Nuolat kintanti aplinka yra pagrindinis veiksnys, kontroliuojantis mikroorganizmų augimą ir vystymąsi. Evoliucijos eigoje organizmuose išsivystė signalinės sistemos, gebančios sujungti aplinkos signalus su ląstelės transkripcijos, transliacijos ir kt. procesais. Viena iš tokių universalių signalinių sistemų yra Ras/PKA signalinis kelias. Ši sistema leidžia mielių ląstelėms reaguoti į aplinkoje esančius maisto medžiagų šaltinius ir įvairius stresinius veiksnius. Vienas iš pagrindinių aplinkos signalų, įtakojančių ląstelių fiziologiją, yra aplinkos pH. Mielių ląstelėse į aplinkos pH reaguoja Rim101 signalinė sistema, kuri kartu su Ras/PKA reguliuoja tokius procesus kaip sporuliacija ir pseudohifinis augimas. Ekstraląstelinės terpės rūgštėjimas lemia viduląstelinį rūgštėjimą, o tai sukelia mielių ląstelėms stresą ir taip aktyvina Ras/PKA signalinį kelią. Streso poveikio pasekmė yra ląstelių augimo sulėtėjimas, gyvenimo trukmės trumpėjimas, augimo sustabdymas ar netgi žūtis. Pastaraisiais metais parodyta, kad būtent Ras/PKA signalinis kelias reguliuoja ląstelės senėjimo procesą kaip atsaką į aplinkos pH. Taigi mielių, kaip modelinio organizmo, panaudojimas žmogaus genų, reguliuojančių ląstelės senėjimą ir žūtį, tyrimuose vis plečiasi. Disertacinio darbo metu buvo įvertintas izogeninių mielių kamienų turinčių Ras/PKA signalinio kelio komponentų mutacijas augimas bei mitybinės terpės pH kitimas. Nustatyta, kad mutacijos Ras/PKA signalinio kelio komponentuose lemia skirtingą... [toliau žr. visą tekstą] / Constantly changing environment is the major factor controlling the growth and development of the microorganisms. For quick generation of the cell response, information about changes in the cell environment is rapidly transmitted to the inner molecules of the cell. During the course of evolution the cells have developed signaling systems that are able to combine extracellular signals with the inner processes, as transcription, translation etc. One of the universal signaling systems is Ras/PKA signal transduction pathway. This system helps cells recognize the nutrient sources present in the growth medium.Environmental pH is one of the main factors influencing the growth, physiology and differentiation of yeast. In Saccharomyces cerevisiae, response to pH is determined by the RIM101 pathway. Recently, it was shown, that Ras/PKA signal transduction pathway regulates cell aging as response to environmental pH. Many aging and apoptosis features are conserved between yeast and multicellular microorganisms, and this makes them perfect model organisms. Yeasts are also suitable also for acidosis related disease studies. Evaluation of the cell growth and medium acidification of isogenic strains containing mutation in the members of Ras/PKA signal transduction pathway was performed. Mutations in these genes cause changes in metabolic activity of the cell.Members of the Ras/PKA signal transduction pathway participate in regulation of cell viability and lifespan during the natural... [to full text]

L'objet de cette thèse est l'étude de deux nouveaux pièges radiatifs à atomes neutres. Le premier est une cavité atomique verticale formée par un miroir électromagnétique convexe, la gravité jouant le rôle de second miroir. Ce miroir atomique utilise une onde évanescente intense à la surface incurvée d'un diélectrique. Nous avons montré que le confinement paraxial des atomes est possible dans un tel piège, ouvrant ainsi la voie vers des applications fondamentales d'optique et d'interférométrie atomique. Le second piège est un nouveau piège à pression de radiation basé sur le pompage optique qui fonctionne en champ magnétique nul, le TROOP. Il est constitué de six faisceaux divergents de polarisation circulaire et fonctionne sur le rouge d'une transition Jg → Je = Jg + 1 avec Jg > 0.

En microscopie optique en champ proche (NSOM, Near-Field Scanning Optical Microscopy), une source de lumière de dimension très inférieure à la longueur d'onde est approchée de l'échantillon à étudier, à des distances très inférieures à lambda. En balayant la sonde en face de l'échantillon, on reconstruit une image optique d'une résolution non limitée par la diffraction, mais par la taille de la source de lumière utilisée. L'utilisation d'une nanoparticule (de taille de l'ordre de 10 nm) luminescente unique comme source de lumière permettrait donc d'avoir accès à des résolutions réellement nanométriques.<br />Nous avons développé un microscope dual confocal/NSOM adapté à l'étude et l'utilisation de telles nanoparticules. A l'aide de ce microscope, nous avons acquis des images construites en utilisant la fluorescence d'un nanocristal de CdSe/ZnSe unique (~ 4 nm) rapporté en extrémité d'une pointe NSOM normale comme source de lumière. Le caractère intermittent de cette fluorescence, combiné avec le photoblanchiment de ces nanocristaux, ont empêché de reconstruire des images complètes permettant de quantifier la résolution latérale atteinte. Notre recherche s'est ensuite portée vers la caractérisation d'autres nanoparticules dont la luminescence ne présente ni blanchiment, ni clignotement. Le premier type de particules présentant ces caractéristiques sont des agrégats de YAG :Ce3+ produits par LECBD, d'une taille inférieure à 5 nm. Nous décrivons les premières caractérisations optiques de ces nanoparticules. La seconde alternative réside dans les nanoparticules de diamant dopées avec des centres NV. Nous avons démontré que notre dispositif permet de sélectionner les nano-diamants qui sont fluorescents, de mesurer leur taille et, dans le cas des particules fluorescentes, de déterminer celles qui hébergent un seul centre NV unique dont l'état de charge est de plus déterminé in situ. Nous montrons ainsi que notre NSOM détecte aisément le centre NV unique dans une nanoparticule de diamant de 25 nm. Cette démonstration ouvre la perspective de pouvoir utiliser une telle particule mais de taille arbitrairement petite comme source de lumière.

Les systèmes lasers solides s'imposent de plus en plus dans de nombreuses applications de la lumière laser. L'évolution rapide des diodes laser de pompe vers des systèmes de plus en plus puissants et compacts permet d'espérer une montée en puissance de ces systèmes. Néanmoins, cette montée en puissance est limitée par la résistance des milieux amplificateurs aux fortes puissances de pompe. Les cristaux massifs habituellement utilisés dans ces systèmes sont en particuliers limités par d'importants effets thermiques. De nouvelles architectures ont été développées pour tenter de résoudre cette difficulté, mais aucune ne permet aujourd'hui de combiner simplicité, forte puissance moyenne, et forte puissance crête. Les travaux que nous présentons sont répartis sur deux axes de recherche. Notre premier objectif est de mieux comprendre les effets thermiques dans les cristaux laser. Notre deuxième objectif est de mettre au point un nouveau milieu laser ayant le potentiel de dépasser les limites actuelles. Nous avons mis en place d'un banc de caractérisation thermique complet, permettant de caractériser de mesurer la conductivité thermique et le coefficient thermo-optique des matériaux laser, en condition d'utilisation, sans nécessiter de données extérieures issues de la bibliographie. Nous présentons quelques exemples d'utilisations pratiques de ce banc. En collaboration avec l'entreprise Lyonnaise Fibercryst, nous avons également développé un nouvel concept laser, le laser à fibre monocristalline, alliant les avantages de la géométrie des lasers à fibre en silice et les qualités intrinsèques des cristaux massifs. Nous présentons la caractérisation des fibres obtenues par croissance micro-pulling down, ainsi que leurs résultats laser. Nous montrons que ces milieux sont très prometteurs pour la réalisation de laser alliant forte puissance moyenne et forte puissance crête.

The physical understanding of biological processes such as transcription requires the knowledge of double-stranded DNA (dsDNA) physics. A notable thermo- dynamic property of dsDNA is its denaturation, at the melting temperature, in which it unwinds into two single-stranded DNAs via the formation of denat- uration bubbles (segment of consecutive unpaired base-pairs). The dynamics of denaturation has been studied so far at the base-pair (bp) scale, ignoring conformational chain degrees of freedom. These studies do not explain the very long closure times of 20 to 100 s, measured by Altan-Bonnet et al., of 18 bps long bubbles at room temperature. In this thesis, we study the closure of pre-equilibrated large bubbles, by using Brownian dynamics simulations of two simple DNA coarse- grained models. We show that the closure occurs via two steps: rst, a fast zipping of the initial bubble occurs until a meta-stable state is reached, due to the large bending and twisting energies stored in the bubble. Then, the meta-stable bubble closes either via rotational di usion of the sti side arms until their alignment, or bubble di usion until it reaches the chain end, or locally by thermal activation, depending on the DNA length and elastic moduli. We show that the physical mechanism behind these long timescales is therefore the dynamical coupling between base-pair and chain degrees of freedom.

Ce mémoire décrit trois tests expérimentaux des inégalités de Bell par mesure de corrélation de polarisation de photons émis par paires dans la cascade radiative 4p2 1So → 4s4p 1P1 → 4s2 1So du Calcium. Après avoir rappelé le contexte théorique (théorème de Bell) et expérimental (expériences précédentes), nous présentons notre appareillage : source (jet atomique de Calcium excité sélectivement par transition à deux photons), optique, système de comptage de photons en coïncidences. La première expérience, analogue aux précédentes mais plus précise, utilise des polariseurs à une voie. La deuxième expérience, nouvelle, fait usage d'analyseurs de polarisation à deux voies, ce qui la rend plus simple sur le plan conceptuel. Dans la troisième expérience, des ensembles commutateurs acousto-optiques-polariseurs jouent le rôle de polariseurs variables, dont l'orientation est modifiée pendant le temps de vol des photons. Dans les trois expériences, les résultats sont en bon accord avec les prédictions de la Mécanique Quantique, et ils violent nettement les inégalités de Bell.

Plasma turbulence limits the performance of fusion reactors. Measuring and character- izing the turbulence properties is therefore a crucial issue in order to understand such phenomena. The goal of this thesis is to study the properties of plasma turbulence from ultrafast sweeping reflectometry measurements performed on the Tore Supra Tokamak. Reflectometry is a radar technique that is used to measure the electron density and its fluctuations. In the first part, we compare Langmuir probe and reflectometer data and discuss the possibility to characterize turbulence properties from the reconstructed fluctuating density profiles. Then, we show that the radial variation of the time and spatial scales of the turbulence as well as its radial velocity can be estimated from a cross-correlation analysis applied to the raw reflectometer signals. The modifications of the turbulence properties observed during a parametric scan are interpreted in the light of TEM and ITG turbulence. Finally, we show that the additional heating leads to a significant increase of the radial velocity in the plasma close to the tokamak wall.

En 1889, le clinicien Stefen Paget proposa l'hypothèse de " la graine et du terroir " pour expliquer la progression tumorale. La graine - la tumeur - ne peut pousser que dans le bon terroir - le microenvironnement tumoral. Durant le développement du cancer, la tumeur et ce microenvironnement sont en constant dialogue biochimique. Nous nous sommes intéressés durant cette thèse à l'hypothèse de Paget d'un point de vue mécanique : le terroir mécanique peut-il influencer la progression tumorale ? Nous avons choisi une approche in vitro afin de découpler les influences biochimiques et mécaniques. Nous avons travaillé avec des sphéroïdes multicellulaires, petites boules de cellules tumorales qui imitent remarquablement bien une tumeur. Nous avons développé une méthodologie nous permettant d'exercer des contraintes mécaniques sur des sphéroïdes, et nous avons étudié l'influence de telles contraintes. Nous avons montré qu'une contrainte mécanique influence le développement tumoral. Une contrainte mécanique réduit fortement la croissance d'un sphéroïde, et ce de manière réversible. Le volume des cellules au centre est diminué, ce qui semble déclencher un arrêt de la prolifération. Nous avons également montré que la division cellulaire est source de flux cellulaires à l'intérieur d'un sphéroïde, et que ces flux peuvent être inhibés par l'application d'une contrainte. Enfin, nous avons observé qu'une contrainte mécanique peut promouvoir l'envahissement d'une matrice de collagène par un sphéroïde. En conclusion, qu'un dialogue mécanique restreigne la progression tumorale ou la promeuve, il en est un élément intrinsèque.

農林水産研究情報センターで作成したPDFファイルを使用している。

A MAP/PH/1 queue is a queue having a Markov arrival process (MAP), and a single server with phase-type (PH -type) distributed service time. This thesis considers the departure process from these type of queues. We use matrix analytic methods, the Jordan canonical form of matrices, non-linear filtering and approximation techniques. The departure process of a queue is important in the analysis of networks of queues, as it may be the arrival process to another queue in the network. If a simple description were to exist for a departure process, the analysis of at least feed-forward networks of these queues would then be analytically tractable. Chapter 1 is an introduction to some of the literature and ideas surrounding the departure process from MAP/PH/1 queues. Chapter 2 sets up the basic notation and establishes some results which are used throughout the thesis. It contains a preliminary consideration of PH -type distributions, PH -renewal processes, MAP s, MAP/PH/1 queues, non-linear filtering and the Jordan canonical form. Chapter 3 is an expansion of "The Output process of an MMPP/M/1 queue", where the question of whether a MAP description can exist for the departure process of a non-trivial MAP/M/1 queue is considered. In a 1994 paper, Olivier and Walrand conjectured that the departure process of a MAP/PH/1 queue is not a MAP unless the queue is a stationary M/M/1 queue. This conjecture was prompted by their claim that the departure process of an MMPP/M/1 queue is not MAP unless the queue is a stationary M/M/1 queue. We show that their proof has an algebraic error, which leaves open the above question of whether the departure process of an MMPP/PH/1 queue is a MAP or not. In Chapter 4, the more fundamental problem of identifying stationary M/M/1 queues in the class of MAP/PH/1 queues is considered. It is essential to be able to determine from its generator when a stationary MAP is a Poisson process. This does not appear to have been discussed in the literature prior to the author's paper, where this deficiency was remedied using ideas from non-linear filtering theory, to give a characterisation as to when a stationary MAP is a Poisson process. Chapter 4 expands upon "When is a MAP Poisson". This investigation of higher order representations of the Poisson process is motivated by first considering when a higher order PH -type distribution is just negative exponential. In Chapter 5, we consider the related question of minimal order representations for PH -type distributions, an issue which has attracted much interest in the literature. A discussion of other authors' ideas is given and these ideas are then inter-related to the work presented in Chapter 4 on the PH -type distributions. The MAP/M/1 queue is then considered in Chapter 6 from the perspective of whether having an exact level and phase independent stationary distribution of the geometric form [Formula - Not available: see pdf version of the abstract] implies that the MAP is Poisson. The answer is in the affirmative for this question, but the converse is not strictly true. Apart from showing the ubiquitous asymptotic form of level and phase independence exhibited by all stable MAP/M/1 queues, we prove that a very large class of stable queues, exhibits what we have termed shift-one level and phase independence. Stable MAP/M/1 queues exhibiting shift-one level and phase independence, are characterised by a stationary distribution of the following form: [Formula - Not Available: see pdf version of the abstract] In Chapter 7, a family of approximations is proposed for the output process of a stationary MAP/PH/1 queue. To check the viability of these approximations, they are used as input to another single server queue. Performance measures for the second server are obtained analytically in both the tandem and approximation cases, thus eliminating the need for simulation to compare results. Comparison of these approximations is also made against other approximation methods in the literature. In Chapter 8, we show that our approximations from Chapter 7 have the property of exactly matching the inter-departure time distribution. Our kth approximation also accurately captures the first k-1 lag-correlation coefficients of the stationary departure process. The proofs of this direct association between lag-correlation coefficients and the level of complexity k are given. / Thesis (Ph.D.)--School of Applied Mathematics, 1999.