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La théorie de l'État fiduciaire et le contrôle judiciaire des actes de l'Administration en matière environnementale : vers une redéfinition des obligations de l'État
No full textMalgré l'émergence du droit de l'environnement dans les années 70, les écosystèmes ont continué de se dégrader de façon croissante au cours des dernières décennies. L'omission des États de protéger adéquatement les écosystèmes pousse d'ailleurs les citoyens à entreprendre des recours judiciaires, par exemple en matière climatique, afin de les forcer à exercer leurs responsabilités. L'État est un acteur essentiel en matière de gouvernance climatique et son rôle doit donc évoluer pour faire face à l'ampleur du défi. Notamment, la large discrétion dont il dispose d'agir dans l'intérêt public doit être encadrée afin de l'exercer dans le respect des contraintes écologiques. La théorie de l'État fiduciaire, dont discutent des auteurs depuis les années 70, pourrait contribuer à encadrer sa discrétion et imposer de plus grandes responsabilités à l'État. Selon cette théorie, l'État dans ses fonctions exécutive et en partie législative, exercerait le rôle de fiduciaire de l'environnement. Détenant les pouvoirs de gestion, il devrait agir dans l'intérêt public des citoyens canadiens actuels (bénéficiaires de cette gestion), mais également dans celui des générations futures. La fiducie publique (ou public trust doctrine), un outil basé sur ces principes, est déjà appliquée aux États-Unis et dans certains autres pays du Commonwealth. Cependant, son application demeure très limitée, n'englobant, dans plusieurs États américains, que les ressources naturelles près des cours d'eau. De plus, cette doctrine n'impose que peu d'obligations positives aux gouvernements, qui ne doivent justifier leur action dans une logique fiduciaire que lorsque les citoyens la contestent devant les tribunaux. Néanmoins, plusieurs auteurs ont récemment suggéré d'appliquer cette logique fiduciaire plus largement pour redéfinir la gouvernance publique et la démocratie, forçant les États à considérer les intérêts écologiques dans l'ensemble de leurs actes. L'intérêt de la théorie de l'État fiduciaire réside dans l'imposition d'obligations positives de protection, d'une obligation de rendre compte de la gestion des écosystèmes et, finalement, dans son intégration de la notion de responsabilité dans la gestion de l'environnement. Le contenu et la portée des devoirs fiduciaires qui seraient imposés à l'État en vertu de cette théorie restent à préciser. Afin de combler cette lacune, cette recherche explore, dans un premier temps, les causes sous-jacentes à l'inefficacité du droit de l'environnement, dont notamment la croissance économique et le néolibéralisme. Ces éléments sont aussi ceux qui balisent la notion d'intérêt public - donc la discrétion de l'État - à l'heure actuelle. Les changements nécessaires du système économique envisagés par les économistes écologiques et le rôle de la propriété privée dans la surexploitation des ressources naturelles sont également abordés. Il décrit par la suite le modèle d'État fiduciaire le plus prometteur, après avoir tracé le portrait de son évolution dans les dernières décennies et sa comparaison avec la fiducie publique américaine. Dans un second temps, une étude des décisions de contrôle judiciaire environnemental rendues par la Cour suprême du Canada et les tribunaux d'appel des provinces des Prairies et du Québec permet d'établir les caractéristiques de l'application des obligations de raisonnabilité et d'équité en matière environnementale. Ces obligations peuvent être considérées comme l'équivalent en droit public de l'obligation fiduciaire de loyauté du droit privé. Cette recherche décrit par la suite les arguments juridiques qui permettraient d'invoquer les devoirs fiduciaires environnementaux devant les tribunaux, puis propose une définition de ces derniers à l'aide des enseignements de l'analyse jurisprudentielle, de la doctrine et de l'expérience néo-zélandaise du guardianship entourant la protection de l'ancien parc national Te Urewera et de la rivière Whanganui. Il fournit, finalement, un portrait des responsabilités supplémentaires qui incomberaient à l'État en matière de protection de l'environnement et des changements nécessaires à la mise en œuvre de devoirs fiduciaires, advenant l'imposition claire de ces devoirs par les cours de justice ou la législation.Judicial Review of Environmental Matters and the Trusteeship Theory: Rethinking State's Obligations Towards the Environment. Despite the advent of environmental law in the '70s, ecosystems have increasingly degraded in the past decades. The failure of States to protect ecosystems adequately has led to several climate lawsuits launched by citizens all over the world, asking their government to take responsibility. The State is a fundamental actor of climate governance. The evolution of the role of the State is thus required to face the challenges brought by the environmental crisis. Its broad discretion to act in the public interest has to be exercised within ecological constraints. The trusteeship theory, discussed by authors also since the '70s, could contribute to guiding State's discretion and imposing greater responsibilities on governments. This theory suggests that the State would act as fiduciary of the environment - our common patrimony - in its executive and legislative functions. It would therefore exercise its managing powers in the best interest of current and future generations of Canadian citizens, beneficiaries of this "trust". The public trust doctrine, already applied in the United States and in other Commonwealth countries, is based on this principle. Its application is, however, limited, considering that in many American states, only natural resources close to public waterways are comprised in the trust. In addition, only a few positive duties are imposed on governments based on this doctrine, so that they do not have to justify their actions based on fiduciary principles until citizens challenge them in court. Redefining public governance and democracy with this fiduciary rationale, therefore forcing the State to consider ecological constraints in all of its decisions, has nevertheless been suggested by many authors over the last few years. The fiduciary theory's value resides in the imposition of positive obligations of protection, of a duty to account for ecosystem management, while also integrating a notion of responsibility in environmental protection. The content and scope of the fiduciary duties that would be imposed on the State remain to be defined. In order to fill this gap, this research project explores, in the first part, the underlying causes that explain environmental law's lack of effectiveness and that shape the notion of "public interest", including economic growth and neoliberalism. The necessary changes of the economic system suggested by ecological economists, as well as the role of private property in resources overexploitation are also addressed. After providing an overview of its evolution in the past decades, and a comparison with the American public trust doctrine, the most promising fiduciary model for environmental governance is explored. In the second part, environmental judicial review judgments rendered by the Supreme Court of Canada, as well as the Prairie Provinces' and Quebec's appellate courts, are studied to define the obligations of reasonableness and equity in environment. Indeed, those obligations are considered to be public law equivalents of private fiduciary duties. Legal arguments that could be used to invoke the application of public fiduciary duties in court are subsequently analyzed. A working definition of those fiduciary duties is then articulated based on the case law analysis, doctrinal developments, and Aotearoa New Zealand's experience with the guardianship that has been implemented to protect Te Urewera - a former national park - and the Whanganui River. In short, this project presents an overview of the additional duties of environmental protection that would be incumbent upon the State should a clear fiduciary obligation be recognized and imposed on the latter by courts or legislation
Contribution to the understanding and the improvement of the physico-chemical and techno-functional properties of whey by alkaline electro-activation treatment and complexation with canola proteins
No full textLa croissance de la population mondiale et l'évolution des habitudes alimentaires dans tous les pays vers une plus grande consommation d'aliments à base de protéines augmentent les préoccupations à l'échelle planétaire en ce qui concerne le risque de pénurie de protéines. Ceci est à son tour un facteur qui encourage la nécessité de mener des recherches approfondies et structurées pour trouver de nouvelles sources de protéines durables et de mieux valoriser les protéines existantes. Cependant, certaines protéines, notamment de source végétale, sont caractérisées par de médiocres propriétés fonctionnelles et ne permettent pas d'obtenir les aspects techno-fonctionnels souhaités dans les systèmes alimentaires. Afin de remédier à cet inconvénient, l'application de traitements alcalins pour modifier ces protéines et les transformer en ingrédients fonctionnels suscite un grand intérêt depuis quelques années. Ainsi, le présent projet a été réalisé dans un objectif d'utiliser la technologie d'électro-activation en solution comme traitement innovant, original et efficace pour une valorisation intégrale des ingrédients du lactosérum. En effet, le lactosérum en tant que co-produit de la production fromagère contient des composants de haute valeur nutritionnelle et technologique, notamment les protéines, mais aussi le lactose qui peut être utilisé pour produire des sucres à haute valeur ajoutée comme le lactulose qui est un prébiotique reconnu. La première étape de ce travail visait à déterminer l'impact du traitement d'électro-activation alcaline (EA) sur les propriétés physico-chimiques et fonctionnelles du lactosérum doux. L'impact de l'EA alcaline sur la solubilité des protéines, le moussage et les caractéristiques émulsifiantes du lactosérum a été également étudié. Le procédé de l'EA a amélioré la solubilité des protéines dans la plage de pH de 4,0 à 7,0. Contrairement aux échantillons de lactosérum non traités, qui formaient des émulsions micrométriques et instables à pH 3, les échantillons de lactosérum EA produisaient des émulsions nanométriques et stables à ce pH. De plus, bien que le lactosérum non traité et le lactosérum EA produisaient des émulsions stables à pH 7, les émulsions préparées avec le lactosérum EA avaient des tailles de particules plus petites et étaient plus stables contre la floculation des gouttelettes. Le lactosérum traité à l'EA avait tendance à générer des mousses avec un foisonnement et une stabilité significativement plus élevée. La présente étude a démontré que l'EA pouvait améliorer la fonctionnalité du lactosérum doux. Les protéines végétales sont de plus en plus populaires en raison de leurs bienfaits pour la santé et de leur durabilité. Cependant, comparativement aux protéines animales, les protéines végétales comme celles de canola ont une faible solubilité et des propriétés techno-fonctionnelles qui doivent être améliorées, ce qui les rend inefficaces en tant qu'ingrédients dans la formulation de différents aliments. Ainsi, dans le cadre du présent projet, le deuxième volet consistait à mener des études pour produire des protéines de canola solubles et fonctionnelles par complexation avec des protéines de lactosérum en utilisant la technologie d'électro-activation (AE) en solution. Les résultats obtenus ont permis de démontrer que la présence de lactosérum lors du traitement alcalin par EA de la solution de protéines de canola provoquait des interactions structurelles entre les protéines du lactosérum et les protéines de canola, conduisant au développement de nouveaux complexes de protéines qui sont caractérisés par un haut degré de solubilité et des propriétés émulsifiantes et gélifiantes nettement plus élevées que l'échantillon de canola non traité ou celui ayant subi un traitement par EA. En plus, par rapport aux protéines de canola non traitées qui présentaient une solubilité des protéines inférieure à 25 %, une faible capacité moussante, ainsi qu'une faible capacité d'émulsification et de gélification, les mélanges de canola/lactosérum traités par l'EA ont montré une solubilité des protéines d'environ 100 %, une capacité moussante de 300 %, une capacité de former des émulsions stables pendant 30 jours. Le troisième volet de ce projet a permis de démontrer que le traitement par électro-activation cathodique du lactosérum et des protéines de canola a permis de former un complexe qui est caractérisé par un fort pouvoir de gélification, ce qui constitue une contribution significative à l'amélioration du potentiel d'une co-utilisation des protéines de canola et du lactosérum pour la formulation d'aliments de type gel. Finalement, ce projet a apporté une contribution significative à l'avancement des connaissances sur le potentiel d'utilisation de la technologie d'électro-activation en solution pour la modification alcaline des protéines de lactosérum et du canola en vue d'améliorer leurs propriétés techno-fonctionnelles et de les utiliser comme ingrédients dans la formulation des aliments. En plus, il a été démontré que les traitements alcalins par électro-activation en solution peuvent être utilisés comme méthodes d'alcalinisation sans produits chimiques pour améliorer la solubilité et les propriétés fonctionnelles des protéines de canola et de leur mélange avec le lactosérum.The growth of the world population (over 30% of the existing 7.5 billion people estimated by 2050) and shifts in global eating patterns towards higher consumption of protein-based foods increase worldwide concerns on protein shortage and encourage extensive research to find new sustainable protein sources, which encourages research to recover protein from sustainable sources and valorization of existing protein sources. However, some proteins show poor functionalities in food systems and fail to provide expected functionality in food systems. The application of alkaline treatments to modify these proteins to convert them into functional ingredients has aroused great interest in recent years. The purpose of this study was to explore the electro-activation technology as an innovative alkalinity method to characteristically valorize whey components. Whey as a by-product of cheese and casein manufacturing contains several valuable components, which have demonstrated promising biological and functional properties. The first step of this work aimed to determine the impact of alkaline electro-activation (EA) treatment on physicochemical and functional properties of sweet whey. The impact of alkaline EA on the protein solubility, foaming, and emulsifying characteristics of whey was investigated. The EA process improved the protein solubility at the pH range of 4.0-7.0. In contrast to untreated whey samples, which formed micron-sized and unstable emulsions at pH 3, EA-whey produced nano-sized and stable emulsions at this pH. EA-treated whey tended to generate foams with significantly higher over run and stability. This study demonstrated that EA could enhance the protein solubility of functionality of sweet whey. Further studies were carried out to produce highly soluble and functional canola proteins through pH shifting-driven complexation with whey proteins by chemical-free alkaline electro-activation. Plant proteins are becoming more popular due to their health benefits and sustainability. Compared to animal proteins, canola proteins have poor solubility and functionality, which make them in effective in food formulation. In the second part of the study, whey protein and canola protein were grafted together to create soluble protein composite with superior functionality. Sweet whey was used as a low-price source of animal protein to modify the canola proteins. It was found that the alkaline EA treatment was very effective in functionality improvement of both canola protein alone solution and their mixtures. Further more, the results suggested the presence of whey during the alkaline EA treatment of canola protein solution caused the structural alteration of canola proteins, and formation of protein particles with smaller size and higher surface charge. It resulted in the creation of novel composites proteins with superior solubility and emulsifying properties compared to the EA-treated canola alone sample. This enhanced solubility and emulsifying properties was concluded to be a result of lactose grating on the protein backbone of canola proteins. The overrun of canola protein alone solution increase from 100% to more than 500% after EA-treatment. However, the presence of whey in the EA-treated whey/canola protein solution slightly decreased the foam over run of the sample compared to EA-treated canola alone sample, possibly due to grafting lactose onto the surface of the proteins, resulting in a lower protein surface hydrophobicity. This study showed that the alkaline EA treatment was an effective process to enhance the solubility and functionality of canola proteins and their mixture with whey. In third part of the study, the consequences of alkaline electro-activation (EA) treatment on the flow behavior and gelling properties of canola protein and the mixture of sweet whey/canola protein. Canola protein alone (C) and whey/canola protein mixed suspensions (CW) were treated in an alkalizing electro-activation reactor and then naturalized to neutral pH. The alkaline EA treatment resulted in the production of small aggregates crosslinked by disulfide and covalent bonds. The gelation experiments showed that the EA-treated canola protein and whey/canola protein samples had a superior capacity to develop an integrated gel structure with higher mechanical and rheological properties and improved water holding capacity compared to the untreated samples. Characterization of interactions involved in the gel network structure suggested that the strong covalent interactions played a prominent role in the network of these EA-treated samples. The SDS-PAGE pattern of the gels made from EA-treated canola protein and whey/canola protein samples confirmed the presence of intensive protein polymerization through covalent crosslinking in these gels. The results of this part of the study suggest that the alkaline EA treatment is an effective tool for improving the gelation properties of canola proteins and producing whey/canola protein composite gels with improved functionality. Taken together, the current study showed that alkaline EA treatments can be used as chemical-free alkalinization methods to enhance the solubility, emulsifying and foaming properties, and gelation capacity, sweat whey, canola protein, and the mixture whey and canola protein
Caractérisation des vésicules extracellulaires plasmatiques et leur contenu en microARN et ADN mitochondrial chez les personnes vivant avec le VIH-1
No full textEn l'absence d'un traitement curatif, les personnes vivant avec le VIH (PVVIH) sous traitements antirétroviraux (TAR) demeurent exposées à une morbidité et une mortalité élevée comparativement aux personnes non infectées. Cela s'explique par l'activation immunitaire et l'inflammation chronique qui persistent des années après, et ce, malgré une charge virale indétectable sous TAR. Découvrir et valider de nouveaux biomarqueurs de l'état d'activation immunitaire et inflammatoire non invasifs et faciles à mesurer demeure d'actualité pour améliorer le suivi et la qualité de vie des PVVIH sous TAR. Des études précédentes ont mis en évidence le rôle des vésicules extracellulaires (VE) et des microARN dans les mécanismes physiopathologiques de l'infection par le VIH. D'autres ont montré que ces VE, se retrouvant dans les divers fluides biologiques, dont le plasma, servaient de biomarqueurs pour diverses pathologies. Dans l'optique de contribuer à l'amélioration de la prise en charge des PVVIH à travers la découverte de nouveaux biomarqueurs, nous avons émis l'hypothèse que les contenus en microARN et en ADN mitochondrial (ADNmt) d'une sous-population de VE plasmatiques pouvaient être des biomarqueurs, entre autres de l'activation immunitaire. Pour vérifier cette hypothèse, plusieurs objectifs ont été élaborés: (i) purifier et caractériser deux sous-populations de VE plasmatiques, (ii) caractériser le contenu en microARN et ADNmt des VE purifiées, (iii) déterminer l'impact du rythme circadien sur la production et le contenu en microARN des VE, (iv) évaluer les performances diagnostiques des microARN vésiculaires dans l'activation immunitaire et le risque de rebond viral, (v) évaluer l'effet du TAR et de la réplication virale sur le contenu en ADNmt des VE et (vi) valider les observations faites dans différentes cohortes et sous-populations de participants. Dans cette thèse, les données cliniques et démographiques correspondant aux échantillons sanguins de différentes cohortes de participants recrutés à Québec, à Montréal et dans les deux principales villes du Burkina Faso (Bobo-Dioulasso et Ouagadougou) ont été collectées. À partir du sang veineux de ces participants, deux sous-populations de VE plasmatiques ont été purifiées et quantifiées. De plus, les microARN matures miR-29a et b, miR-92, miR-146a, miR-155, miR-223 ainsi que de l'ADNmt contenus dans ces VE ont été quantifiés en nombre absolu de copies et en nombre de copies par VE. L'ensemble des mesures des VE ont ensuite été corrélées avec les données cliniques et démographiques. Les résultats ont montré que les VE petites étaient plus abondantes dans le plasma et que les microARN étudiés et l'ADNmt étaient différentiellement enrichis entre les deux sous-populations de VE. Par exemple, le miR-155 et l'ADNmt étaient enrichis dans les VE larges. Une variation circadienne de la quantité des microARN étudiés dans les VE de personnes non infectées par le VIH contrairement à celles des PVVIH sous TAR a été décrite pour la première fois. La quantité des microARN exprimée en nombre de copies par µg d'ARN ou en nombre de copies par VE, permettait de distinguer les PVVIH des personnes non infectées. La quantité de miR-155 dans les VE petites et larges permettait respectivement de discriminer significativement les patients avec une faible virémie (20-1000 copies/mL) et les patients présentant une activation immunitaire caractérisée par un compte de lymphocytes T CD8 ≥ 500 cellules/mL et un ratio CD4/CD8 ≤ 1 dans les sous-groupes de participants. Enfin, les résultats ont montré que la quantité d'ADNmt était plus abondante dans les VE larges en fonction de la virémie et de la prise de ténofovir. Collectivement, les résultats suggèrent la nécessité de prendre en compte les sous-populations de VE et le moment du prélèvement dans l'étude des VE chez les PVVIH. De plus, les résultats mettent en exergue le rôle prépondérant de biomarqueur plasmatique que pourrait jouer le miR-155 vésiculaire dans la prédiction du rebond viral et le suivi de l'activation immunitaire. Étant donné que le miR-155 vésiculaire fournit une empreinte digitale de l'activation cellulaire, il serait pertinent de poursuivre les investigations afin de déterminer le rôle fonctionnel des VE portant le miR-155, ainsi que d'évaluer l'effet des traitements comme le ténofovir sur la production de VE portant de l'ADNmt. Toutes ces nouvelles pistes de recherche contribueraient à améliorer la prise en charge des PVVIH et à bonifier les thérapies visant à diminuer l'activation immunitaire et l'inflammation.Without curative treatment, people living with HIV (PLWH) on antiretroviral therapy (ART) remain at significant risk of morbidity and mortality relative to those uninfected. This is due to immune activation and chronic inflammation that persists for years, despite an undetectable viral load on ART. Discovering and validating new biomarkers of immune activation and inflammatory status that are non-invasive and easy to measure remains a fundamental issue in improving the monitoring and life quality of ART-treated PLWH. Previous studies have highlighted the role of extracellular vesicles (EVs) and microRNAs in the pathophysiological mechanisms of HIV infection. Others have shown that these EVs, found in various biological fluids including plasma, serve as biomarkers for various pathologies. To improve the management of PLWH through the discovery of new biomarkers, we hypothesized that the microRNA and mitochondrial DNA (mtDNA) content of plasma EV subpopulation could be biomarkers of among other things, immune activation. To test this hypothesis, several objectives were developed: (i) to purify and characterize two plasma EV subpopulations, (ii) to characterize the microRNA and mtDNA content of the purified EVs, (iii) to determine the impact of the circadian rhythm on the production and microRNA content of EVs, (iv) to evaluate the diagnostic performance of vesicular microRNAs in immune activation and risk of a viral rebound, (v) to evaluate the effect of ART and viral replication on EV mtDNA content, and (vi) to validate the observations made in different cohorts and subpopulations of participants. In this thesis, clinical and demographic data corresponding to blood samples from different cohorts of participants recruited in Quebec City, Montreal, and the two main cities of Burkina Faso (Bobo Dioulasso and Ouagadougou) were collected. From the venous blood of these participants, we purified and quantified two subpopulations of plasma EVs. Moreover, the EVs content in mature microRNAs miR-29a and b, miR-92, miR-146a, miR-155, miR-223, and mtDNA were quantified and expressed in absolute copy and copy per EV. All EV measurements were then correlated with clinical and demographic data. Our results showed that small EVs were more abundant in plasma and that the studied microRNAs and mtDNA were differentially enriched between the two EV subpopulations. For example, miR-155 and mtDNA were enriched in large EVs. We observed for the first time a circadian variation of the quantity of EVs microRNA content from HIV-uninfected participants, in contrast to those of ART-treated PLWH. The amount of microRNAs expressed as copy number per μg of RNA or copy per EV, allowed to distinguish PLWH from uninfected individuals. The quantity of miR-155 in small and large EVs significantly discriminated respectively patients with low viremia (20-1000 copies/mL) and patients with immune activation characterized by a CD8 T-cell count ≥ 500 cells/mL and a CD4/CD8 ratio < 1 in the participant subgroups. Finally, the results showed that the amount of mtDNA was richer in large EVs and its expression increased with viremia and tenofovir intake. Collectively, the results suggest the need to consider EV subpopulations and the timing of collection when studying EVs in PLWH. Furthermore, the results highlight the prominent role as a plasma biomarker that vesicular miR-155 could play in viral rebound prediction and immune activation monitoring. Since vesicular miR-155 provides a fingerprint of cellular activation, further investigations to determine the functional role of miR-155-bearing EV and to assess the effect of treatments such as tenofovir on the production of mtDNA-bearing EVs would be relevant. All of these new avenues of research would contribute to improving the management of PLWH and improving therapies to reduce immune activation and inflammation
Compatibility of LED greenhouse lighting and parasitoid biocontrol for aphid management in pepper
No full textLes changements anthropiques peuvent affecter de manière inattendue les écosystèmes, y compris les agroécosystèmes. Une technologie qui pourrait provoquer de tels effets est l'éclairage artificiel utilisé pour maintenir la productivité des cultures en serre. L'allongement de la photopériode et la qualité spectrale artificielle des luminaires pourraient ainsi affecter les insectes ravageurs et leurs ennemis naturels. L'hypothèse de cette étude est que l'utilisation de lampes DELs peut améliorer l'efficacité de la lutte biologique par le parasitoïde Aphidius matricariae (Hymenoptera: Braconidae) contre le puceron Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae), tout en promouvant la croissance du poivron Capsicum annuum (Solanales: Solanaceae). Afin de vérifier cette hypothèse, l'impact de quatre photopériodes (14, 16, 18 et 20 heures) et trois qualités spectrales lors de l'allongement de la photopériode sur l'activité locomotrice du parasitoïde et la fécondité du puceron a été étudié en chambres de croissance. Afin de déterminer les effets de la lumière sur ces organismes et leurs interactions dans un contexte tritrophique, l'impact de l'allongement du jour par deux régimes lumineux de qualité spectrale différente sur la croissance du poivron, la densité des pucerons et la production de momies par le parasitoïde a été étudié en serre. Mes résultats ont démontré que les conditions lumineuses ont influencé la distribution temporelle de l'activité du parasitoïde, mais n'ont pas affecté son activité totale, ni la fécondité du puceron. En serre, l'éclairage supplémentaire a accru de 127 % la matière sèche moyenne des plantes, sans affecter la densité des pucerons. Les parasitoïdes ont réduit de 93 % la densité moyenne des pucerons, peu importe le traitement lumineux étudié. Mes résultats suggèrent donc que les insectes peuvent être résilients aux changements dramatiques de l'environnement lumineux en serre, ce qui démontre qu'il est possible d'ajuster les conditions lumineuses pour optimiser la croissance des plantes sans compromettre la lutte biologique.Anthropogenic changes to ecosystems can have unexpected side effects, including in agroecosystems. One technology that may produce such side effects is supplemental light, which is used to maintain productivity in greenhouse crops. The lengthened photoperiods and artificial spectral qualities of the lamps used may also affect greenhouse pests and their natural enemies. The hypothesis of this research is that LED greenhouse illumination can improve efficacy of biological control by the parasitoid Aphidius matricariae (Hymenoptera: Braconidae) against the aphid Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae) while promoting the growth of the bell pepper Capsicum annuum (Solanales: Solanaceae). To test this hypothesis, the impact of four photoperiods (14, 16, 18, and 20 hours) and three spectral qualities for day length extension on the locomotor activity of the parasitoid and the fecundity of the aphid were tested in growth chambers. To examine the effects of light on the organisms and their interactions in a tri-trophic context, the effects of day extensions of two spectral qualities on bell pepper dry biomass, aphid population density, and parasitoid mummy formation were evaluated in a greenhouse. My results showed that the light conditions influenced the timing of the parasitoid's daily locomotor activity, but not its total activity. Light conditions also had no effect on aphid fecundity. In the greenhouse, supplemental LED lighting promoted plant growth, increasing dry biomass by 127% on average, without affecting aphid densities. Parasitoids reduced aphid populations by 93% on average, regardless of the LED treatment. Therefore, my findings suggest that greenhouse insects can be resilient to dramatic changes in greenhouse lighting, which shows that it is possible to adjust light conditions to optimize plant growth without compromising biocontrol
Évolution paléoenvironnementale et paléoclimatique postglaciaire dans un contexte d'occupation humaine : une reconstitution paléolimnologique à Dog Island, Labrador
No full textLes changements climatiques soulèvent d'importants questionnements sur la vulnérabilité et la résilience des écosystèmes nordiques et des populations humaines du Nunatsiavut, lesquelles occupent la région depuis près de 7000 ans. Dans le cadre d'une initiative de recherche interdisciplinaire dans l'archipel de Nain sur la côte subarctique du Labrador, ce projet visait à reconstituer la variabilité paléoenvironnementale et paléoclimatique postglaciaire de Dog Island et à documenter leurs impacts sur l'évolution des lacs situés à proximité de sites archéologiques (Oakes Bay 1). Misant sur une approche paléolimnologique, les indicateurs biologiques (diatomées), physiques et géochimiques préservés dans les carottes sédimentaires de deux lacs ont été analysés. Les résultats du lac Oakes Bay West révèlent la sensibilité du bassin lacustre aux perturbations qui ont lieu dans son bassin versant, possiblement attribuables à des modifications dans le couvert végétal, les régimes hydrologiques et les processus géophysiques depuis 4900 ans cal. BP. Deux événements majeurs, caractérisés par des apports sédimentaires importants, ont été identifiés entre 4650-4150 ans cal. BP puis à partir de 1520 ans cal. BP. Autrement, les assemblages de diatomées suggèrent une légère diminution du pH, potentiellement liée au développement de la végétation et des sols du bassin versant, au refroidissement progressif du Néoglaciaire ou, plus récemment (depuis 1050 ans cal. BP), au processus de paludification préalablement identifié dans la région. La succession des assemblages biostratigraphiques et les profils physico-chimiques du lac Evilik ont permis de retracer l'isolation postglaciaire du lac provoquée par le relèvement glacio-isostatique et la régression marine. On observe une transition en trois étapes distinctes: 1) un milieu littoral marin peu profond et instable entre 3350-2700 ans cal. BP; 2) une période transitoire saumâtre marquée par la perte de contact régulier avec la mer entre 2700-1840 ans cal. BP; et 3) l'établissement des conditions lacustres vers 1840 ans cal. BP.Climate change raises important questions about the vulnerability and resilience of both the northern ecosystems and the human populations in Nunatsiavut that have inhabited the region for nearly 7000 years. As part of an interdisciplinary research initiative within the Nain Archipelago on the subarctic coast of Labrador, this project sought to reconstruct the postglacial paleoenvironmental and paleoclimatic variability of Dog Island and to document their impacts on the evolution of lakes located in the vicinity of significant archaeological sites (e.g., Oakes Bay 1). Using a paleolimnological approach, biological (diatoms), physical and geochemical indicators preserved in sediment cores from two lakes were analyzed. Results from Oakes Bay West reveal the sensitivity of the lake basin with respect to watershed disturbances, possibly due to changes in vegetation cover, hydrological regimes, and geophysical processes since 4900 cal. BP. Two major events, characterized by significant sedimentary inputs, were identified between 4650-4150 cal BP and then from 1520 cal BP onward. Otherwise, the diatom assemblages suggest a slight decrease in pH, potentially related to the development of vegetation and soils in the watershed, to the progressive cooling of the Neoglacial period or, more recently (since 1050 years cal. BP), to the paludification process previously identified in the region. The succession of biostratigraphic assemblages and the physico-chemical profiles of Evilik lake have allowed us to reconstruct the postglacial isolation of the lake caused by the processes of glacio-isostatic rebound and marine regression. A three-stage transition is observed: 1) a shallow and unstable littoral marine environment between 3350-2700 cal. years BP; 2) a brackish transitional period marked by the loss of regular contact with the sea between 2700-1840 cal. years BP; 3) the establishment of lacustrine conditions around 1840 years cal. BP
Optimisation du système d'édition génique CRISPR-Cas
No full textDéveloppé en 2012, le système CRISPR-Cas a d'ores et déjà révolutionné les sciences du vivant en démocratisant l'édition du génome grâce à sa simplicité d'usage, sa forte efficacité et son adaptabilité. Néanmoins, l'efficacité et la précision de ce système varient grandement ce qui peut freiner ou empêcher sa mise en place. Mes travaux de doctorat se sont articulés autour de ces deux thématiques. L'édition du génome à l'aide de nucléases artificielles repose sur l'activation des voies de réparation de la cellule par induction d'une cassure double brin (DSB) dans l'ADN. Le système CRISPR-Cas est composé d'une nucléase (Cas) associée à un ARN guide qui se lie à la séquence ciblée par appariement de base. Une fois la DSB induite par la nucléase, plusieurs mécanismes de réparation entrent en compétition pour réparer la cassure. La réparation par jonction d'extrémités non-homologues (NHEJ) peut entrainer l'insertion de mutations ce qui permet de réaliser des inactivations de gène alors que la réparation par recombinaison homologue (HDR) permet des corrections ou insertions précises. Les stratégies les plus répandues pour améliorer l'efficacité de l'édition génique reposent sur l'utilisation de marqueurs de sélection. Néanmoins, ces marqueurs peuvent influencer la physiologie des cellules et leur utilisation n'est pas envisageable dans un cadre thérapeutique. Pour y remédier nous avons développé une méthode de cosélection sans marqueur se basant sur la création d'un allèle à gain de fonction. En modifiant le gène ATP1A1 encodant pour la pompe Na+/K+ ATPase par NHEJ et HDR nous avons conféré une résistance à l'ouabaïne aux cellules tout en conservant la fonctionnalité de la pompe. En ciblant simultanément le gène ATP1A1 et un gène d'intérêt, le traitement des cellules à l'ouabaïne permet de sélectionner les cellules résistantes et enrichir la population en cellules génétiquement modifiées dans le gène d'intérêt. Nous avons obtenu des augmentations drastiques de l'efficacité de NHEJ et de HDR et la cosélection à l'aide de Cas12a permet d'enrichir facilement et simultanément de multiples cibles. La méthode est simple et rapide à mettre en place et nous avons démontré sa versatilité en l'appliquant à diverses lignées cellulaires dont les cellules souches et progénitrices hématopoïétiques couramment utilisées en thérapie génique ex vivo, ce qui permet d'envisager de futures applications thérapeutiques. Notre stratégie a été déployée dans de nombreux laboratoires depuis sa publication et, de manière significative, elle a également été utilisée pour enrichir les événements de réparation des éditeurs de base et éditeurs par transcriptase inverse (prime editing) et pourrait aussi être applicable aux futurs outils d'édition du génome. La HDR est la voie privilégiée pour des perspectives thérapeutiques. Néanmoins, la NHEJ est la voie de réparation majoritaire dans les cellules humaines et la recombinaison homologue n'est active que lors des phases S et G2 du cycle cellulaire. La fusion de Cas9 avec le dégron de la géminine a permis de restreindre son activité aux phases S, G2 et M du cycle cellulaire et augmenter sensiblement le ratio de réparation par HDR. Parallèlement à la réplication de l'ADN, la recombinaison homologue présente un pic d'activité en milieu de phase S puis son activité diminue. Nous avons émis l'hypothèse que restreindre l'activité de la nucléase à la phase S permettrait d'augmenter davantage le ratio de réparation par HDR. Néanmoins, aucun dégron existant ne permet une dégradation lors des phases G1, G2 et M. Le système d'identification Fucci se base sur la fusion de dégrons à des protéines fluorescentes pour marquer les différentes phases du cycle cellulaire. Afin de développer un nouveau dégron permettant d'améliorer les systèmes Fucci et CRISPR, nous nous sommes intéressés à SLBP, une protéine active uniquement lors de la phase S. Nous avons caractérisé son dégron et l'avons utilisé afin de développer une sonde fluorescente spécifique de la phase S dont le profil d'expression a été confirmé par cytométrie en flux et microscopie en temps réel. Le marquage précis de la phase S pourrait notamment aider à élucider les voies de réparation de l'ADN. Nous avons également démontré que la fusion d'un de nos dégrons avec SpCas9 permet d'augmenter le taux de réparation par HDR de manière plus significative que le dégron de la géminine. Il sera intéressant d'évaluer sa synergie avec d'autres stratégies d'optimisation du système CRISPR.Developed in 2012, the CRISPR-Cas system has rapidly revolutionized life sciences and is routinely used in research laboratories worldwide. Its efficiency, simplicity and versatility greatly facilitate gene editing and functional genomics. However, the variability of its precision and efficiency is a major concern since it restrains its implementation, especially for therapeutic use. My PhD investigations revolves around these challenges. Gene editing through artificial nucleases relies on inducing a double-strand break (DSB) in the DNA to activate cellular repair pathways. For CRISPR-Cas systems, targeting is realised through base pairing between the targeted sequence and a guide RNA that associates with the Cas nuclease, making the design of new guides a simple process. Once the nuclease has elicited the DSB, several repair mechanisms compete to repair the break. Non-homologous end joining (NHEJ) can lead to mutations in the targeted sequence and allows gene knock-out while homology-directed repair (HDR) permits precise corrections or insertions. The most common strategy to enrich for cells that have undergone the desired genetic modification relies on the use of selection markers. However, since these markers can impact cell physiology, they are not suitable for therapeutic use. To address this issue, we have developed a marker free co-selection method based on the creation of a gain of function allele. By targeting ATP1A1, the gene encoding for the Na+/K+ ATPase pump, we conferred resistance to ouabain to the cells by either NHEJ or HDR while conserving the pump properties. Simultaneous targeting of ATP1A1 and a gene of interest followed by cell treatment with ouabain allows enrichment for cells genetically modified in the gene of interest. We observed a drastic improvement in efficiency for both NHEJ and HDR events and several targets can be enriched simultaneously and easily by exploiting Cas12a multiplexing capabilities. It's a simple and fast strategy and we have demonstrated its versatility by modifying various cell lines including hematopoietic and progenitor stem cells, commonly used in ex vivo gene therapy, demonstrating therapeutic potential. Since its publication, the ATP1A1 co-selection strategy has been exploited in numerous laboratories and successfully applied to enrich for base and prime editors' modifications and it could as well be applied to future genome editing tools, further demonstrating its versatility. Due to its fidelity, HDR is the preferred pathway for potential therapeutic use. Nevertheless, NHEJ is the major repair mechanism in human cells and homologous recombination is only active during S and G2 cell cycle phases. Although inhibiting NHEJ or promoting HDR by targeting proteins involved in these pathways is greatly efficient, the efficiency variability between cell lines and toxicity is considerable. Fusing Cas9 to the geminin degron restricts its activity to the S, G2 an M phases and slightly improves the HDR ratio. Alongside DNA replication, homologous recombination activity is thought to peak in the mid S phase and decline during G2 phase. We hypothesized that restricting Cas9 nuclease expression to the S phase will further bias repair towards HDR. However, no degron allowing G1, G2 and M phases degradation has been developed yet. The Fucci system is based on the fusion between degrons and fluorescent proteins to distinguish the different cell cycle phases but lack an S-phase specific probe. To improve cell cycle identification and HDR ratio, we decided to develop a degron allowing such a regulation. In that order, we studied the stem-loop binding protein (SLBP) which bind histone mRNAs and is only active during S phase and is degraded in other phases. We analysed SLBP endogenous expression pattern, characterised its degron, and used it to engineer an S-phase specific probe that we named Fucci-S. K562 and HeLa S3 cells constitutively expressing Fucci-S probe were created and their fluorescence expression pattern were analysed by FACS and live cell microscopy to confirm its S-phase specificity. Combined with the Fucci probes it allows to differentiate all the cell cycles phases and could be used in developmental and DNA repair studies. Fusing one of our newly developed degrons to SpCas9 increases HDR ratio more than the geminin degron. Additional studies would allow to establish its range of use and how it synergizes with other CRISPR-Cas optimisation strategies
Les régions HII de la galaxie irrégulière NGC 4449 avec SITELLE
No full textLes galaxies irrégulières naines renferment de multiples mystères quant à leur fonctionnement et à leur évolution. Malgré ces énigmes, elles sont très importantes pour comprendre l'évolution de l'Univers, puisque certains scénarios cosmologiques suggèrent qu'elles constitueraient les bases fondamentales de la fusion hiérarchique des galaxies. La galaxie irrégulière naine NGC 4449 est la candidate parfaite pour étudier avec une haute résolution les comportements des galaxies du début de l'Univers, à cause de sa forte ressemblance avec celles-ci. Des données prises avec une haute résolution spatiale et spectrale sont utilisées pour obtenir de l'information à l'échelle des amas stellaires individuels, tout comme à l'échelle de la galaxie entière. Il est donc possible de relier les mécanismes de formation stellaire globaux de la galaxie aux propriétés morphologiques, chimiques, et cinématiques des régions de formation stellaire récente. Dans ce mémoire, la théorie des galaxies naines et irrégulières est explorée, en se concentrant particulièrement sur les propriétés reliées à la formation stellaire. Les caractéristiques de la galaxie irrégulière naine NGC 4449, qui constitue le sujet de cette étude, sont ensuite détaillées. Ses régions H ii, régions de gaz ionisé associées aux amas stellaires jeunes, sont subséquemment détectées et étudiées de manière statistique, pour en apprendre plus sur l'activité de formation stellaire et l'histoire évolutive de NGC 4449. Cette étude fait partie du grand programme SIGNALS, visant l'étude de l'évolution des galaxies qui utilise les données acquises à l'aide de l'instrument SITELLE au CFHT.Dwarf irregular galaxies still hold multiple mysteries regarding their behaviours and evolution. However, they are crucial systems to understand the evolution of the Universe, as they represent the fundamental building blocks of hierarchical galaxy fusion in certain cosmological scenarios. The dwarf irregular galaxy NGC 4449 is the perfect candidate to study, with a high resolution, the behaviours of the galaxies at the beginning of the Universe, due to its strong resemblance with them. High spatial and spectral resolution data is used to obtain information on the stellar cluster scale, as well as on the scale of the entire galaxy. It is thus possible to link the global star formation mechanisms of the galaxy to the morphological, chemical, and kinematical properties of the recent star formation regions. In this work, the theory of the dwarf and irregular galaxies, especially regarding their properties related to the stellar formation, is explored. The characteristics of the dwarf irregular galaxy NGC 4449, the subject of this study, are detailed thereafter. Its H ii regions, regions of ionised gas associated to young stellar clusters, are then detected and statistically studied to gain more insight on the star-forming activities and the evolution of NGC 4449. This study is part of the SIGNALS large program, which aims to study the evolution of galaxies in the nearby Universe, by using data from the SITELLE instrument at the CFHT
Impact d'un mode de culture hydroponique sur le rendement en protéines recombinantes et l'architecture de l'hôte d'expression Nicotiana benthamiana
No full textDevant des besoins grandissants en produits biopharmaceutiques pour la santé humaine, les plateformes d'expression végétales proposent une alternative prometteuse aux approches classiques pour la production efficiente de protéines recombinantes. Alors que des études récentes mettaient en lumière l'importance des conditions de culture sur le rendement en protéines dans les plantes, l'impact d'un mode de culture hydroponique sur l'accumulation de ces protéines demeure méconnu, notamment pour l'hôte d'expression Nicotiana benthamiana utilisé couramment pour l'expression de protéines d'intérêt médical. Jusqu'ici, les études s'intéressant à l'impact des conditions de culture ont considéré des plants cultivés en pots alors que l'industrie s'oriente désormais vers des systèmes culturaux hydroponiques mieux adaptés à l'automatisation des procédures et à une utilisation plus rationnelle des ressources du milieu. Dans ce contexte, nous avons testé ici l'hypothèse de recherche selon laquelle un mode de culture hydroponique influence la distribution et l'accumulation d'un vaccin antigrippal, l'hémagglutinine H1, dans N. benthamiana. L'objectif général du projet était de cartographier le patron d'accumulation de l'antigène H1 dans la plante cultivée sous différentes conditions, incluant le mode de culture à proprement parler, différentes densités de culture et des intensités lumineuses variables. En bref, nos résultats indiquent qu'une plante cultivée en gouttières hydroponiques montre une biomasse foliaire redistribuée vers le sommet et un rendement en H1 supérieur comparé aux plantes cultivées en pots. Une densité de culture élevée en mode hydroponique a peu d'incidence sur la production de biomasse foliaire et le rendement en H1 à l'échelle de la plante, y compris lorsqu'exprimé par unité de surface de serre. Enfin, une intensité lumineuse élevée pendant la phase de croissance des plantes en cultures hydroponiques conduit à une biomasse foliaire plus importante avant l'étape d'expression protéique à proprement parler, sans influence marquée toutefois sur le rendement spécifique en antigène H1 dans les feuilles
Une approche thérapeutique basée sur les cellules souches musculaires en dystrophie myotonique de type 1
No full text« Maîtrise en sciences cliniques et biomédicales - avec mémoire de l'Université Laval offert en extension à l'Université du Québec à Chicoutimi »La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est une maladie héréditaire dominante où le muscle squelettique est sévèrement affecté. Les personnes atteintes présentent une faiblesse musculaire, une perte progressive de la force musculaire et de l'atrophie. La fonction des cellules souches musculaires (CSM) est également altérée en DM1 en présentant notamment un profil de sénescence prématurée, une capacité de prolifération et de fusion diminuée, mais aussi une différenciation en myotubes retardée. Le profil inflammatoire élevé mesuré chez les individus atteints de DM1 pourrait être, du moins en partie, responsable de l'altération de leur fonction. Actuellement, cette maladie reste incurable, mais il y a un haut potentiel thérapeutique dans le développement de stratégies permettant de restaurer la fonction des CSM. De plus, cette avenue demeure inexplorée. Afin de permettre l'avancement des connaissances dans ce domaine de recherche, ce mémoire présente un travail de recherche visant à développer une nouvelle avenue thérapeutique ciblant la fonction altérée des CSM ainsi que l'inflammation potentiellement présente au niveau musculaire en DM1. Pour répondre à ces objectifs, la force musculaire de 4 groupes musculaires a été mesurée chez 103 participants atteints de DM1, exprimée en valeur prédite, puis comparée entre les individus présentant des niveaux sériques normaux ou anormaux de cytokines pro inflammatoires. De plus, à partir de biopsies musculaires prélevées chez 10 patients DM1 et 15 sujets sains, la densité de cellules inflammatoires (macrophages) a été quantifiée dans les tissus musculaires DM1 et comparée aux tissus contrôles. Des CSM ont aussi été isolées à partir de ces biopsies et utilisées afin d'évaluer le niveau d'expression de certains gènes inflammatoires par technique de séquençage de cellules uniques et d'évaluer l'effet de certains médiateurs lipidiques sur la fonction CSM et ainsi que sur l'expression de certains gènes de l'inflammation. Les résultats de cette étude ont été présentés dans la production d'un article original portant sur l'étude des médiateurs lipidiques sur la fonction des CSM en DM1. En plus de confirmer l'inflammation systémique (sang) documentée chez les individus atteints de DM1, les résultats obtenus démontrent une inflammation locale (tissu musculaire et CSM) chez ceux-ci. Aussi, l'ajout exogène de certaines molécules appartenant à cette famille de médiateurs, dont certaines résolvines et marésines, améliore la prolifération, la différenciation et la fusion des CSM, et diminue significativement l'expression de certains gènes de l'inflammation. Ainsi, cette classe de médiateurs représente un nouvel espoir thérapeutique dans le développement de thérapies ciblant les fonctions altérées des CSM, mais également dans la résolution de l'inflammation en DM1 et autres maladies inflammatoires.Myotonic dystrophy type 1 (DM1) is a dominant disease characterized by severely affected skeletal muscles. Individuals with DM1 experienced muscle weakness, progressive loss of muscle strength and atrophy. The function of muscle stem cells (MSC) is also altered in DM1 and they exhibit a premature senescence profile, decreased proliferation and fusion capacity and delayed differentiation into myotubes. At least, the highly inflammatory profile could be responsible of the impairment of their functions. Currently, there is no cure for this disease, but there is a high therapeutic potential in the development of strategies to restore MSC function. Moreover, this avenue remains unexplored. To increase knowledge in this field of research, this thesis presents an original manuscript on the study of lipid mediators on MSC function in DM1. In addition to confirm the systemic inflammation (blood) documented in DM1 patients, the results obtained demonstrate a local inflammation (in muscle tissue and MSC) in DM1 patients. Also, the exogenous addition of lipid mediators including resolvin and maresins family improves the proliferation, differentiation and fusion of MSC and significantly decreases the expression of inflammation genes. Thus, this class of mediators represents a new therapeutic hope to rescue MSC function and decrease inflammatory profile associated with DM1
Vers la maximisation des réserves minérales corporelles de la cochette afin d'optimiser les performances, la longévité et la durabilité
No full textUne réduction des apports alimentaires de phosphore (P) aux porcs en engraissement, à des niveaux qui garantissent des performances de croissance maximales et une minéralisation osseuse adéquate, est aujourd'hui largement utilisée par l'industrie pour limiter l'utilisation des phosphates et l'impact environnemental associé aux rejets de ce minéral. L'usage d'une telle pratique nutritionnelle n'est pas encouragé chez les cochettes ou les truies de remplacement considérant qu'elles doivent maximiser leurs réserves minérales osseuses pour faire face aux fortes demandes dans les multiples phases de gestation et lactation à venir. Cette pratique demeure néanmoins présente dans certains contextes de production comme la Suisse où les cochettes sont élevées et alimentées avec les porcs à l'engrais et reçoivent ainsi les mêmes apports de P que ces derniers qui ne vise pas une maximisation des réserves osseuses. Par la suite, il est donc crucial d'augmenter la minéralisation osseuse pour qu'elle soit maximale avant leur début de carrière. Il est important de noter que peu d'études ont été consacrées aux truies de remplacement et leurs besoins en P et Ca sont ainsi moins bien connus que ceux des porcs en croissance. Le but du présent travail de thèse était donc de progresser dans la détermination des apports optimaux de Ca et P pour maximiser la minéralisation osseuse des cochettes dans différents contextes de production, soit des élevages destinés aux cochettes uniquement ou avec les porcs en croissance jusqu'au poids d'abattage de ces derniers. L'approche utilisée se basait sur l'expérimentation in vivo pour générer des données sur la truie de remplacement et réfléchir à l'adaptation des modèles de détermination des besoins des porcs en croissance pour prédire ceux des cochettes adéquatement. La première phase de ce travail de thèse nous a permis de vérifier l'impact d'une stratégie de déplétion et de réplétion de Ca et P digestible (Pdig) sur la cinétique de dépôt des tissus osseux et mous chez la cochette. Il s'agissait entre autres d'évaluer l'aptitude d'une telle stratégie à induire des régulations pour augmenter l'utilisation des minéraux afin de compenser un déficit de minéralisation osseuse induit entre 60 et 95 kg de PV par un aliment déficient en Ca et Pdig suivi d'un régime contenant des quantités normales ou excessives de Ca et Pdig entre 95 et 140 kg de PV. La seconde partie nous a permis de tester l'hypothèse que la récupération de la minéralisation osseuse après un déficit de minéralisation osseuse chez les cochettes était complète dans tous les os individuels ou les régions osseuses en utilisant l'absorptiométrie bi-énergétique à rayon-X (DXA). Les résultats de ces deux études montrent le potentiel de réduire les apports de P alimentaire sans modifier les performances de croissance et confirment la capacité des cochettes déplétées à récupérer après 2 à 4 semaines leur retard de minéralisation osseuse dans le corps entier et dans tous les os individuels ou les régions osseuses lorsqu'elles sont nourries au moins au besoin à partir de 95 kg de PV. La partie modélisation du travail était consacrée à la comparaison des données de rétention corporelle de Ca et P avec nos données de composition corporelles obtenues dans les étapes précédentes en utilisant les traitements apportant des apports élevés de P avec les rétentions simulées par différents modèles de prédiction des besoins en P existants chez les porcs à l'engrais. Les résultats montrent des différences importantes entre les valeurs prédites par ces modèles et donc avec les données expérimentales. Cette comparaison des rétentions corporelles de P, de Ca et de cendres entre les modèles de besoin des porcs qui sont utilisés pour les cochettes et des données réellement mesurées chez des cochettes constitue une étape essentielle dans le développement de modèles mieux adaptés aux cochettes afin de proposer des recommandations à même de maximiser la minéralisation osseuse avant leur début de carrière. Ce travail de thèse a permis de progresser dans la compréhension de l'impact des particularités d'élevages des cochettes de remplacement sur le métabolisme phosphocalcique pour faire évoluer nos modèles de prédiction des besoins. Il a de plus permis de suggérer des stratégies d'alimentation aptes à permettre une maximisation de la minéralisation osseuse malgré l'élevage des cochettes avec les porcs en croissance telle que pratiquée en Suisse, sans modification des performances des animaux et avec un impact environnemental faible.Reducing the dietary phosphorus (P) intake of fattening pigs to levels that ensure maximum growth performance and adequate bone mineralization is now widely used by the industry to limit the use of mineral phosphates and the environmental impact associated with the release of this mineral. The application of such feeding strategy is not encouraged in gilts or replacement sows considering that they must maximize their bone mineral reserves to meet the high demands of the multiple phases of gestation and lactation. However, this practice is still present in some production contexts such as Switzerland where gilts are raised and fed with fattening pigs and thus receive the same P intake as the latter, which does not aim at maximizing bone reserves. It is therefore crucial to increase bone mineralization to a maximum before the start of their career. It is important to note that few studies have been devoted to replacement sows and their P and Ca requirements are thus less well known than those of growing pigs. The purpose of this thesis was to progress in determining optimal P and Ca intakes to maximize bone mineralization in gilts in different contexts of production, from gilt-only farm to farm with growing pigs up to slaughter weight. The approach used was based on in-vivo experimentation to generate data on the gilts in order to reflect on the adaptation of the models for determining the needs of growing pigs to predict those of gilts adequately. The first phase of this thesis allowed us to verify the impact of a depletion and repletion strategy of Ca and digestible (Pdig) on the kinetics of bone and soft tissue deposition in gilts. One of the objectives was to evaluate the ability of such a strategy to induce regulations to increase mineral utilization in order to compensate for a bone mineralization deficit induced between 60 and 95 kg of BW by a Ca and Pdig deficient diet followed by a diet containing normal or excessive amounts of Ca and Pdig between 95 and 140 kg of BW. The second part allowed us to test the hypothesis that recovery of bone mineralization after a bone mineralization deficit in gilts was complete in all individual bones or bone regions using dual energy X-ray absorptiometry (DXA) The results of these two studies show the potential to reduce the dietary P intake without altering growth performance and confirm the ability of depleted gilts to recover from delayed bone mineralization in the whole body and in all individual bones or bone regions after 2 to 4 weeks when fed at least as needed from 95 kg BW. The modeling part of the thesis was devoted to the comparison of body P retention and body composition Ca data obtained in the previous steps with the treatments providing high P intakes and the requirements simulated by different existing P requirement prediction models in fattening pigs. The results show significant variability between the prediction of these models and the experimental data. This comparison of body retention of P, Ca and bone ash between pig requirement models used for gilts and data measured in gilts is an essential step in the development of models better adapted to gilts in order to propose recommendations for maximizing bone mineralization before the beginning of their career. This thesis has allowed us to progress in our understanding of the impact of the breeding particularities of gilts on phosphocalcic metabolism in order to evolve our models of prediction of needs. It also allowed us to suggest feeding strategies that would allow maximization of bone mineralization despite the rearing of gilts with growing pigs as practiced in Switzerland, without modifying the animals' performance