Éditeur(s) : HAL CCSD Taylor & Francis
Résumé : International audience
Abstract Indoor fungal contamination has been associated with a wide range of adverse health effects, including infectious diseases, toxic effects and allergies. The diversity of fungi contributes to the complex role that they play in indoor environments and human diseases. Molds have a major impact on public health, and can cause different consequences in hospitals, homes and workplaces. This review presents the methods used to assess fungal contamination in these various environments, and discusses advantages and disadvantages for each method in consideration with different health risks. Air, dust and surface sampling strategies are compared, as well as the limits of various methods are used to detect and quantify fungal particles and fungal compounds. In addition to conventional microscopic and culture approaches, more recent chemical, immunoassay and polymerase chain reaction (PCR)-based methods are described. This article also identifies common needs for future multidisciplinary research and development projects in this field, with specific interests on viable fungi and fungal fragment detections. The determination of fungal load and the detection of species in environmental samples greatly depend on the strategy of sampling and analysis. Quantitative PCR was found useful to identify associations between specific fungi and common diseases. The next-generation sequencing methods may afford new perspectives in this area.
ISSN: 1040-841X

hal-00874670
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00874670
DOI : 10.3109/1040841X.2013.777687
PUBMED : 23586944

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Transposable elements play a major role in the evolution of eukaryotic genomes. Knowing the distribution of transposable elements between different species within the same taxon is essential to study their dynamics and to better understand their role in the evolution of species. Given their abundance, species diversity and living environment, crustaceans are an excellent model for studying comparative genomics of retrotransposons. It is notably in the squat lobsters that the GalEa clade of Superfamily Copia was defined. We studied the distribution of two well-known LTR retrotransposons superfamilies: Gypsy and Copia, in crustaceans. By combining PCRs with degenerate primers and in silico analysis, we identified 35 families of Copia retrotransposons and 46 families of Gypsy retrotransposons in 15 and 18 species of crustaceans (mainly Malacostraca: crabs, shrimp, krill ...). These elements have different distribution and diversity in crustaceans. Gypsy elements appear relatively commonly and diverse in all species. Conversely, the Copia elements seem rare, and consequently more difficult to detect, and are largely dominated by the elements of the clade GalEa. These results suggest two different dynamic strategies for retrotransposons Gypsy (the Red Queen theory) and retrotransposons GalEa (‘domino days spreading’ branching process). In addition, GalEa elements present a great evolutionary success being widely distributed in many branches of metazoans. They are also present in certain red algae and we have also detected them in Fungi. Taking advantage of the large amount of available genomic data, we have studied the distribution of GalEa elements of Fungi, in order to compare it with the results obtained in crustaceans. In fact, they appear only in a large phylum of Ascomycetes, in Pezizomycotina, and they form a monophyletic group within the GalEa. Finally, in the Fungi, the GalEa elements are not majority among Copia retrotransposons. We have therefore initiated a new study in molluscs, to define if the results obtained in crustaceans are a feature of GalEa elements, Malacostraca or metazoans.
Les éléments transposables jouent un rôle majeur dans l’évolution des génomes eucaryotes. La connaissance de la distribution des éléments transposables entre différentes espèces au sein d’un même taxon est une condition essentielle pour étudier leur dynamique et mieux comprendre leur rôle dans l'évolution des espèces. Compte tenu de leur abondance, de leur diversité spécifique et de milieu de vie, les crustacés sont un excellent modèle pour étudier la génomique comparative des rétrotransposons. C’est notamment chez les Galathées qu’a été défini le clade GalEa des éléments de la superfamille des Copia. Nous avons étudié la distribution de deux superfamilles de rétrotransposons à LTR bien connus: les Gypsy et les Copia, au sein des crustacés. En combinant des PCRs avec amorces dégénérées et des analyses in silico, nous avons identifié 35 familles de rétrotransposons Copia et 46 familles de rétrotransposons Gypsy dans respectivement 15 et 18 espèces de crustacés (principalement des malacostracés : crabes, crevettes, krill...). Ces éléments présentent une distribution et une diversité différentes au sein des crustacés. Les éléments Gypsy apparaissent relativement fréquents et diversifiés dans toutes les espèces. A l’inverse, les éléments Copia semblent rares, donc difficilement détectables, et sont largement dominés par les éléments du clade GalEa. Ces résultats suggèrent deux stratégies différentes de dynamique pour les rétrotransposons Gypsy (théorie de la Reine Rouge) et les rétrotransposons GalEa (‘domino days spreading’ branching process). De plus, les éléments GalEa présentent un grand succès évolutif en étant largement distribués dans de nombreuses branches de métazoaires. Ils sont aussi présents chez quelques algues rouges et nous en avons également détecté chez des Fungi. Profitant des nombreuses données génomiques disponibles, nous avons donc étudié la distribution des éléments GalEa de Fungi, dans le but de comparer celle-ci aux résultats obtenus chez les crustacés. En fait, ils n’apparaissent qu’au sein d’un grand embranchement d’ascomycètes, les Pezizomycotina, et ils forment un groupe monophylétique au sein des GalEa. Enfin, chez les Fungi, les éléments GalEa ne sont pas majoritaire parmi les rétrotransposons Copia. Nous avons donc initié une nouvelle étude chez les mollusques, afin de définir si les résultats obtenus chez les crustacés sont une caractéristique des éléments GalEa, des malacostracés ou des métazoaires.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01132413

NNT : 2015PA066017
tel-01132413
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01132413
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01132413/document
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01132413/file/these_archivage_2600252o.pdf

Éditeur(s) : HAL CCSD WB Saunders
Résumé : International audience
BACKGROUND: Environmental surveillance is important in high-risk areas of hospitals to prevent fungal infections in immunosuppressed patients. Conventional culture methods for enumerating environmental fungi are time-consuming. AIM: In this field study, a solid-phase cytometry technique (SPC) and a more conventional culture-based method to quantify fungal contamination of hospital air and surface samples were compared. METHODS: For the air sampling, a liquid cyclone air sampler was used with a flow rate of 300 L/min for 10 min in each of four hospital locations. Surface swabbing was done in two locations, with two different swab types. Samples from all areas were processed by SPC and by culture on malt extract agar. FINDINGS: The mean airborne concentrations of viable fungi determined by SPC were about 1.5-fold higher than the mean concentrations obtained with the culture-based method. These differences for air samples were significant in three hospital environments. No significant difference was observed for surface samples between the two swab types and between the two analytical methods. One of the prominent advantages of SPC was its rapidity in comparison with the culture-based method (5 h versus 5 days). CONCLUSION: In this study, we showed that SPC allows for rapid monitoring of viable fungi in hospital environments. SPC can thus be used to provide an early warning and a rapid implementation of corrective measures. Viable fungi detection may be an important tool to assess infectious risk in wards with immunosuppressed patients.
ISSN: 0195-6701

hal-00874713
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00874713
DOI : 10.1016/j.jhin.2012.10.004
PUBMED : 23313088

Résumé : Les mutualismes, interactions interspécifiques où chaque partenaire retire un bénéfice net de leur association, sont centraux dans l’origine et l’organisation de la biodiversité. Bien que globalement bénéfiques pour chacun des partenaires, ces interactions n’enlèvent rien à l’égoïsme inhérent de chaque espèce pour sa survie et sa reproduction, générant des conflits d’intérêts entre les espèces. Ainsi, comprendre les processus écologiques et évolutifs qui maintiennent le caractère mutualiste d’interactions entre plusieurs espèces est primordial dans la compréhension du maintien de la biodiversité. Néanmoins, le corpus scientifique s’est jusqu'à présent surtout concentré sur des paires d’espèces en interaction. Or, ces avancées scientifiques restent partielles car la plupart de ces interactions s’englobent dans un contexte communautaire. C’est dans ce cadre conceptuel que se place mon travail de thèse. Alors que la diversité structurelle des mutualismes de protection entre plantes et fourmis en ont fait un modèle d’étude clé dans la compréhension des mutualismes, j’ai concentré mes recherches sur l’intégration d’un troisième partenaire fongique pour comprendre ses conséquences sur les résultantes écologiques et évolutives de ces mutualismes tripartites. Je me suis tout d’abord intéressé à définir la relation qui lie de façon mutualiste le champignon aux deux autres partenaires et à établir les conflits d’intérêts émanant de ces différentes interactions pour comprendre quels facteurs permettaient de les réguler. Ainsi, la relation qui lie le champignon aux fourmis peut être qualifiée d’agriculture. Les fourmis protègent, nourrissent et disséminent le champignon et celui-ci, via ses propriétés structurales, permet l’élaboration de galeries servant de piège pour capturer des proies. Ce phénomène crée cependant un conflit d’allocation de la force ouvrière des fourmis et nuit directement aux bénéfices de la plante par une diminution de l’intensité des patrouilles sur ses feuilles, diminuant consécutivement sa protection et sa fitness. Néanmoins, le rôle du champignon dans les transferts de nutriments entre les fourmis et la plante, ainsi que certaines réponses évolutives de la plante permettent de réguler ces conflits, stabilisant les bénéfices nets de chaque partenaire dans ce mutualisme tripartite. Puis, je me suis concentré à comprendre comment certains facteurs évolutifs pouvaient moduler cette résultante écologique. La prise en compte du caractère multipartite d’un mutualisme change radicalement la vision de l’évolution des mutualismes jusqu’alors étudiée entre paires d’espèces. Alors que le corpus scientifique s’accorde à dire que la spécialisation entre espèce par coévolution renforce la stabilité et les bénéfices perçus par chaque partenaire, le contexte multipartite semble altérer ces prédictions. Au contraire la spécialisation multipartite peut être dans certains cas un moteur d’instabilité et de baisse des bénéfices. Enfin cette thèse permet de faire le lien entre deux concepts qui s’opposent : la coévolution diffuse et la coévolution par paire. Je montre ainsi que la coévolution peut intervenir sur plus de deux espèces à la fois, mais qu’elle peut quand même entrainer une spécialisation multispécifique. Finalement, au contraire des prédictions de la coévolution diffuse, cette thèse montre que plusieurs pressions de sélection contrastées émanant de différentes espèces envers un seul trait d’une troisième espèce peuvent promouvoir la spécialisation multi-spécifique.
Mutualisms, defined as interspecific interactions where each partner receives net benefices from their interactions, are central to the organization of earth biodiversity. Although globally beneficial for each partner, such interactions do not modify the inherent selfishness of species for their survival and reproduction, generating conflicts of interests between species. Thus understanding the ecological and the evolutionary processes maintaining positive outcomes in mutualisms is fundamental to understand how mutualisms shape earth biodiversity. However, scientific research on mutualisms has most of the time focused on interaction between pairs of species. Such knowledge is thus partial as mutualisms are embraced in a community context. My doctoral thesis takes place in this conceptual framework. I focused my research on the integration of a third fungal partner in protective interactions between ants and plants to evaluate its consequences on the ecological and evolutionary outcomes of such mutualisms, taken as multispecies interactions. I first focused my researches in defining the mutualistic interaction linking the fungal partner with its two other associates and in revealing any conflict of interests and their regulation that may emerge from such tripartite interactions. The interactions between the ants and the fungi can be qualified as a case of non-food fungiculture. The ants protect, provide food and disseminate the fungus, and the latter, thanks to its structural properties, allows the elaboration of galleries used that are then used as trap to capture preys. This phenomenon creates a conflict of interest in the allocation of the worker force, altering host plant benefits through a decrease of worker patrolling activity and consequently leaves protection and thus fitness. However, the role of the fungus in the nutrient transfers between ants and plants added to evolutionary responses from the plant allows regulating this conflict, stabilizing the net benefits towards the plant. Then I have concentrated my researches in understanding how evolutionary factors would modulate the ecological outcomes of such interactions. Taking into account the multispecific character of mutualisms changes radically the vision on the evolution of mutualisms when pair of species are considered. While it is widely accepted that specialization of mutualist species through coevolution reinforce the stability of the interaction and the net benefit of each partner, the multispecific context seems to deviate these predictions. Conversely, I show that specialization between three mutualistic partners can drive instability and decrease of benefits. Finally, the results of this thesis join the gap between two previously opposed concepts: diffuse coevolution and pairwise coevolution. I show that coevolution can happen between more than two species simultaneously and that it can drive mutlispecific specialization. Opposed to the diffuse coevolution, I show that contrasting selective pressures on a same trait from different partner can promote specialization of species.

http://www.theses.fr/2013AGUY0622/document

Éditeur(s) : HAL CCSD Wiley
Résumé : Proper estimates of decomposition are essential for tropical forests, given their key role in the global carbon (C) cycle. However, the current paradigm for litter decomposition is insufficient to account for recent observations and may limit model predictions for highly diverse tropical ecosystems. In light of recent findings from a nutrient-poor Amazonian rainforest, we revisit the commonly held views that: litter traits are a mere legacy of live leaf traits; nitrogen (N) and lignin are the key litter traits controlling decomposition; and favourable climatic conditions result in rapid decomposition in tropical forests. Substantial interspecific variation in litter phosphorus (P) was found to be unrelated to variation in green leaves. Litter nutrients explained no variation in decomposition, which instead was controlled primarily by nonlignin litter C compounds at low concentrations with important soil fauna effects. Despite near-optimal climatic conditions, tropical litter decomposition proceeded more slowly than in a climatically less favourable temperate forest. We suggest that slow decomposition in the studied rainforest results from a syndrome of poor litter C quality beyond a simple lignin control, enforcing energy starvation of decomposers. We hypothesize that the litter trait syndrome in nutrient-poor tropical rainforests may have evolved to increase plant access to limiting nutrients via mycorrhizal associations.
ISSN: 0028-646X

hal-01032400
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01032400
DOI : 10.1111/j.1469-8137.2010.03483.x

Éditeur(s) : HAL CCSD Royal Society, The
Résumé : Species engaged in multiple, simultaneous mutualisms are subject to trade-offs in their mutualistic investment if the traits involved in each interaction are overlapping, which can lead to conflicts and affect the longevity of these associations. We investigate this issue via a tripartite mutualism involving an ant plant, two competing ant species and a fungus the ants cultivate to build galleries under the stems of their host plant to capture insect prey. The use of the galleries represents an innovative prey capture strategy compared with the more typical strategy of foraging on leaves. However, because of a limited worker force in their colonies, the prey capture behaviour of the ants results in a trade-off between plant protection (i.e. the ants patrol the foliage and attack intruders including herbivores) and ambushing prey in the galleries, which has a cascading effect on the fitness of all of the partners. The quantification of partners' traits and effects showed that the two ant species differed in their mutualistic investment. Less investment in the galleries (i.e. in fungal cultivation) translated into more benefits for the plant in terms of less herbivory and higher growth rates and vice versa. However, the greater vegetative growth of the plants did not produce a positive fitness effect for the better mutualistic ant species in terms of colony size and production of sexuals nor was the mutualist compensated by the wider dispersal of its queens. As a consequence, although the better ant mutualist is the one that provides more benefits to its host plant, its lower host–plant exploitation does not give this ant species a competitive advantage. The local coexistence of the ant species is thus fleeting and should eventually lead to the exclusion of the less competitive species.
ISSN: 0962-8452

hal-01608641
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01608641
DOI : 10.1098/rspb.2016.1679
PRODINRA : 405078

Résumé : L’ingénierie agroécologique vise à produire des savoirs actionnables, pour concevoir des systèmes de cultures économiquement et écologiquement performants, par la valorisation de régulations naturelles. Notre problématique est centrée sur la santé des cultures, et plus particulièrement sur la bactérie phytopathogène Ralstonia solanacearum, agent du flétrissement bactérien alors qu’une souche extrêmement agressive menace la production de tomates en plein champ en Martinique. La nécessité d’explorer et de développer des alternatives aux méthodes conventionnelles de protection des plantes (variétés résistantes, pesticides), actuellement inefficaces, invite à la mise en œuvre d’une démarche de conception innovante. Nos travaux montrent que la mobilisation d’une barrière rhizosphérique est une stratégie de régulation biologique alternative. Différents processus y contribuent, telle que la mycorhization, symbiose entre racines et champignons mycorhiziens à arbuscules, présents dans la plupart des sols. Nous montrons que la mobilisation de réseaux de mycorhizes indigènes à partir d’un sol agricole permet une mycorhization précoce de la tomate. De plus, l’association de plantes aux propriétés mycorhizotrophes et assainissantes en conditions contrôlées montre des effets bioprotecteurs partiels et ouvre de nouvelles perspectives de combinaisons entre processus. Ces combinaisons sont mobilisables par des leviers d’actions multi-scalaires. Nous avons produit une grille d’analyse générique de ces leviers d’action pour la conception, par des trajectoires d’innovation multidirectionnelles, de « systèmes de culture bioprotégés ». Dans le contexte agricole martiniquais, une démarche d’apprentissage permet en effet l’émergence d’une dynamique de co-conception de systèmes de cultures recourant aux plantes mycorhizotrophes. Nos travaux proposent des outils pour une exploration collective de nouvelles stratégies de gestion durable de la santé des cultures.
Agroecological engineering aims to produce actionable knowledge to design economically and environmentally efficient cropping systems, based on the exploitation of natural regulation mechanisms. Our issue is centered on crop health, especially on the plant pathogenic bacterium Ralstonia solanacearum (bacterial wilt agent), of which an extremely aggressive strain threatens field tomato production in Martinique. The need to explore and develop alternatives to conventional methods of plant protection (resistant varieties, pesticides), ineffective in our case, calls for the implementation of an innovative design approach. Our work shows that the protection of the roots via the formation of a self-sustaining rhizospheric barrier may be an alternative biological control strategy. Different processes contribute, such as mycorrhizal symbiosis between roots and arbuscular mycorrhizal fungi, which are present in most soils. We show that the mobilization of indigenous mycorrhizal networks from an agricultural soil allows early mycorrhization of tomatoes. In addition, the association of plants with mycorrhizal and sanitizing properties in controlled conditions showed partial bioprotective effects and opens up new prospects for combinations between processes. These combinations may be exploited in various ways. We produced a generic analysis grid of key levers to design "healthy cropping systems " through multi-directional innovation trajectories. In Martinique's agricultural context, a learning process allows the emergence of a dynamic co-design of cropping systems using mycorrhizal plants. Our work thus provides tools for collective exploration of new sustainable management strategies for crop health.

http://www.theses.fr/2015AGUY0828/document