N° d'ordre INP USJ DC

N° d’ordre (INP) : 2395
(USJ) : 07.DC.05


THESE


Présentée pour obtenir les titres de


DOCTEUR DE L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE

Ecole doctorale Transferts, Dynamique des Fluides, Energétique et Procédés
Spécialité: Génie des procédés et de l’environnement



DOCTEUR DE L’UNIVERSITE SAINT JOSEPH DE BEYROUTH

Ecole doctorale Sciences et Santé
Spécialité: Chimie



Par

Dalal JAWICH




Etude de la toxicité de pesticides vis-à-vis de deux genres de levures :
approche cinétique et moléculaire







Soutenue le 14 novembre 2006 devant le jury composé de :


M. P. Strehaiano : Directeur de thèse. Professeur INP-ENSIACET. Toulouse
M. R. Lteif : Directeur de thèse. Professeur Assistant Fac. des Sciences. USJ. Beyrouth
Mme A. Pfohl-Leszkowicz. Président. Professeur INP-ENSAT, Toulouse
Mme D. Karam-Sarkis. Rapporteur. Professeur Fac. de Pharmacie. USJ. Beyrouth
M. S. Roussos. Rapporteur. Directeur de Recherche IRD. Marseille
M. C. Hilan. Examinateur. Directeur de Recherche IRAL. Beyrouth
REMERCIEMENTS



Je voudrais adresser mes sincères remerciements et ma gratitude la plus profonde à tous ceux
qui ont aidé à l’accomplissement de cette thèse. Parmi eux je remercie chaleureusement le Pr Pierre
Strehaiano, mon directeur de thèse, de m’avoir reçue au sein de son équipe, de la confiance qu’il m’a
accordée, et de son soutien scientifique et moral tout au long du travail ; merci d’avoir cru en moi, et
en mon travail.
Je remercie le Pr Annie Leszkowicz d’avoir accepté de participer à cette thèse et de m’avoir
accueillie dans son laboratoire et conseillée dans la réalisation de mes travaux d’adduits à l’ADN.
Je remercie également l’administration de la faculté des sciences de l’Université Saint
Joseph, en particulier, le Pr Ragi Abou Chacra, doyen précédent de la faculté, d’avoir bien voulu
prêter intérêt à cette thèse et accepter le projet, et le Pr Toufic Rizk, doyen actuel, pour sa
collaboration. Je tiens à dire un grand merci au Dr Roger Lteif, aussi mon encadreur, de m’avoir
accueillie dans les laboratoires de la faculté et conseillée dans la réalisation de mon travail de
doctorat.
Merci également au Dr Michel Afram, Président et Directeur général de l’Institut de
Recherche Agronomique Libanais (IRAL), qui a accordé l’autorisation pour le déroulement de ce
projet en parallèle avec ma fonction à l’IRAL. Merci aussi au Dr Christo Hilan, directeur du
laboratoire de Fanar à l’IRAL, pour son dévouement pour mon travail scientifique tout en me
laissant une grande liberté.
J’exprime aussi ma gratitude au Pr Rachad Saliba, qui a sacrifié de son temps pour répondre
à mes questions nombreuses et me guider alors que ce projet ne faisait que commencer.
J’adresse mes remerciements au Pr Dolla Karam-Sarkis et au Pr Sevastianos Roussos qui ont
accepté de juger ce travail et d’en être rapporteurs.
Un merci spécial pour mes collègues et amis à l’IRAL qui ont contribué par leur soutien et
amitié, chacun à sa façon, à la progression de mon travail, merci Lina, Jocelyne, Rima, Roula, Rafic,
Imad, Michel, Wahib, Nazik, et Georges. Rima merci d’être toujours disponible et de m’avoir
accompagnée pendant toutes les étapes de ce travail avec toute l’attention et l’amitié, trouvant
toujours les mots qu’il faut quand ça ne va pas.
Je remercie également les membres du laboratoire de toxicologie et sécurité alimentaire de
l’ENSAT pour leur sympathie et leur aide sur le plan scientifique et humain : Mariana, Virginie,
Julien, Delphine, Mira, Sonia, Josianne, Jelena et Jovica, on a passé ensemble des moments
inoubliables. Virginie merci pour ton aide scientifique précieuse et ton accueil chaleureux lors de
mon premier séjour à Toulouse et de mes premières manips de postmarquage. Je n’oublierai pas
aussi de remercier toutes les personnes que j’ai côtoyées à l’ENSAT au cours de cette étude, et les
personnes que j’ai connues à l’ENSIACET lors des cultures fermentaires que j’ai travaillées dans
leur laboratoire à Basso Cambo, merci pour l’aide que vous m’avez apportée et les moments
agréables passés ensemble.
Un merci du fond du cœur à ma famille qui est toujours à mes côtés, mes parents qui suivent
mon travail de près avec affection et respect, soucieux des plus petits détails ; Chadi qui m’a
encouragée à me lancer dans ce projet, m’a financé mon premier séjour à Toulouse et m’a soutenue
pendant les moments difficiles surtout les périodes critiques que traverse notre cher Liban ; Wassim
qui a passé avec moi les nuits interminables de cultures cellulaires dans les laboratoires de
l’Université Saint Joseph et qui a facilité les week-ends de travail par son humour particulier ; et
Joseph qui apprécie toujours mon travail et m’écoute avec amitié, patience et attention infinies. J’ai
vraiment de la chance d’être aussi bien entourée.

2SOMMAIRE



INTRODUCTION………………………………………………………………………………….12

CHAPITRE I

SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE………………………………………………………………13

1. Les adduits à l’ADN…………………………………………………………………….............14

1.1. Notion d’adduit à l’ADN……………………………………………………………………14
1.2. Biomarqueur de génotoxicité………………………………………………………………..14
1.3. Signification et effets biologiques des adduits à l’ADN…………………………………….15
1.3.1. Adduits stables et adduits dépurinants……………………………………………….15
1.3.2. Les lésions de l’ADN………………………………………………………………...16
1.3.3. Relation entre adduit et mutation…………………………………………………….17
1.4. Réparation de l’ADN………………………………………………………………………..17
1.4.1. La réparation directe…………………………………………………………………18
1.4.2. La réparation par excision……………………………………………………………18
1.4.2.1. La réparation par excision de base………………………………………………18
1.4.2.2. La réparation par excision de nucléotide………………………………………..18
321.5. Méthode de postmarquage de l’ADN au P………………………………………………...20
1.5.1. Principe et développement de la méthode…………………………………………...20
1.5.2. Avantages et inconvénients de la méthode…………………………………………..20

2. Les levures………………………………………………………………………………………22

2.1. Le cycle de croissance………………………………………………………………………23
2.2. La physiologie des levures………………………………………………………………….23
2.2.1. Besoins nutritifs……………………………………………………………………...23
2.2.2. Conditions physicochimiques………………………………………………………..25
2.2.3. Régulation respiration – fermentation……………………………………………….25
2.3. Bioconversions et réactions de défense……………………………………………………..26
2.4. Génétique moléculaire des levures………………………………………………………….29
2.4.1. Organisation du génome……………………………………………………………..29
2.4.2. Le cycle mitotique de division cellulaire…………………………………………….30
2.4.3. Réparation génétique………………………………………………………………...30
2.5. Metschnikowia pulcherrima…………………………………………………………………31
2.6. Saccharomyces cerevisiae…………………………………………………………………..31

3. Les pesticides……………………………………………………………………………………33

3.1. Classification………………………………………………………………………………...33
3.2. Résidus et indices toxicologiques…………………………………………………………...33
3.2.1. Limite maximale de résidus (LMR)………………………………………………….34
3.2.2. Dose journalière admise (DJA)………………………………………………………34
3.3. Résidus de pesticides dans les denrées alimentaires………………………………………...35
3.4. Toxicité et génotoxicité……………………………………………………………………...37
33.5. Interaction pesticides – levures……………………………………………………………...40
3.5.1. Cytotoxicité et génotoxicité………………………………………………………….40
3.5.2. Bioaccumulation et dégradation……………………………………………………..43

CHAPITRE II

MATERIEL ET METHODES…………………………………………………………………….46

1. Matériel chimique………………………………………………………………………………47

2. Matériel biologique……………………………………………………………………………..47

3. Test de toxicité…………………………………………………………………………………..48

4. Etude préliminaire de toxicité………………………………………………………………….48

4.1. Cultures……………………………………………………………………………………...48
4.2. Analyse des sucres…………………………………………………………………………..49
4.3. Analyse de l’éthanol………………………………………………………………………...49
4.4. Analyse des résidus de pesticide…………………………………………………………….49
4.4.1. Préparation de l’échantillon e