Dans cette thèse, nous avons étudié les aspects mécanique et thermodynamique de la recombinaison homologue, un processus crucial de réparation de l''ADN. Des travaux préliminaires d''observation de molécules d''ADN étirées lors de la recombinaison homologue ont mis à jour la complexité de ce processus et la difficulté de l''observer en fluorescence. Nous avons ensuite développé une nouvelle technique appelée "pinces magnétiques sensibles au couple" nous permettant de maintenir une molécule unique d''ADN avec une force et un couple connus tout en mesurant son état de torsion avec une résolution de quelques degrés. Nous avons ainsi montré de manière directe que la polymérisation de la recombinase hRad51 a lieu par ajout de monomères chacun déroulant l''ADN de 65 en moyenne. Nous avons également été capables de mesurer le couple d''arrêt de la polymérisation. Une modélisation mécano-chimique nous a finalement permis d''évaluer le potentiel chimique de la polymérisation, en bon accord avec les données biochimiques existantes.