study of ancient DNA has recently shed new light on the different Neolithic expansion waves into Europe, however no palaeogenetic data was available for first farmer groups that settled modern day France from 5600-5200 cal. BC. Here we present the first analysis of the gene pool from five Early and Middle Neolithic sites (5200-3600 cal. BC) spread across northern France that are representative of both the period’s cultural diversity and variable funerary practices. A total of 88 mitochondrial haplogroups and 63 haplotypes could be identified. At the regional scale, a clear continuity is evident between Danubian populations and the farmer groups that settled the northern half of France. However, data from the Gurgy necropolis (Yonne) south of the Paris Basin evinces admixture with Neolithic groups from the Mediterranean expansion wave as well as early admixture with descendants of hunter-gatherer groups. This latter pattern is also observable at Fleury-sur-Orne (Normandy), reinforcing the hypothesis of increasing admixture between hunter-gatherers and farmers from eastern to western Europe. More locally, our data shows a clear diversity in the funerary organization of farmer groups. At Obernai (Alsace), maternally and culturally differentiated groups seem to have successively used different sectors to bury their dead. At Gurgy, no correlation between maternal lineages and necropolis organization or funerary practices could be identified, implying the complete acculturation of individuals with diverse ancestries, at least in terms of burial practices. Finally, at Fleury-sur-Orne, a maternal continuity between individuals buried in Passy-type structures and later dolmens (collective burials) is evident, suggesting a complex social evolution of the group. Finally, the substantial mitochondrial diversity observed in all sites appears consistent with a patrilocal kinship system, including the integration of hunter-gatherer females in Early Neolithic farmer groups., Les cultures néolithiques atteignent le territoire français vers 5600-5200 cal. BC. Bien que les données de l'ADN ancien apportent depuis peu un nouvel éclairage concernant les modalités de diffusion(s) du Néolithique en Europe, de telles données restaient inexistantes concernant les premiers groupes fermiers s'implantant sur le territoire français. Ce travail propose donc l'analyse inédite du pool génétique des groupes humains de cinq sites du Néolithique ancien et moyen (5200-3600 cal. BC), répartis sur la partie nord du territoire français et représentatifs de la diversité culturelle de la période, y compris au niveau des pratiques funéraires. Un total de 88 haplogroupes et 63 haplotypes mitochondriaux a pu être caractérisé. À l'échelle régionale, une continuité claire est démontrée entre les groupes du courant danubien et ceux de la moitié nord de la France. Cependant, les données issues de la nécropole de Gurgy (Yonne, sud du Bassin parisien) montrent un métissage avec des groupes néolithiques issus du courant méditerranéen et un métissage précoce avec des descendants des chasseurs-cueilleurs. Ce dernier, également détecté à Fleury-sur-Orne (Normandie), renforce l'hypothèse d'un métissage croissant entre chasseurs-cueilleurs et fermiers vers l'ouest du continent. À l'échelle locale, les résultats révèlent une frappante diversité des schémas de fonctionnement des groupes. À Obernai (Alsace) des groupes maternellement et culturellement différenciés semblent utiliser successivement la nécropole, mais de façon sectorisée. À Gurgy, aucune corrélation entre lignées maternelles et organisation de la nécropole ou pratiques funéraires n'a pu être identifiée, impliquant une acculturation totale (au niveau funéraire) d'individus aux origines multiples. Enfin, à Fleury-sur-Orne, une continuité maternelle entre individus déposés au sein de monuments de type Passy et de dolmens plus tardifs (sépultures collectives) est démontrée, suggérant une évolution sociale complexe du groupe. Enfin, l'importante diversité mitochondriale observée sur l'ensemble des sites apparaît cohérente avec un système matrimonial de type patrilocal, incluant l'intégration de femmes chasseurs-cueilleurs au sein des groupes fermiers au début du Néolithique.

Mon étude vise à évaluer la propagation d’une zoonose en émergence au Québec, la maladie de Lyme, en conséquence du réchauffement climatique. Le pathogène responsable de cette infection, Borrelia burgdorferi, est transmis par l’intermédiaire d’une tique parasite, Ixodes scapularis, de plus en plus commune au Québec en raison de l’augmentation de la température moyenne du climat depuis les dernières décennies. Puisque la tique a une capacité de déplacement très restreinte, on s'attend à ce que sa dispersion soit liée à celle de son hôte primaire, soit la souris à pattes blanches (Peromyscus leucopus). Je décrirai donc d’abord les espèces impliquées, leur écologie et leur rôle dans ce système à trois niveaux (hôte/pathogène/vecteur). Puis, à l’aide de séquences d’ADN mitochondrial, je comparerai la phylogéographie des deux principales espèces de souris au Québec, la souris à pattes blanches et la souris sylvestre (P. maniculatus). Des analyses d’arbres et de réseaux d’haplotypes ont révélé des différences significatives dans la structure génétique et ainsi montré que les populations de P. leucopus seraient en expansion dans le sud du Québec. Cette étude nous a finalement permis d’émettre des hypothèses sur le patron d’établissement de la maladie de Lyme au Québec., My study aims to assess the spread of an emerging zoonosis in Québec, Lyme disease, as a consequence of global warming. The pathogen responsible for this infection, Borrelia burgdorferi, is transmitted through a tick parasite, Ixodes scapularis, increasingly common in Québec due to the elevation of the average temperature of the atmosphere over the past decades. Since the tick has a very limited dispersal capacity, it is expected that its dispersion is linked to that of its primary host, the white-footed mouse (Peromyscus leucopus). I first described the species involved, their ecology and role in this three-level system (host / pathogen / vector). Then, using mitochondrial DNA sequences, I compared the phylogeography of the two main mouse species in Québec, the white-footed mouse and the deer mouse (P. maniculatus). Analyses of trees and haplotype networks revealed significant differences in the genetic structure, and thus showed that populations of P. leucopus are expanding in southern Québec. This study finally allowed making assumptions on the pattern of establishment of Lyme disease in Québec.

Information on food webs is central to understand ecosystem functioning. It also provides information of ecosystem stability by evaluating the resource availability and use. Obtaining information on the diet can be critical especially when dealing with elusive carnivores, which are difficult to observe. However, these large carnivores are keystone species that influence the ecosystem through trophic cascades and maintain biodiversity. Thus, precise knowledge of their diet is a prerequisite for designing conservation strategies of these endangered species. Direct and indirect monitoring as well as invasive and non-invasive approaches that have been used to study the diet are either biased or have a low resolution. The DNA-based analysis of feces is an alternative method that may provide better information. It can be implemented through a metabarcoding approach, which is the simultaneous identification of multiple species from a single environmental sample containing degraded DNA by using Next Generation Sequencing. In this case, the use of universal primers for vertebrates amplifying all potential prey also amplifies the predator DNA when it belongs to a close taxon (e.g. mammals). Thus, the PCR products obtained from feces extracts will mainly consist of predator sequences and may not represent the full diet. The use of oligonucleotides specifically blocking the amplification of the predator DNA may overcome this problem. We have developed such a method based on the concomitant use of a universal primer pair (12SV5, amplifying all vertebrates) and blocking oligonucleotides for identifying the prey DNA fragments from predators feces. Even if the method developed is not quantitative, it is robust and adequate for studying predator with a very large dietary range and has a better resolution than traditional methods for identifying prey at the genus or species level. This methodology has been applied to characterize the highly eclectic diet (mammals, birds, amphibians and fishes) of two Northern-Pakistani populations of leopard cat (Prionailurus bengalensis). With the same approach, we demonstrated the importance of the Human-leopard conflict in Pakistan, due to the almost exclusive consumption of domestic animals by the common leopard (Panthera pardus). We could also highlight relevant conservation issues for the highly endangered and cryptic snow leopard (Panthera uncia), based on the fact that it mainly fed on wild ungulates.; La caractérisation des réseaux trophiques est nécessaire pour comprendre le fonctionnement des écosystèmes et les mécanismes impliqués dans leur stabilité. Il est parfois difficile de déterminer les régimes alimentaires notamment pour des espèces discrètes et difficiles à observer comme les grands carnivores. Cependant, ces espèces jouent un rôle clé dans les écosystèmes dont elles influencent le fonctionnement et la biodiversité. Ainsi, connaitre le régime alimentaire des grands prédateurs avec précision est essentiel pour établir des stratégies de conservation. Diverses méthodes basées sur le monitoring, l'analyse d'échantillons invasifs ou non ont été utilisées pour étudier les régimes alimentaires. Elles sont généralement biaisées ou peu résolutives. Les méthodes basées sur l'identification des fragments d'ADN dans les fèces ont le potentiel de fournir une meilleure information, notamment dans le cadre d'une approche métabarcoding. Il s'agit de caractériser simultanément l'ensemble des espèces dont l'ADN est présent dans un échantillon environnemental, en utilisant les Nouvelles Techniques de Séquençage. Dans ce cas, les amorces universelles nécessaires pour amplifier toutes les proies potentielles amplifient également l'ADN du prédateur s'il y a proximité taxonomique (par exemple mammifères). Ainsi les produits PCR obtenus à partir des fèces sont essentiellement composés d'ADN du prédateur et ne reflètent pas l'ensemble du régime alimentaire. L'utilisation d'un oligonucléotide de blocage limitant spécifiquement l'amplification de l'ADN du prédateur peut résoudre ce problème. Nous avons développé une méthode de ce type basée sur l'utilisation d'amorces universelles pour les vertébrés (amplifiant la région 12SV5) et d'oligonucléotides de blocage. Bien que non quantitative, cette méthode s'est montrée robuste, adaptée à l'étude de prédateurs à très large spectre de proies, et très résolutive pour identifier les proies au niveau du genre et de l'espèce. Nous l'avons appliquée à l'étude du régime alimentaire du chat léopard (Prionailurus bengalensis) qui s'est avéré très diversifié (mammifères, oiseaux, amphibiens et poissons) dans les deux populations du Pakistan étudiées. Avec la même approche, nous avons démontré la réalité du conflit entre l'homme et le léopard commun (Panthera pardus) dont le régime est presque exclusivement composé d'animaux domestiques. Enfin, nous avons pu proposer des actions de conservations pertinentes après avoir montré que le régime de la très menacée panthère des neiges (Panthera uncia) est principalement composé d'ongulés sauvages.

Beryx splendens(splendid alfonsino) is a benthopelagic fish with a circumglobal distribution but is not currently exploited in New Caledonia. The knowledge of the species' biology and genetics may condition the development and management of fisheries, but the genetic structuring and diversity of beryx populations remain largely unclear. To better study these parameters, we used mitochondrial and nuclear markers as part of a comparative approach. Initially,and in order to better target the most appropriate mitochondrial marker for this study, the sequencing of complete mitochondrial genomes of the species and of B. mollisgave us the level of genetic variability within species, marker by marker. Fragments of 815 bpof cytochrome b gene were then sequenced and used in attemptto interpret the species history. A total of 204 individuals from 14 natural geographic populations throughout the world were analyzed. The populations of the EEZ of New Caledonia have also beenthe subject of special study. Finally, the results on the intensity and the spatial distribution of genetic diversity of B. splendenspopulations were further investigated using nuclear markers. Thus, 193 individuals from the three oceans, including one and two populations of B. decadactylusand B. mollis, respectively, were characterized at eight microsatellite loci. Although less contrasting, the latest results are consistent with those obtained by analyzing the mitochondrial marker. Thus, the results indicate a high intraspecific genetic diversity and suggest a population in expansion. A population subdivision between the Atlantic and Indo-Pacific Oceans was highlighted. On a smaller scale, statistical analysis did not reveal sub-structuring among samples. Our analysis shows that the species tends to follow the ocean currents, suggesting that at least some individuals probably migrate over long distances. This study has detected a large-scale genetic admixture, maintaining the high diversity within the overall population of B. splendens., Le béryx long Beryx splendens est une espèce d'intérêt commercial à distribution circumglobale mais n'est pas encore exploitée en Nouvelle-Calédonie. Les connaissances sur la biologie et la génétique de l'espèce sont susceptibles d'influencer le développement et la gestion de sa pêche. Cependant la structuration et la diversité des populations de béryx sont encore insuffisamment connues. Afin d'étudier ces paramètres de façon approfondie, des marqueurs mitochondriaux et nucléaires ont été utilisés dans le cadre d'une approche comparative. Dans un premier temps et afin de cibler au mieux le marqueur mitochondrial le plus approprié dans cette étude, les séquençages des génomes mitochondriaux complets de l'espèce et de B. mollis ont permis l'estimations du niveau de variabilité génétique intraspécifique, marqueur par marqueur. Des fragments de 815 pb du gène du cytochrome b ont ensuite été séquencés et utilisés pour tenter d'interpréter au mieux l'histoire de l'espèce. Au total, 204 individus issus de 14 populations géographiques naturelles réparties à travers le monde ont été analysés. Les populations de la ZEE de la Nouvelle-Calédonie ont par ailleurs fait l'objet d'une étude particulière. Enfin, les résultats sur l'intensité et la distribution spatiale de la diversité génétique des populations de B. splendens ont été approfondis à l'aide de marqueurs nucléaires. Ainsi, 193 individus, issus des trois océans et incluant une et deux populations de B. decadactylus et B. mollis, respectivement, ont été caractérisés à huit loci microsatellites. Bien que moins contrastés, les résultats obtenus avec ces derniers vont dans le sens de ceux obtenus par l'analyse avec le marqueur mitochondrial. Ainsi, les résultats indiquent une forte diversité génétique chez l'espèce et suggèrent une population globalement en expansion. Une scission de la population de béryx entre l'Atlantique et l'Indo-Pacifique a été mise en évidence. A plus petite échelle, les analyses statistiques n'ont pas mis en évidence de structuration particulière. Nos analyses montrent que l'espèce tendrait à suivre les courants océaniques, suggérant qu'au moins une partie des individus migrent probablement sur de longues distances. Cette étude a permis de détecter un brassage génétique à large échelle océanique, assurant le maintien de la diversité au sein de la population globale de B. splendens.

Between the 11th and 16th century, the Indian Ocean was the scene of many population movements notably for commercial and colonial purposes. Madagascar is located at the crossroads of the Asian and African continents. Several migrations have occurred in this region; the last one during the late 15th century involved the Antemoro population who claimed an Arabian origin in Mecca. Many anthropological and linguistic studies have been carried out on this ethnic group, but the origin of these migrants remains contentious. It is uncertain whether their origins were in Arabia, East Africa, India or Southeast Asia, when these regions were Islamized. In this study we assessed the genetic diversity of an Antemoro population from villages between Manakara and Vohipeno, to determine their biological origin. The aim of our interdisciplinary study was to link cultural and social anthropology with biological anthropology. Y-chromosome polymorphisms were studied by analyzing 17 microsatellites markers and some SNPs in the non-recombining region of the Y-chromosome to determine the biological origins of the paternal lineages. In addition, genetic variability of maternal lineages was analyzed by sequencing hypervariables regions I and II, and by defining bi-allelic polymorphisms in the coding region of mitochondrial DNA. We found two Y-chromosome haplogroups in some Antemoro groups that differentiated them from the typical genetic variability found in other Malagasy populations. Although most of the Antemoro showed a genetic diversity similar to that observed in sub-Saharan Africa and Southeast Asia, few haplotypes associated to paternal lineages linked them to the Middle East. Maternal lineages did not differ from those found in other Malagasy populations. The genetic isolate formed by some Antemoro groups confirmed their cultural isolation. This study provides a new view of the human genetic diversity in Madagascar.; Entre le XIème et le XVIème siècle, la Mer des Indes fut le théâtre de nombreux mouvements populationnels aux fins essentiellement commerciales ou coloniales. Madagascar se trouve à la croisée des mondes asiatiques et africains. La côte sud-est malgache a vu l'arrivée de plusieurs migrations : la dernière, probablement vers la fin du XVème siècle, serait celle des Antemoro dont une partie d'entre eux se réclame d'une origine arabe et se rattache à La Mecque. L'éthnie des Antemoro a fait l'objet de nombreuses études anthropologiques et linguistiques. Néanmoins, le débat sur l'origine des migrants fait toujours l'objet d'hypothèses contradictoires. Leurs origines génétiques pourraient ainsi être l'Arabie, l'Afrique de l'Est, l'Inde ou encore l'Asie du Sud-Est à une époque où ces régions étaient déjà islamisées. Ce travail a consisté à étudier la diversité génétique d'une population Antemoro afin d'apporter des éléments de réponse à la question de leur origine biologique. Ce projet interdisciplinaire a pour objectif de mettre en relation l'anthropologie culturelle et sociale avec l'anthropologie biologique. Le polymorphisme du chromosome Y a été étudié afin de rechercher les origines des lignées paternelles par l'analyse de 17 marqueurs microsatellites ainsi que des mutations ponctuelles de l'ADN de la partie non recombinante du chromosome Y. De même, la variabilité génétique des lignées maternelles a été analysée par séquençage des régions hypervariables I et II de l'ADN mitochondrial, et par la définition de polymorphismes bialléliques dans sa région codante. Nous avons mis en évidence la présence de deux haplogroupes du chromosome Y chez certains groupes Antemoro, qui les différencient de la diversité habituellement rencontrée dans les populations malgaches. Bien que la majeure partie des Antemoro entre dans la diversité observée en Afrique sub-Saharienne et en Asie du Sud-Est, quelques haplotypes, des lignées paternelles, les lieraient au Moyen-Orient. Les lignées maternelles, quant à elles, ne les différencient pas de celles des autres populations malgaches. L'isolat génétique formé par certaines « pseudo-castes » Antemoro confirme bien l'isolat culturel. Ce travail apporte une nouvelle vision de la diversité génétique humaine à Madagascar.

Between the 11th and 16th century, the Indian Ocean was the scene of many population movements notably for commercial and colonial purposes. Madagascar is located at the crossroads of the Asian and African continents. Several migrations have occurred in this region; the last one during the late 15th century involved the Antemoro population who claimed an Arabian origin in Mecca. Many anthropological and linguistic studies have been carried out on this ethnic group, but the origin of these migrants remains contentious. It is uncertain whether their origins were in Arabia, East Africa, India or Southeast Asia, when these regions were Islamized. In this study we assessed the genetic diversity of an Antemoro population from villages between Manakara and Vohipeno, to determine their biological origin. The aim of our interdisciplinary study was to link cultural and social anthropology with biological anthropology. Y-chromosome polymorphisms were studied by analyzing 17 microsatellites markers and some SNPs in the non-recombining region of the Y-chromosome to determine the biological origins of the paternal lineages. In addition, genetic variability of maternal lineages was analyzed by sequencing hypervariables regions I and II, and by defining bi-allelic polymorphisms in the coding region of mitochondrial DNA. We found two Y-chromosome haplogroups in some Antemoro groups that differentiated them from the typical genetic variability found in other Malagasy populations. Although most of the Antemoro showed a genetic diversity similar to that observed in sub-Saharan Africa and Southeast Asia, few haplotypes associated to paternal lineages linked them to the Middle East. Maternal lineages did not differ from those found in other Malagasy populations. The genetic isolate formed by some Antemoro groups confirmed their cultural isolation. This study provides a new view of the human genetic diversity in Madagascar.; Entre le XIème et le XVIème siècle, la Mer des Indes fut le théâtre de nombreux mouvements populationnels aux fins essentiellement commerciales ou coloniales. Madagascar se trouve à la croisée des mondes asiatiques et africains. La côte sud-est malgache a vu l'arrivée de plusieurs migrations : la dernière, probablement vers la fin du XVème siècle, serait celle des Antemoro dont une partie d'entre eux se réclame d'une origine arabe et se rattache à La Mecque. L'éthnie des Antemoro a fait l'objet de nombreuses études anthropologiques et linguistiques. Néanmoins, le débat sur l'origine des migrants fait toujours l'objet d'hypothèses contradictoires. Leurs origines génétiques pourraient ainsi être l'Arabie, l'Afrique de l'Est, l'Inde ou encore l'Asie du Sud-Est à une époque où ces régions étaient déjà islamisées. Ce travail a consisté à étudier la diversité génétique d'une population Antemoro afin d'apporter des éléments de réponse à la question de leur origine biologique. Ce projet interdisciplinaire a pour objectif de mettre en relation l'anthropologie culturelle et sociale avec l'anthropologie biologique. Le polymorphisme du chromosome Y a été étudié afin de rechercher les origines des lignées paternelles par l'analyse de 17 marqueurs microsatellites ainsi que des mutations ponctuelles de l'ADN de la partie non recombinante du chromosome Y. De même, la variabilité génétique des lignées maternelles a été analysée par séquençage des régions hypervariables I et II de l'ADN mitochondrial, et par la définition de polymorphismes bialléliques dans sa région codante. Nous avons mis en évidence la présence de deux haplogroupes du chromosome Y chez certains groupes Antemoro, qui les différencient de la diversité habituellement rencontrée dans les populations malgaches. Bien que la majeure partie des Antemoro entre dans la diversité observée en Afrique sub-Saharienne et en Asie du Sud-Est, quelques haplotypes, des lignées paternelles, les lieraient au Moyen-Orient. Les lignées maternelles, quant à elles, ne les différencient pas de celles des autres populations malgaches. L'isolat génétique formé par certaines « pseudo-castes » Antemoro confirme bien l'isolat culturel. Ce travail apporte une nouvelle vision de la diversité génétique humaine à Madagascar.

The diatom Haslea ostrearia has long been considered as the only organism able to produce a blue pigment called marennine, known for greening oysters’ gills in fattening ponds. Key factors for the triggering of this diatom’s sexual reproduction (auxosporulation) have been evidenced, such as cell concentration, light quality or light conditioning. In the aim of a European project, new species of blue diatoms have been discovered : Haslea silbo sp. nov. from the Canary Islands, Haslea karadagensis sp. nov. from the Black Sea and Haslea provincialis sp. nov. from the Mediterranean Sea. A first molecular phylogeny of the genus Haslea has been made using three markers : ITS1-5.8S-ITS2, rbcL and cox1. Blue diatoms appeared to belong to a distinct cluster inside the genus. Availability of two H. ostrearia populations from France and Sweden, sexually compatibles but bearing differences in their cox1 sequences allowed studying the distribution and inheritance of the mitochondrial DNA during auxosporulation. Moreover, UV-visible spectrophotometry and Raman spectometry have been used for pigments’ characterization. Existence of distinct pigments in the newly described species led to the proposal of a chemotaxonomic classification. Finally, biological activities of marennine and H. karadagensis’ pigments have been studied in regards of their antibacterial and antiviral properties.; La diatomée Haslea ostrearia a longtemps été considérée comme le seul organisme apte à produire un pigment surnuméraire bleu nommé marennine, connu pour son rôle dans le verdissement des branchies des huîtres affinées dans les bassins ostréicoles. Certains des mécanismes et facteurs influençant l’entrée de cette diatomée en phase de reproduction sexuée (auxosporulation) ont été mis en évidence, tels la concentration cellulaire, la qualité de l’éclairement incident, ou le préconditionnement des algues. La découverte dans le cadre d’un projet européen, de populations de diatomées apparentées à H. ostrearia en divers points du globe a conduit à la description et l’identification de trois nouvelles espèces de diatomées bleues : Haslea silbo sp. nov. des îles Canaries, Haslea karadagensis sp. nov., provenant de Mer Noire et Haslea provencialis sp. nov. de Méditerranée Occidentale. La première phylogénie moléculaire de ces espèces de diatomées bleues, ainsi que d’autres espèces de diatomées appartenant au genre Haslea, a été réalisée en utilisant trois marqueurs génétiques, la cassette ribosomale ITS1-5,8S-ITS2, le gène chloroplastique rbcL ainsi qu’un fragment du gène mitochondrial cox1. Ces trois marqueurs moléculaires montrent que les diatomées bleues forment un clade distinct au sein du genre Haslea. De plus, l’existence de deux populations d’H. ostrearia originaires des côtes françaises et suédoises sexuellement compatibles a permis d’étudier la variabilité génétique intraspécifique, en mettant en évidence quelques différences au niveau de la séquence du gène cox1. Ces différences ont également permis d’étudier chez la progéniture obtenue par croisements de ces populations, la répartition et l’héritabilité de l’ADN mitochondrial. Par ailleurs, la spectophotométrie UV-visible et la spectométrie Raman ont été utilisées pour poursuivre la caractérisation physico-chimique des pigments bleus de ces diatomées. L’existence de pigments distincts chez les nouvelles espèces de diatomées bleues a permis de proposer une première classification chimiotaxonomique. Enfin, les activités biologiques de la marennine et du pigment de l’espèce ukrainienne, H. karadagensis, ont été étudiées grâce à la détermination de leurs propriétés antibactériennes et antivirales.

The diatom Haslea ostrearia has long been considered as the only organism able to produce a blue pigment called marennine, known for greening oysters’ gills in fattening ponds. Key factors for the triggering of this diatom’s sexual reproduction (auxosporulation) have been evidenced, such as cell concentration, light quality or light conditioning. In the aim of a European project, new species of blue diatoms have been discovered : Haslea silbo sp. nov. from the Canary Islands, Haslea karadagensis sp. nov. from the Black Sea and Haslea provincialis sp. nov. from the Mediterranean Sea. A first molecular phylogeny of the genus Haslea has been made using three markers : ITS1-5.8S-ITS2, rbcL and cox1. Blue diatoms appeared to belong to a distinct cluster inside the genus. Availability of two H. ostrearia populations from France and Sweden, sexually compatibles but bearing differences in their cox1 sequences allowed studying the distribution and inheritance of the mitochondrial DNA during auxosporulation. Moreover, UV-visible spectrophotometry and Raman spectometry have been used for pigments’ characterization. Existence of distinct pigments in the newly described species led to the proposal of a chemotaxonomic classification. Finally, biological activities of marennine and H. karadagensis’ pigments have been studied in regards of their antibacterial and antiviral properties., La diatomée Haslea ostrearia a longtemps été considérée comme le seul organisme apte à produire un pigment surnuméraire bleu nommé marennine, connu pour son rôle dans le verdissement des branchies des huîtres affinées dans les bassins ostréicoles. Certains des mécanismes et facteurs influençant l’entrée de cette diatomée en phase de reproduction sexuée (auxosporulation) ont été mis en évidence, tels la concentration cellulaire, la qualité de l’éclairement incident, ou le préconditionnement des algues. La découverte dans le cadre d’un projet européen, de populations de diatomées apparentées à H. ostrearia en divers points du globe a conduit à la description et l’identification de trois nouvelles espèces de diatomées bleues : Haslea silbo sp. nov. des îles Canaries, Haslea karadagensis sp. nov., provenant de Mer Noire et Haslea provencialis sp. nov. de Méditerranée Occidentale. La première phylogénie moléculaire de ces espèces de diatomées bleues, ainsi que d’autres espèces de diatomées appartenant au genre Haslea, a été réalisée en utilisant trois marqueurs génétiques, la cassette ribosomale ITS1-5,8S-ITS2, le gène chloroplastique rbcL ainsi qu’un fragment du gène mitochondrial cox1. Ces trois marqueurs moléculaires montrent que les diatomées bleues forment un clade distinct au sein du genre Haslea. De plus, l’existence de deux populations d’H. ostrearia originaires des côtes françaises et suédoises sexuellement compatibles a permis d’étudier la variabilité génétique intraspécifique, en mettant en évidence quelques différences au niveau de la séquence du gène cox1. Ces différences ont également permis d’étudier chez la progéniture obtenue par croisements de ces populations, la répartition et l’héritabilité de l’ADN mitochondrial. Par ailleurs, la spectophotométrie UV-visible et la spectométrie Raman ont été utilisées pour poursuivre la caractérisation physico-chimique des pigments bleus de ces diatomées. L’existence de pigments distincts chez les nouvelles espèces de diatomées bleues a permis de proposer une première classification chimiotaxonomique. Enfin, les activités biologiques de la marennine et du pigment de l’espèce ukrainienne, H. karadagensis, ont été étudiées grâce à la détermination de leurs propriétés antibactériennes et antivirales.

Information on food webs is central to understand ecosystem functioning. It also provides information of ecosystem stability by evaluating the resource availability and use. Obtaining information on the diet can be critical especially when dealing with elusive carnivores, which are difficult to observe. However, these large carnivores are keystone species that influence the ecosystem through trophic cascades and maintain biodiversity. Thus, precise knowledge of their diet is a prerequisite for designing conservation strategies of these endangered species. Direct and indirect monitoring as well as invasive and non-invasive approaches that have been used to study the diet are either biased or have a low resolution. The DNA-based analysis of feces is an alternative method that may provide better information. It can be implemented through a metabarcoding approach, which is the simultaneous identification of multiple species from a single environmental sample containing degraded DNA by using Next Generation Sequencing. In this case, the use of universal primers for vertebrates amplifying all potential prey also amplifies the predator DNA when it belongs to a close taxon (e.g. mammals). Thus, the PCR products obtained from feces extracts will mainly consist of predator sequences and may not represent the full diet. The use of oligonucleotides specifically blocking the amplification of the predator DNA may overcome this problem. We have developed such a method based on the concomitant use of a universal primer pair (12SV5, amplifying all vertebrates) and blocking oligonucleotides for identifying the prey DNA fragments from predators feces. Even if the method developed is not quantitative, it is robust and adequate for studying predator with a very large dietary range and has a better resolution than traditional methods for identifying prey at the genus or species level. This methodology has been applied to characterize the highly eclectic diet (mammals, birds, amphibians and fishes) of two Northern-Pakistani populations of leopard cat (Prionailurus bengalensis). With the same approach, we demonstrated the importance of the Human-leopard conflict in Pakistan, due to the almost exclusive consumption of domestic animals by the common leopard (Panthera pardus). We could also highlight relevant conservation issues for the highly endangered and cryptic snow leopard (Panthera uncia), based on the fact that it mainly fed on wild ungulates., La caractérisation des réseaux trophiques est nécessaire pour comprendre le fonctionnement des écosystèmes et les mécanismes impliqués dans leur stabilité. Il est parfois difficile de déterminer les régimes alimentaires notamment pour des espèces discrètes et difficiles à observer comme les grands carnivores. Cependant, ces espèces jouent un rôle clé dans les écosystèmes dont elles influencent le fonctionnement et la biodiversité. Ainsi, connaitre le régime alimentaire des grands prédateurs avec précision est essentiel pour établir des stratégies de conservation. Diverses méthodes basées sur le monitoring, l'analyse d'échantillons invasifs ou non ont été utilisées pour étudier les régimes alimentaires. Elles sont généralement biaisées ou peu résolutives. Les méthodes basées sur l'identification des fragments d'ADN dans les fèces ont le potentiel de fournir une meilleure information, notamment dans le cadre d'une approche métabarcoding. Il s'agit de caractériser simultanément l'ensemble des espèces dont l'ADN est présent dans un échantillon environnemental, en utilisant les Nouvelles Techniques de Séquençage. Dans ce cas, les amorces universelles nécessaires pour amplifier toutes les proies potentielles amplifient également l'ADN du prédateur s'il y a proximité taxonomique (par exemple mammifères). Ainsi les produits PCR obtenus à partir des fèces sont essentiellement composés d'ADN du prédateur et ne reflètent pas l'ensemble du régime alimentaire. L'utilisation d'un oligonucléotide de blocage limitant spécifiquement l'amplification de l'ADN du prédateur peut résoudre ce problème. Nous avons développé une méthode de ce type basée sur l'utilisation d'amorces universelles pour les vertébrés (amplifiant la région 12SV5) et d'oligonucléotides de blocage. Bien que non quantitative, cette méthode s'est montrée robuste, adaptée à l'étude de prédateurs à très large spectre de proies, et très résolutive pour identifier les proies au niveau du genre et de l'espèce. Nous l'avons appliquée à l'étude du régime alimentaire du chat léopard (Prionailurus bengalensis) qui s'est avéré très diversifié (mammifères, oiseaux, amphibiens et poissons) dans les deux populations du Pakistan étudiées. Avec la même approche, nous avons démontré la réalité du conflit entre l'homme et le léopard commun (Panthera pardus) dont le régime est presque exclusivement composé d'animaux domestiques. Enfin, nous avons pu proposer des actions de conservations pertinentes après avoir montré que le régime de la très menacée panthère des neiges (Panthera uncia) est principalement composé d'ongulés sauvages.

L’acarien rouge de la tomate Tetranychus evansi (Acari: Tetranychidae) est considéré comme une espèce invasive à fort impact économique sur les cultures de solanacées. Il a été découvert pour la première fois en 1954 au Brésil, d’où il est probablement originaire. Historiquement, T. evansi a d’abord été signalé en Afrique et plus récemment en Europe et en Asie. L’objectif de cette thèse était de reconstruire les routes de colonisation de T. evansi et de dégager le scénario évolutif décrivant le mieux l’histoire de l’invasion. Nous avons d’abord analysé des échantillons collectés dans son aire actuelle de distribution, à l’aide des séquences d’un fragment du gène codant pour la sous-unité I de la Cytochrome Oxydase (COI) de l’ADN mitochondrial et de la région ITS1-5,8S-ITS2 de l’ADN nucléaire ribosomique. Les données soutiennent l’hypothèse d’une origine sud américaine de cette espèce et ont révélé que des événements d’invasions multiples et cryptiques ont eu lieu lors de la colonisation de l’Europe. L’invasion résulte de deux lignées génétiquement divergentes et originaires de deux régions géographiques distantes au Brésil. Ces deux lignées semblent avoir des potentiels invasifs contrastés. Elles s’hybrident en laboratoire ainsi que dans la nature. Grâce à 16 locus microsatellites que nous avons développés et utilisés comme marqueurs, nous avons déterminé les zones géographiques de cette hybridation. Nous avons également pu estimer des paramètres historiques de l’invasion et confronter différents scénarios d’introduction, par la comparaison de la composition génétique des populations récemment introduites avec celles de l’aire d’origine de T evansi, et par l’utilisation de la méthode d’inférence bayésienne (Approximate Bayesian Computation, ABC). Les résultats ABC contredisent partiellement le scénario d’invasion basé uniquement sur des données historiques. Ils suggèrent que T. evansi serait d’abord arrivé en Europe dans le sud de l'Espagne (en Andalousie) bien avant les signalements historiques. Ainsi, l’Andalousie semble avoir servi de source de colonisation pour des nouvelles zones d’Afrique, d’autres régions méditerranéennes et d’Asie. Les résultats de cette thèse ouvrent des perspectives d’étude visant à comprendre pourquoi certaines populations d‟une espèce allochtone réussissent à s’établir et à envahir un nouvel écosystème., The red tomato spider mite Tetranychus evansi (Acari: Tetranychidae) is regarded as an invasive species having an important economic impact on solanaceous crops. It was first discovered in Brazil in 1954, where it probably originated. Based on historical records, T. evansi was first reported in Africa and more recently in Europe and Asia. This work aims at reconstructing the colonization routes of T. evansi and identifies the scenario that best describes the evolutionary history of the invasion. To do this, we first analyzed samples collected from most parts of the world where the mite is currently known to occur. We used sequence variation of a fragment of the mitochondrial Cytochrome Oxidase (COI) sub-unit I gene and the ITS1-5.8S-ITS2 of the nuclear ribosomal DNA. Our results were consistent with the hypothesis of a South American origin of this species. They also suggested that the invasion of south Europe resulted from multiple cryptic introductions from two genetically divergent lineages originated from two distant geographical regions in Brazil. These two lineages seem to have a differential invasive potential. Despite the high genetic divergence, crosses between mites stemming from the two lineages do occur both in the laboratory and in nature. Second, we used 16 microsatellite loci that we developed for this study and in association with Approximate Bayesian Computation (ABC) methods; we reconstructed the historical events of the cryptic invasion of the pest. ABC results challenge the invasion scenario captured by historical data only. They suggest that T. evansi first arrived to Europe in Southern Spain (Andalusia) long before historic records. Thus, Andalusia seems to have served as a source for colonization of new areas in Africa and other Mediterranean regions. The results obtained in this thesis provide an interesting framework to further study and understand why some populations of an exotic species might become invasive.

The red tomato spider mite Tetranychus evansi (Acari: Tetranychidae) is regarded as an invasive species having an important economic impact on solanaceous crops. It was first discovered in Brazil in 1954, where it probably originated. Based on historical records, T. evansi was first reported in Africa and more recently in Europe and Asia. This work aims at reconstructing the colonization routes of T. evansi and identifies the scenario that best describes the evolutionary history of the invasion. To do this, we first analyzed samples collected from most parts of the world where the mite is currently known to occur. We used sequence variation of a fragment of the mitochondrial Cytochrome Oxidase (COI) sub-unit I gene and the ITS1-5.8S-ITS2 of the nuclear ribosomal DNA. Our results were consistent with the hypothesis of a South American origin of this species. They also suggested that the invasion of south Europe resulted from multiple cryptic introductions from two genetically divergent lineages originated from two distant geographical regions in Brazil. These two lineages seem to have a differential invasive potential. Despite the high genetic divergence, crosses between mites stemming from the two lineages do occur both in the laboratory and in nature. Second, we used 16 microsatellite loci that we developed for this study and in association with Approximate Bayesian Computation (ABC) methods; we reconstructed the historical events of the cryptic invasion of the pest. ABC results challenge the invasion scenario captured by historical data only. They suggest that T. evansi first arrived to Europe in Southern Spain (Andalusia) long before historic records. Thus, Andalusia seems to have served as a source for colonization of new areas in Africa and other Mediterranean regions. The results obtained in this thesis provide an interesting framework to further study and understand why some populations of an exotic species might become invasive.; L’acarien rouge de la tomate Tetranychus evansi (Acari: Tetranychidae) est considéré comme une espèce invasive à fort impact économique sur les cultures de solanacées. Il a été découvert pour la première fois en 1954 au Brésil, d’où il est probablement originaire. Historiquement, T. evansi a d’abord été signalé en Afrique et plus récemment en Europe et en Asie. L’objectif de cette thèse était de reconstruire les routes de colonisation de T. evansi et de dégager le scénario évolutif décrivant le mieux l’histoire de l’invasion. Nous avons d’abord analysé des échantillons collectés dans son aire actuelle de distribution, à l’aide des séquences d’un fragment du gène codant pour la sous-unité I de la Cytochrome Oxydase (COI) de l’ADN mitochondrial et de la région ITS1-5,8S-ITS2 de l’ADN nucléaire ribosomique. Les données soutiennent l’hypothèse d’une origine sud américaine de cette espèce et ont révélé que des événements d’invasions multiples et cryptiques ont eu lieu lors de la colonisation de l’Europe. L’invasion résulte de deux lignées génétiquement divergentes et originaires de deux régions géographiques distantes au Brésil. Ces deux lignées semblent avoir des potentiels invasifs contrastés. Elles s’hybrident en laboratoire ainsi que dans la nature. Grâce à 16 locus microsatellites que nous avons développés et utilisés comme marqueurs, nous avons déterminé les zones géographiques de cette hybridation. Nous avons également pu estimer des paramètres historiques de l’invasion et confronter différents scénarios d’introduction, par la comparaison de la composition génétique des populations récemment introduites avec celles de l’aire d’origine de T evansi, et par l’utilisation de la méthode d’inférence bayésienne (Approximate Bayesian Computation, ABC). Les résultats ABC contredisent partiellement le scénario d’invasion basé uniquement sur des données historiques. Ils suggèrent que T. evansi serait d’abord arrivé en Europe dans le sud de l'Espagne (en Andalousie) bien avant les signalements historiques. Ainsi, l’Andalousie semble avoir servi de source de colonisation pour des nouvelles zones d’Afrique, d’autres régions méditerranéennes et d’Asie. Les résultats de cette thèse ouvrent des perspectives d’étude visant à comprendre pourquoi certaines populations d‟une espèce allochtone réussissent à s’établir et à envahir un nouvel écosystème.

In animals, mitochondrial DNA (mtDNA) is generally composed of ~16 kb circular monomer molecules. However, two species of terrestrial Crustaceans Armadillidium vulgare and Porcellionides pruinosus (Isopoda: Oniscidea) are exceptions. Their mtDNA is composed of ~14 kb linear monomers associated to ~28 kb circular head-to-head dimers. In order to describe its structure, the complete mtDNA sequence of A. vulgare has been obtained. It does contain the 13 protein coding genes and the 2 ribosomal sub-units generally found in metazoan mtDNA, but not all of the 22 expected transfer RNA (tRNAs). Besides, a surprising heteroplasmy that generates a dual tRNA alloacceptor for both amino acids Alanine and Valine (tRNAAla/Val) has been discovered. This heteroplasmy by the presence of two different genes on a single mitochondrial locus is an unique example in eukaryotes. Interestingly, this heteroplasmy has been observed in a wide range of Oniscidea species carrying an atypical mtDNA. The appearance of the atypical mitochondrial genome in isopods may have permit the appearance of the tRNAAla/Val, and evolutionary forces that allow the maintenance of these two genes essential for mitochondrial translation might conserve the atypical structure of mtDNA., L'ADN mitochondrial (ADNmt) des animaux est généralement constitué de molécules circulaires monomériques de ~16 kb. Cependant, parmi les rares exceptions qui ont été décrites, deux espèces d'Oniscidea Armadillidium vulgare et Porcellionides pruinosus (Crustacés Isopodes terrestres) présentent un ADNmt atypique composé de molécules monomériques linéaires de ~14 kb associées à des dimères circulaires et palindromiques de ~28 kb. Afin de connaître plus en détail sa structure, l'ADNmt atypique d'A. vulgare a été séquencé. Il contient bien les 13 gènes codants pour des protéines et les deux sous unités ribosomales généralement présents dans l'ADNmt des Métazoaires, mais en revanche il ne présente pas l'ensemble des 22 ARN de transferts (ARNt) attendus. De plus, une étonnante hétéroplasmie générant un ARNt alloaccepteur pour les acides aminés Alanine et Valine (ARNtAla/Val) a été découverte. Cette hétéroplasmie est un exemple unique chez les Eucaryotes par la présence de deux gènes différents sur le même locus mitochondrial. De façon surprenante, cette hétéroplasmie a également été observée chez de nombreuses autres espèces d'Oniscidea qui possèdent aussi un génome mitochondrial atypique. Il semble donc que l'apparition de cet ADNmt atypique chez les Isopodes ait permis l'apparition de l'ARNtAla/Val, et que les forces évolutives permettant le maintien de ces deux gènes essentiels à la traduction mitochondriale soient impliquées dans la conservation de cette structure atypique.

XIIIes Journées des maladies du système nerveux périphérique; National audience; Résumé : L'atteinte des nerfs périphériques est très fréquente dans les maladies mitochondriales mais sa sévérité est très variable. Ces maladies mitochondriales peuvent être causées par des mutations de l'ADN mitochondrial (ADNmt), comme c'est le cas dans les syndromes MERRF et MELAS ou par des mutations de gènes nucléaires. En outre, des anomalies secondaires de l'ADNmt (telles que des délétions multiples de l'ADNmt musculaire) peuvent résulter de maladies mitochondriales dues à des mutations de gènes nucléaires impliqués dans la maintenance de l'ADNmt. C'est le cas du syndrome Sensory Ataxic Neuropathy with Ophthalmoplegia (Sando) dû à des mutations récessives du gène POLG codant pour la sous-unité catalytique de l'ADN polymérase mitochondriale (ADN polymérase gamma) ou du syndrome Mitochondrial Neuro-Gastro-Intestinal Encephalomyopathy (MNGIE) dû à des mutations récessives du gène TYMP qui code pour la thymidine phosphorylase (TP) cytoplasmique. Des neuropathies génétiquement déterminées dues à des mutations dans le gène de la mitofusine 2, GTPase impliquée dans la dynamique mitochondriale (fusion des membranes mitochondriales) ont été identifiées au cours des dernières années. Des anomalies histopathologiques évocatrices (anomalies des mitochondries axonales) peuvent être observées sur les coupes longitudinales des biopsies nerveuses de ces patients. Abstract : Involvement of peripheral nerves is frequent in mitochondrial disorders but with variable severity. Mitochondrial diseases causing peripheral neuropathies (PN) may be due to mutations of mitochondrial DNA (mtDNA), as is the case in MERRF and MELAS syndromes, or to mutations of nuclear genes. Secondary abnormalities of mtDNA (such as multiple deletions of muscle mtDNA) may result from mitochondrial disorders due to mutations in nuclear genes involved in mtDNA maintenance. This is the case in several syndromes caused by impaired mtDNA maintenance, such as Sensory Ataxic Neuropathy, Dysarthria and Ophthalmoplegia (SANDO) due to recessive mutations in the POLG gene, which encodes the catalytic subunit of mtDNA polymerase (DNA polymerase gamma), or Mitochondrial Neuro-Gastro-Intestinal Encephalomyopathy (MNGIE), due to recessive mutations in the TYMP gene, which encodes thymidine phosphorylase. Genetically-determined PN due to mutations of mitofusin 2, a GTPase involved in the fusion of external mitochondrial membranes, were identified during the last few years. Characteristic ultrastructural lesions (abnormalities of axonal mitochondria) are observed on longitudinal sections of nerve biopsies in patients with PN due to mitofusin 2 mutations.

In Portugal where he has recently been introduced accidentally, the phytopathogenic invasive nematode Bursaphelenhus xylophilus is transported and transmitted to host trees (Pinus pinaster) by his indigenous vector Monochamus galloprovincialis. In order to evaluate the risks of invasion and propagation in France and in the rest of Europe, a detailed study on the biology and ecology of the vector M. galloprovincialis, was conducted in this country, in parallel with a study on the genetic and morphological variability of his populations and those of his sister species M. sutor. It was shown that M. galloprovincialis, present in every French forest land, has four larval instars that were described. Fecundity, larval instars' duration and longevity were measured. The existence of a diapause in the fourth larval instar was observed and had as result a synchronisation of the adults' emergence; a prolonged diapause seems to exist for a small section of the population. The larval development can be affected by various factors, as the breeding log dimensions. M. galloprovincialis showed a preference for Pinus sylvestris, but it can develop on other Pinus species as well namely P. pinaster, major host in the South West regions. It seems that climatic conditions have more important role in the distribution of this insect than the host tree. This was confirmed by the molecular study. Genetic and morphological proximity was evident by twelve polymorphic sites of the cytochrome oxydase I and four morphological characters, three of which correspond to male genitalia characters. The totality of the results demonstrated that a great number of factors favourable to the propagation of the nematode are gathered in France.; Au Portugal où il a été récemment introduit accidentellement, le nématode phytopathogène invasif Bursaphelenhus xylophilus est véhiculé et transmis par son vecteur indigène Monochamus galloprovincialis aux arbres hôtes (Pinus pinaster). Pour estimer les risques d'invasion et de propagation en France et au reste de l'Europe, une étude approfondie de la biologie et de l'écologie du vecteur M. galloprovincialis,, a été menée dans ce pays, en parallèle avec une étude de la variabilité génétique et morphologique de ses populations et de celles de son espèce sœur M. sutor. Il a été montré que M. galloprovincialis, présent dans toutes les forêts françaises, possède quatre stades larvaires qui ont été décrits. La fécondité, la durée des stades larvaires et la longévité ont été mesurées. L'existence d'une diapause au quatrième stade larvaire a été observée, dont l'effet est une synchronisation des émergences d'adultes ; une diapause prolongée semble exister chez une faible fraction de la population. Le développement larvaire peut être affecté par divers facteurs, dont les dimensions du rondin d'élevage. M. galloprovincialis a montré une préférence pour Pinus sylvestris, mais il peut aussi bien se développer sur d'autres espèces de Pinus notamment P. pinaster, essence majoritairement attaquée dans les régions du Sud Ouest. Il s'est avéré que ce sont surtout les conditions climatiques et non l'essence hôte, qui jouent un rôle important dans la distribution de cet insecte, ce qui a été confirmé par l'étude moléculaire. La proximité génétique et morphologique des espèces M. galloprovincialis et M. sutor a été mise en évidence par douze sites polymorphes du gène de la cytochrome oxydase I et quatre caractères morphologiques dont trois correspondant à des caractères de génitalias mâles. L'ensemble des résultats a permis de conclure qu'un grand nombre de facteurs favorables à la propagation du nématode sont réunis en France.