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Soutenances de thèse

Emilie Derisoud, soutenance le 28/03/22

Sujet : "Effets de l’âge, de la parité et de la lactation de la jument poulinière sur l’embryon, le placenta, la lactation et le développement du poulain."

Directin : Pascale Chavatte-Palmer (UMR BREED)

Résumé : Dans les élevages équins, beaucoup de juments mettent bas pour la première fois à un âge avancé, après leur carrière sportive. La jument pouvant se reproduire juste après le poulinage, elles peuvent combiner reproduction et lactation et produire un poulain par an. L’objectif de ce travail était d’étudier les effets de l’âge, de la parité et de la lactation de la jument à l’insémination sur l’embryon, le placenta à terme, la lactation et le poulain. Des lots de juments jeunes ou âgées, nullipares/primipares ou multipares, allaitantes ou non au moment de l’insémination ont été utilisés. L'expression des gènes a été analysée par séquençage de l'ARN  dans les embryons et les placentas. La morphologie placentaire a été étudiée par histologie et la croissance et le métabolisme des poulains a été suivie jusqu'à 18 mois. Les résultats montrent que les juments âgées >10 ans sont moins fertiles. Les embryons présentent d'importantes modifications d'expression de gènes, surtout dans la masse cellulaire interné, liés au métabolisme énergétique et à la mitochondrie. Elles produisent un placenta macroscopiquement semblable à celui des plus jeunes mais avec des altérations microscopiques et des modifications de l’expression des gènes indiquant des adaptations fonctionnelles qui résultent en la naissance d'un poulain dont la croissance n'est pas altérée. Ces effets sont amplifiés chez les nullipares >10 ans. Chez les jeunes nullipares, on observe une adaptation de l’expression des gènes qui n'affecte pas la viabilité de l’embryon mais la croissance placentaire est réduite, entrainant un retard de croissance intra-utérin. A la naissance, les poulains sont plus petits mais ils rattrapent ce retard dans la vie post-natale. Les juments allaitantes au moment de l'insémination présentent des modifications de l‘expression des gènes du placenta mais produisent des poulains de taille normale. En revanche, la croissance des poulains en fin de lactation est réduite par rapport aux témoins, peut-être en rapport avec une lactation moins efficace. Ces résultats permettent de souligner l'importance de la prise en considération de l’âge, de la parité et du stade physiologique dela jument en élevage équin.

Camille Migne (unités Bipar/Virologie) a soutenu sa thèse le 25 février 2022 : Le virus Kemerovo, un orbivirus encéphalitique transmis par les tiques : études in vivo et in vitro

Les tiques représentent un risque majeur pour la santé humaine et animale et ont, par conséquent, une importance économique majeure. La tique est le plus grand vecteur d’agents pathogènes en Europe et peut transmettre la plus grande variété de microorganismes (bactéries, parasites et virus). Parmi eux, environ 170 virus transmis par les tiques ont été identifiés à ce jour. Ces virus font partie des arbovirus (arthropodborne viruses) transmis par des vecteurs arthropodes hématophages comme la tique, le moustique, le phlébotome et le moucheron piqueur. Les arbovirus et leurs vecteurs forment des complexes où des interactions fortes ont lieu entre eux à différents niveaux. L’aptitude d’un arthropode à transmettre un virus se définit par la compétence vectorielle. L’arthropode doit ingérer le virus sur un hôte vertébré infecté et assurer la multiplication de ce dernier pour ensuite le retransmettre au cours d’un autre repas sanguin sur hôte vertébré sain. Les arbovirus se répliquent dans un vecteur arthropode et un hôte vertébré. Les arbovirus animaux sont principalement des virus à ARN et présentent des taux de mutations élevés par rapport aux virus à ADN. Ces mutations sont notamment dues à un manque de propriété de relecture de leur ARN polymérase ARN dépendante. Leur cycle de vie à 2 hôtes très différents entrainerait la fixation de mutations bénéfiques pour l’infection et la réplication dans 2 types d’hôtes. Les arbovirus ont alors une grande capacité à générer des variants (quasi-espèces) capables d’explorer de nouveaux environnements et d’induire des émergences. Cependant, la variabilité génomique des arbovirus transmis par les insectes a beaucoup été étudiée et l’alternance d’hôtes serait à l’origine de la stabilité génomique de ces virus. Cette hypothèse a ensuite été extrapolée à tous les arbovirus, y compris les virus transmis par les tiques. Or, les tiques et les insectes ont des cycles et des traits de vie différents et les virus ne sont pas soumis aux mêmes pressions. C’est dans ce contexte que ce projet de thèse a été construit et avait pour but d’étudier les interactions entre le virus Kemerovo (KEMV) et son vecteur tique à différents niveaux. KEMV est un Orbivirus découvert en 1962 dans la région Kemerovo en Russie. Il a été impliqué dans des cas humains d’encéphalite en Russie et en Europe Centrale où notamment deux sérotypes, Tribeč (TRBV) et Lipovnik (LIPV), de KEMV circulent. Mais son intérêt a décliné au profit du diagnostic pour le virus de l’encéphalite à tique (TBEV) dans ces régions. La thèse a été menée dans deux modèles : in vivo et in vitro. Dans un premier temps, la compétence vectorielle des tiques Ixodes ricinus et Ixodes persulcatus a été étudiée. Ces travaux ont impliqué la mise en place d’un modèle d’infection des tiques avec KEMV au laboratoire. Les différents critères de la compétence vectorielle ont ensuite été testés pour I. ricinus et I. persulcatus. Au cours de cette étude, nous avons pu mettre en évidence l’influence : (1) du genre viral sur la technique d’infection à utiliser et (2) de l’espèce et de l’origine des tiques lors des essais de compétence vectorielle. Enfin, la seconde partie de ces travaux correspondait à l’étude de l’influence de l’alternance d’hôtes sur la fitness, la virulence et le tropisme de KEMV dans un modèle animal. Le KEMV a été adapté en culture cellulaire selon 3 scenarii : 30 passages en série dans des cellules de mammifère ou de tique ou en alternance entre les 2 types de cellules. Pour se faire, connaitre la biologie de KEMV était nécessaire pour la mise au point et la mise en place des différents passages. La fitness des différentes souches adaptées en culture cellulaire a été étudiée dans notre modèle animal, la souris IFNAR -/-, ainsi que la virulence. Nous avons pu mettre en évidence un lien entre la virulence des souches adaptées et le sexe et l’âge des souris, suggérant la sélection de quasi-espèces au cours des différents passages.

Anqui Wang, soutenance le 29 septembre 2021

Sujet "Développement d'aptamères pour l'étude d'Anaplasma phagocytophilum"

Direction : Grégory Karadjian et Isabelle Vallée, Unité Bipar

Les parasites montrent une grande adaptation lors de leur installation chez l’hôte avec une localisation intra ou extracellulaire. Si les protistes sont généralement intracellulaires, la plupart des helminthes (nématodes, trématodes et cestodes) réussissent à envahir leur hôte en s’installant de façon extracellulaire. Les vers nématodes du genre Trichinella sont une exception puisque la majeure partie de leur cycle de vie se déroule dans une niche intracellulaire, soit au niveau de l’épithélium intestinal, soit au niveau de la fibre musculaire striée squelettique. De plus, la cellule musculaire infectée est détournée de sa fonction initiale pour être transformée en cellule nourricière qui permet la survie à long terme du parasite. Alors que la plupart des recherches sur Trichinella s’est concentrée sur des études épidémiologiques et le développement d'outils de contrôle, les connaissances fondamentales sur les interactions du parasite avec son hôte restent à ce jour peu étudiées. Une meilleure compréhension de la relation hôte-parasite permettrait pourtant d’ouvrir de nouvelles perspectives de contrôle.

Les "parakines" sécrétées par les larves de Trichinella ont été proposées pour servir de messagers permettant d’établir une communication entre le parasite et la cellule hôte participant entre autres à l’installation du parasite de façon pérenne chez son hôte. La protéine NBL1 est considérée comme une potentielle "parakine" qui serait impliquée dans l'invasion précoce de la fibre musculaire par les larves nouveaux-nées de Trichinella. NBL1 est une sérine protéase immunogène, avec un épitope majeur à l'extrémité C-terminale qui induit une réponse sérologique élevée et précoce lors de l’infection. Le domaine de type trypsine à l'extrémité N-terminale n'a quant à lui pas encore été étudié.

Notre travail de thèse a donc eu pour objectif de s’intéresser à cette parakine, NBL1, afin de comprendre son rôle potentiel dans le cycle biologique de Trichinella et en particulier au niveau de la formation de la cellule nourricière dont la paroi est constituée de collagène. 2

Cette étude a d'abord été réalisée en analysant la séquence génomique de NBL1 in silico dans les différentes espèces de Trichinella qui se répartissent en deux clades : encapsulé (formant une paroi épaisse de collagène) et non-encapsulé (formant une paroi très fine de collagène). Cette étude a montré un lien avec la cellule nourricière puisque les séquences génomiques de NBL1 des espèces de Trichinella encapsulées présentent plus de 90% d’homologie entre elles, alors que l’homologie est moindre au sein des espèces non-encpasulées. La protéine recombinante de NBL1 de Trichinella spiralis (Ts-NBL1) a été exprimée afin de réaliser un test d'activité enzymatique de cette sérine protéase. Afin de définir les protéines interagissant avec Ts-NBL1 chez l'hôte l’approche en double hybride de levure a été utilisée pour cribler ces interactants potentiels. La vimentine a ainsi été révélée comme une protéine majeure interagissant avec Ts-NBL1, ce qui est important compte-tenu du lien de la vimentine avec le réseau de synthèse des différents types de collagène.

Enfin, pour étudier l’impact de l’expression de Ts-NBL1 dans les cellules musculaires, nous avons mené une étude complète du transcriptome de cellules musculaires squelettiques de souris, C2C12, transfectées avec Ts-NBL1. L’approche de RNA-seq a été utilisée, et a révélé que deux gènes de protéine de choc thermique ont été régulés à la hausse et un gène de facteur paracrine a été régulé négativement. Ces derniers résultats pourraient fournir de nouvelles informations sur la relation entre NBL1 chez Trichinella et les cellules hôtes.

Ronan Griot, soutenance le 30/03/21 

Sujet "Développement d'outils et de méthodes de sélection génomique pour le bar et la daurade."

Direction : Marc Vandeputte, François Allal et de Sophie Brard-fudulea.

Résumé : La sélection génomique révolutionne la gestion des populations d'élevage depuis 10 ans. En aquaculture, elle commence à être utilisée chez le saumon. En s'appuyant sur le développement de puces de génotypage à 57.000 SNP chez le bar et la daurade, espèces majeures de l'aquaculture méditerranéenne, et sur des phénotypes de résistance à des pathogènes majeurs (nodavirose et vibriose chez le bar, pasteurellose chez la daurade), le doctorant : - Caractérisera l'architecture génétique des résistances à ces pathologies, dans des populations commerciales et expérimentales - Proposera des modèles d'évaluation génomique adaptés et évaluera leur efficacité - Evaluera la pertinence de l'utilisation de SNP pour l'obtention de pedigrees a posteriori, en remplacement des marqueurs microsatellites actuellement utilisés sélection aquacole.

Manon Chadourne soutiendra sa thèse, lundi 29 mars, à 14h00 en visio-conférence

Le sujet de ses travaux est : "La suppression de Topaz1 perturbe la méiose et l'expression des ARN non-codant longs testiculaires au cours de la spermatogenèse murine." Sous la direction de Béatrice Madon-Pepin et Eric Pailhoux

Résumé : Topaz1 (pour Testis and Ovary specific PAZ domain gene 1) est un gène très conservé chez les vertébrés qui présente une expression spécifique dans les cellules germinales. La caractérisation du modèle murin dépourvu du gène Topaz1 a mis en évidence son rôle indispensable pour la fertilité mâle. Les souris mutantes présentent un arrêt de la spermatogenèse lors de la première division méiotique. Les spermatocytes Topaz1-/- bloqués en fin de prophase I de méiose présentent un défaut d’alignement des chromosomes le long de la plaque métaphasique. D'un point de vue histologique, les différences observées entre les testicules de souris Topaz1-/- et Topaz1+/+ apparaissent entre 15 (P15) et 20 (P20) jours après la naissance. Une première analyse transcriptomique par puce à ADN a montré que 10% des gènes dérégulés (DEGs) à P20 sont des ARN non codants longs (lncRNAs). Au cours de cette thèse, des analyses transcriptomiques à haut débit (RNAseq) ont été réalisées à P16 et P18 afin de mieux caractériser le phénotype testiculaire des souris dépourvues du gène Topaz1. Dès P16, le transcriptome testiculaire est perturbé et le nombre de DEGs est multiplié par 10 à P18. Des gènes associés au centrosome, centriole, à la dynamique des microtubules et à la spermatogenèse appartiennent aux voies moléculaires les plus perturbées. De plus, un quart des DEGs sont des lncRNAs. Trois d'entre eux, dérégulés à P16 et à P18, ont été étudiés par hybridation in situ et biologie moléculaire et sont spécifiques des cellules germinales. Puis une lignée de souris exempt d'un de ces lncRNA a été générée grâce à la technologie CripsR/Cas9. Ces animaux mutants se développent normalement et sont fertiles pour les deux sexes. Néanmoins, les souris mâles mutantes présentent une diminution de plus de 50% de la concentration de spermatozoïdes épipidymaires ainsi qu’une modification de paramètres de motilité par rapport à des souris sauvages. Des nouvelles analyses RNAseq ont été réalisées afin d'étudier le transcriptome testiculaire de ces souris. Elles mettent en évidence que ce lncRNA régule un nombre important de gènes codants pour les protéines (environ 80% des DEGs à P18). Là encore, certains d'entre eux régulent la dynamique des microtubules, la spermatogenèse et la génération des gamètes haploïdes. En conclusion, le gène Topaz1 murin est donc essentiel pour la mise en place d’un fuseau bipolaire en fin de prophase I de méiose et son absence empêche la première division méiotique. La dérégulation d’un nombre important de gènes codants pour des protéines du centrosome, des microtubules et de la spermatogenèse ainsi que la forte répression de l'expression de lncRNAs au sein du testicule murin laisse à penser que des complexes ARNs-protéines se forment au cours de la méiose. Dans cette étude, la suppression d'un de ces lncRNA ne perturbe pas la fertilité des souris bien que la concentration spermatique soit réduire de moitié. Chez l'homme, une telle baisse pourrait conduire à des infertilités masculines. Une mutation du gène Topaz1 chez l'homme pourrait aussi induire une azoospermie non obstructive. L'étude des complexes ARN-protéines pourrait représenter un nouveau champ d’investigation dans l’étude des infertilités et notamment de la régulation de la méiose.

Céline Bourdon a soutenu sa thèse intitulée "Recherche d'associations entre microARNs, variants génétiques et QTL laitiers chez les bovins, caprins et ovins".

Lundi 15 mars à 9h30 par visioconférence

Résumé : La sélection génomique, qui repose sur la prédiction de la valeur génétique des animaux candidats à la sélection à partir de l'information fournie par de très nombreux marqueurs génétiques en utilisant des marqueurs neutres, est un levier pertinent et pérenne. La recherche des mutations causales et leur intégration dans les évaluations génomiques permettraient un gain de précision important. Il est donc essentiel de mieux caractériser les mutations causales responsables de la variabilité des caractères quantitatifs liés à l’efficacité de production et à la qualité des produits tels que le lait. L’objectif de ce projet a été de rechercher des variants génétiques de microARNs exprimés dans la glande mammaire ou présents dans le lait et situés dans des régions génomiques ayant un effet sur des caractères quantitatifs (QTL) laitiers et mammites, dans trois espèces de ruminants. La détection de 59124 variants de microARNs exprimés dans la glande mammaire ou présents dans le lait en bovin, 13427 variants en caprin et 4761 en ovin a été permise grâce au développement d'un script bio-informatique. En bovin, 4679 variants génétiques d'intérêt sont situés dans des QTL laitiers et mammites et 127 en caprin, aucun en ovin. Trois variants bovins détectés ont été validés grâce à des études de GWAS. Les effets biologiques des variants validés ont été étudiés, avec des stratégies différentes selon la localisation et donc l'effet de la mutation. Dans le cas de la mutation située dans la région "seed" du bta-let-7e, le niveau d'expression d'ARNm cibles a été testé. Des résultats non concordants ont été obtenus entre les techniques de qRT-PCR et de RNAseq utilisées. Dans le cas de mutations situées dans les régions flanquantes de bta-miR-92b et bta-miR-486, la présence de ces microARNs a été mesurée dans le lait. Ces analyses n'ont pas révélé de différence d'expression significative des microARNs selon les génotypes. Ce projet a donc permis d'effectuer une analyse globale de variants de microARNs, de leur détection à leurs effets potentiels.

Eliaou Sellem a soutenu ses travaux de thèse :" Les petits ARN non codants du spermatozoïde bovin : de potentiels biomarqueurs de la fertilité mâle ?"

Dirigés par Madame Hélène JAMMES et Monsieur Laurent SCHIBLER
Lundi 15 mars 2021

Résumé :L’utilisation de taureaux subfertiles entraîne des pertes de production, une augmentation du taux de réforme des vaches pour infertilité et un gaspillage des ressources. C’est pourquoi le contrôle qualité de la semence utilisée en Insémination Animale est une préoccupation majeure des entreprises de sélection.
Divers protocoles de contrôle qualité ont été développés au cours des dernières décennies, exploitant des biomarqueurs et des paramètres fonctionnels clés mesurés par cytométrie en flux. Toutefois, la capacité
prédictive de ces tests reste limitée et ne permet pas d’identifier les taureaux subfertiles. C’est pourquoi des travaux ont été entrepris dans le cadre du LabCom SeQuaMol, afin d’explorer l’intérêt de l’épigénome
spermatique comme biomarqueur de fertilité chez les taureaux. Ainsi, les travaux menés au cours de cette thèse ont portés sur les petits ARNs non codants (sncRNA), dont le rôle au cours de la spermatogénèse et de la fécondation a été suggéré et démontré. L’amélioration des connaissances sur le contenu en sncRNA du spermatozoïde bovin éjaculé avait comme objectif pratique de développer un outil permettant de fiabiliser la prédiction en routine de la fertilité des taureaux. Les travaux ont été organisés selon trois axes : l’établissement du contenu exhaustif en sncRNA du sperme bovin éjaculé, l’étude de la dynamique d’expression de ces sncRNAs au cours de la maturation épididymaire et l'identification in fine de biomarqueurs associés à la fertilité des taureaux.

Soutenance de thèse de Manon Lemasson au Laboratoire de santé animale

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Vendredi 22 janvier 2021, Manon Lemasson, de l’UMR Virologie du Laboratoire de santé animale, a obtenu le titre de Docteur de l’Université Paris Est. Manon a brillamment exposé et défendu ses travaux de thèse portant sur le « Dialogue moléculaire des virus de l’encéphalite à tique et louping ill avec leur arthropode vecteur, la tique Ixodes ricinus » devant un jury présidé par Dr.Nolwenn Jouvenet (Institut Pasteur, Paris) et composé de deux rapporteurs : Pr. Alain Kohl (Medical Research Council-University of Glasgow Centre for Virus Research, Glasgow, Ecosse), et Dr. Pierre-Yves Lozach (UMR Infections Virales et Pathologie Comparée, INRAe-Université Lyon1-EPHE, Lyon) ; de deux examinateurs : Dr. Claude Rispe (UMR Biologie Epidémiologie et Analyse de Risque en Santé Animale, INRAe-Oniris, Nantes) et Dr. Nolwenn Jouvenet; et de la directrice et de l’encadrante de thèse : Dr. Jennifer Richardson et Dr. Sandrine Lacour (UMR Virologie du Laboratoire de Santé Animale).

Sylvain Lempereur (unité TEFOR) a soutenu sa thèse le 18 décembre 2020 : Analyse morphométrique du cerveau de poisson zèbre: mise en place de procédures d'imagerie et de segmentations rapides

Sous la direction de Hugues Tabot et Jean-Stephane Joly.

Larve de poisson zèbre colorée avec un marqueur lypophile pour étudier la morphologie du cerveau

L’observation d’organismes vivants par microscopie est d’un intérêt scientifique indéniable. Le poisson zèbre est un modèle de choix pour tirer le meilleur de ces observations, sa transparence pouvant être améliorée par des méthodes de clarification de tissus. L’objectif de ma thèse a été de développer un ensemble de méthodes permettant la mise au point une plateforme d’analyse à haut débit. Toutes les étapes ont été considérées : préparation et montage des échantillons, optimisation des acquisitions, développement de méthodes d’analyse des images 3D. Cette plateforme permet d’observer une centaine d’échantillons alignés par recalage de l’axe interoculaire. La segmentation de l’alevin et d’une partie de son cerveau permet l’analyse volumétrique des différentes structures. La capacité de cette méthode a été testée avec deux projets à portée biomédicale : l’étude de mutants possédant des défauts neurodéveloppementaux et l’effet tératogène de traitements anticancéreux. Nous avons montré que la plateforme permet l’obtention de résultats précis par la volumétrie. Cette plateforme et les résultats associés ont fait l’objet d’une publication. Au cours de ma thèse, je me suis aperçu des limites des méthodes de clarification. J’ai donc développé un algorithme de correction du contraste publié dans un second article. Je suis convaincu que mon travail de thèse va offrir à la communauté poisson zèbre comme à d’autre communauté un nouvel outil permettant d’analyser de nombreux processus biologiques à grande échelle et avec une très forte résolution. Des applications supplémentaires sont discutées dans la partie perspectives de ma thèse.