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Nanoparticules métalliques en matrices vitreuses pour l’amplification Raman / Metal nanoparticles in vitreous matrix for Raman amplificationNardou, Éric 20 October 2011 (has links)
Les fibres optiques utilisées pour le transfert d’information présentent des pertes de signal pendant leur propagation. Ainsi, ces signaux ont besoin d’être régulièrement amplifiés. De nos jours, l’Amplification Raman, basée sur le principe de diffusion Raman stimulée, est une des techniques utilisées pour réaliser ces amplifications. Les nanoparticules de métaux nobles ont des propriétés optiques uniques provenant de l’oscillation collective des électrons lorsqu’elles interagissent avec une onde électromagnétique. Ces particules absorbent fortement le champ électromagnétique à une fréquence appelée fréquence de résonance de plasmon de surface. Ce travail de thèse concerne l’influence des nanoparticules métalliques sur l’amélioration de l’Amplification Raman. Il s’inscrit dans le cadre du projet ANR Fenoptic (2010-2012), réunissant l’entreprise Draka et plusieurs laboratoires français (ICB Dijon, CMCP Paris, LPCML Lyon), qui s’intéressent à l’intégration des nanoparticules de métaux nobles à l’intérieur des fibres optiques afin d’utiliser la résonance de plasmon de surface pour améliorer l’efficacité des amplificateurs optiques. Dans ce travail, différentes sources de nanoparticules métalliques ont été examinées (suspensions, couches, préformes de fibre optique). Les expériences ont porté sur la caractérisation (forme et position du plasmon) de nanoparticules de métaux nobles incluses en matrices vitreuses ainsi que sur des mesures de spectroscopie Raman au travers desquelles le phénomène de Diffusion Raman Exaltée de Surface (SERS) a particulièrement été étudié. Pour la première fois, nous avons mis en évidence l’exaltation du signal Raman d’une matrice vitreuse. / Signals in optical fibers used for the transfer of information are attenuated due to impurities, scattering, absorption… To compensate for these losses, several techniques were developed like Erbium Doped Fiber Amplifier (EDFA). An alternative to rare earth doped fiber amplifier is Raman Amplification, which results from stimulated Raman scattering. Noble metal nanoparticles have optical properties induced by the collective oscillation of their conduction electrons when they interact with an electromagnetic wave. These particles strongly absorb the electromagnetic field at a frequency called surface Plasmon resonance frequency. This work is mainly based on effects leading to the improvement of the Raman Amplification. The ANR project Fenoptic (2010-2012), gathering Draka and several French laboratories (ICB (Dijon), CMCP (Paris), LPCML (Lyon)) is interested in the integration of noble metal nanoparticles in optical fibers using properties of the surface Plasmon resonance to improve the efficiency of optical amplifiers. In this work, different kinds of samples (suspensions, layers, optical fiber performs) with metal nanoparticles were studied. The experiments were based on the characterization (form and position of the Plasmon band) of noble metal nanoparticles in amorphous matrix and Raman spectroscopy was used to study the Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) effect. For the first time, we found the Raman signal exaltation of an amorphous matrix.
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Le rôle des interactions sociales dans le processus créatif : le cas des chercheurs de l'industrie / The role of social interactions in the creative process : the case of industrial researchersToustou, Beatrice 08 December 2015 (has links)
Si pendant de nombreuses décennies, la créativité a été décrite comme une activité solitaire, en référence à des caractéristiques individuelles possédées par certains individus, il est aujourd’hui établi que les relations jouent un rôle critique dans la création de connaissances (Perry-Smith, 2006). Néanmoins, en dépit de leur importance, les échanges interpersonnels ont reçu relativement peu d’attention en comparaison d’autres ressources utiles au processus créatif. Ce travail doctoral est donc consacré à l’étude du rôle des interactions sociales dans la dynamique du processus créatif. Les cadres théoriques mobilisés sont la théorie de la complexité et la théorie de l’échange social. Notre recherche empirique a été réalisée auprès de chercheurs de l’industrie dont le cœur de la mission est de nature inventive. Cette thèse est composée de trois articles, qui répondent à la question de recherche suivante : Dans quelle mesure et de quelle manière les interactions sociales jouent-elles un rôle dans le processus créatif ? Notre contribution théorique consiste à (1) apporter une définition plurielle de la créativité ; (2) mettre en évidence les différentes ressources sociales mobilisées, qui façonnent un processus créatif dynamique en deux méta-étapes (émergence et amplification des idées) ; (3) décrire trois formes d’échange social, sous-tendues par différentes logiques de réciprocité, qui jouent un rôle important au cours du processus créatif. Cette thèse souligne le rôle des interactions sociales dans le processus créatif et toute l’importance des moments de socialisation dans la vie des organisations qui souhaitent développer la créativité de leurs salariés / Although for many decades creativity has been described as a solitary activity that refers to individual characteristics possessed by certain individuals, today it has been established that relationships play a crucial role in the creation of knowledge (Perry-Smith, 2006). Nevertheless, despite their importance, interpersonal exchanges have received relatively little attention compared to other resources useful to the creative process (Bouty, 2000). This doctoral study is therefore devoted to examining the role of social interactions in the creative process. The theoretical framework draws on literature in the fields of complexity theory and social exchange. The empirical research was carried out among industrial researchers whose main mission is creative in nature. The thesis is composed of three articles, each of which treats a dimension of the overall research question: To what extent and in which ways do social interactions influence the creative process?The research contributes to theory building by (1) providing a plural definition of creativity; (2) highlighting the different social resources that researchers draw on and building a dynamic creative process divided into two meta-stages (emergence of ideas and their amplification); and (3) describing three forms of social exchange, underpinned by different logics of reciprocity that play an important role during the creative process.Overall, this thesis points out the importance of social interactions in the creative process and the full importance of moments of socialization within organizations wishing to develop their employees’ creativity
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Risque d'insécurité alimentaire et crises : Impacts du commerce, du régime alimentaire et de l'amplification sociale du risque / Risk of food insecurity and crises : impact of trade, food diet and social risk amplification.Bassene, Théophile 10 December 2018 (has links)
Le début du XXI siècle a été marqué par deux épisodes de flambées des prix des produits alimentaires au niveau mondial, respectivement en 2007-08 et 2010-11. Ces hausses de prix ont aggravé le niveau d’insécurité alimentaire dans de nombreux pays en développement et ont engendré des manifestations et troubles sociaux dans certains pays. Déterminer les facteurs qui contribuent à accroitre le risque d’insécurité alimentaire et comprendre les mécanismes qui sous-tendent l’éclatement d’une crise alimentaire pourraient permettre d’améliorer l’efficacité des politiques de prévention. Cette thèse contribue à cet objectif. Le chapitre 2 estime les différentes composantes de la variabilité de la disponibilité alimentaire en utilisant les données désagrégées des bilans alimentaires. Nos résultats suggèrent que plus de la moitié de la variabilité de la disponibilité alimentaire d’un pays dépend de chocs propres au pays. Les chocs globaux représentent environ 1% de la variabilité totale.Le chapitre 3 montre que l’impact du commerce international sur la variabilité de la disponibilité alimentaire dépend du portefeuille d’accords commerciaux détenu par le pays. Le chapitre 4 utilise le cadre théorique des paniques bancaires et s’appuie sur des travaux portant sur le risque perçu et sur les biais cognitifs pour modéliser le comportement d’achat alimentaire du consommateur. Nous montrons comment l’amplification sociale du risque peut conduire au stockage de précaution et à une crise alimentaire auto-réalisatrice. Nous mettons aussi en évidence l’utilité sociale d’une information publique / The beginning of the 21st century is marked by two episodes of global food price spikes in 2007-08 and 2010-11, respectively. These price increases have worsened the level of food insecurity in many developing countries and have led to social unrest in some countries. Identifying the factors that contribute to increase the risk of food insecurity and understand the mechanisms that underpin the outbreak of a food crisis could help to improve food policy management.This thesis contributes to this objective. Chapter 2 estimates the different components of food supply variability by using disaggregated data of food balance sheets. Our results suggest that more than half of food supply variability is caused by country-specific shocks. Global shocks account for about 1% of the total variability.Chapter 3 shows that the impact of international trade on food supply variability depends on the country's portfolio of trade agreements. Chapter 4 uses the theoretical framework of bank panics and builds on work on perceived risk and cognitive biases to model consumer food purchasing behavior under uncertainty. We show how social amplification of risk can lead to precautionary storage and in fine self-fulfilling food crisis. We also highlight the social utility of reliable public information. Finally, Chapter 5 examines the impact of dietary composition on the probability of occurrence of social unrest in case of soaring world food prices. Our results suggest that the cereal concentration of the diet increases significantly the probability of social unrest.
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Generation and amplification of surface plasmon polaritons at telecom wavelength with compact semiconductor-based devices / Génération et amplification de plasmon polaritons de surface aux longueurs d'onde télécom au moyen de dispositifs compacts à semi-conducteurCostantini, Daniele 07 March 2013 (has links)
La plasmonique est un domaine de la nano-photonique qui étudie le comportement de la lumière à des échelles sub-longueurs d'ondes en présence de métaux. Les plasmons polaritons de surface (SPPs) sont des modes électromagnétiques qui se propagent à l'interface entre un diélectrique et un métal. Les SPPs trouvent des applications dans plusieurs domaines comme la communication et le traitement tout-optique du signal, la spectroscopie, la détection en biologie et en chimie. De nombreux composants plasmoniques (modulateurs, coupleurs, détecteurs ...) ont été démontrés ces dernières années. Cependant, leur l'intégration reste conditionnée par l'absence d'un générateur compact (pompage électrique, dimensions réduites) et par les grandes pertes ohmiques. Les techniques standards de génération de SPs nécessitent l'alignement d'un laser externe sur un prisme ou un réseau de diffraction afin d'adapter le vecteur d'onde incident avec celui du plasmon. L'approche que nous avons choisie est basée sur l'utilisation de lasers à semiconducteur ayant une polarisation transverse magnétique (TM) comme source d'excitation et de gain. Notre approche, permet d'obtenir des dispositifs compacts et facilement intégrables sur puce. Pendant ma thèse j'ai étudié expérimentalement et numériquement les performances d'un laser en fonction rapprochement du contact métallique à sa région active. La proximité du gain optique au métal est nécessaire pour la réalisation de dispositifs plasmoniques actifs. J'ai démontré la génération et l'amplification des plasmons de surface dans la bande télécom (λ=1.3µm), avec des dispositifs compacts, à base de semiconducteurs, fonctionnant par injection électrique et à température ambiante. Notamment, j'ai réalisé une architecture élégante, avec coupleur intégré, pour la génération de SPPs accessibles sur le sommet du dispositif. Un dispositif avec gaine superficielle ultrafine a permis de démontrer un mode hybride plasmonique avec une fraction consistante de champ électrique à l'interface métal/semiconducteur. Finalement, j'ai montrée que la structuration nanométrique du contact métallique réduit les pertes du mode laser. Les résultats sont renforcés par une nouvelle technique de imagerie de champ proche (SNOM) qui a permis de mesurer les SPPs à l'interface métal/or et à l'interface métal/ semiconducteur. Grâce aux mesures SNOM, il a aussi été possible de démontrer sans aucune ambiguïté l'effet de la structuration du métal sur le mode optique. / The field of plasmonics is experiencing a rapid development, due to the interest in studying the behavior of light at the nanometer scale. Key ingredients of plasmonics are the surface plasmons (SPs), electromagnetic modes localized at the interface between a metal and a dielectric. SPs rely on the interaction between electromagnetic radiation and conduction electrons at metallic interfaces or in "small" metallic nanostructures. The recent intense activity on plasmonics has been also enabled by state-of-the-art nano fabrication techniques and by high-sensitivity optical characterization techniques. These tools pave the way to promising applications (integration in electronics, chemical and biological detection...), which exploit the SP peculiarity of confining optical fields over sub-wavelength mode volumes. The number of publications concerning plasmonics has been continuously increasing over the last twenty years giving rise to a dynamic research context. Several plasmonic devices have been demonstrated during the last years (modulators, couplers, detectors ...). However their integration is limited by the absence of a compact generator (electrical pumping, small dimensions) and by the huge ohmic losses. Standard techniques for surface plasmon polariton (SPP) generation need an external alignment with a laser source on a prism or on a grating. Our approach is based on semiconductor lasers sources with a transverse magnetic (TM) polarization. Therefore, it is possible to obtain compact semiconductor devices suitable for the on chip integration. During my thesis I studied experimentally and numerically the performance of a diode laser as a function of the metal distance from its active region. The proximity of the gain to the metal is necessary to realize active plasmonic devices. I demonstrated the generation and the amplification of SPP in the telecom range (λ=1.3µm) with compact semiconductor based devices, operating at room temperature and by electrical injection. I realized an elegant architecture with an integrated coupler grating for the SPP generation. The SPPs are directly accessible at the device surface. An ultra-thin cladding device allowed the demonstration of a hybrid plasmonic laser with a consistent fraction of electric field at the metal/semiconductor interface. Finally I demonstrated that the metal patterning allows a loss reduction, decreasing the laser threshold. The results are strengthened by a new near-field technique (NSOM) which permitted to measure the SPPs at the metal/air interface and at the metal/semiconductor interface. Thanks to the NSOM we showed unambiguously the effect of the metal patterning on the optical mode.
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Spectroscopie de condensats polaritoniques dans des microcavités et guides d’onde à base de GaN et ZnO / Spectroscopy of polariton condensates in GaN and ZnO-based microcavities and waveguidesJamadi, Omar 15 March 2018 (has links)
Ce manuscrit de thèse est consacré aux condensats de polaritons dans deux semi-conducteurs à grand gap : GaN et ZnO. La première partie de ce travail se concentre sur l’étude par spectroscopie optique de deux microcavités planaires (une de GaN, l’autre de ZnO) présentant des structures et des propriétés photoniques identiques. Le régime de couplage fort lumière-matière et l’effet laser à polaritons ont pu être observés de 5 K à 300 K pour les deux microcavités. La réalisation de diagrammes de phase a mis en évidence l’impact variable des résonances avec les phonons LO sur l’abaissement du seuil laser. L’étude de la microcavité GaN a été poussée jusqu’à 350 K et nous avons pu démontrer, pour la première fois à cette température, la persistance du couplage fort et du laser à polaritons pour des conditions d’excitations optimales. La deuxième partie de ce travail est focalisée sur des guides d’onde de ZnO. Outre l’observation du régime de couplage fort de 5 K à 300 K, notre étude a pu mettre en exergue un phénomène laser inédit dans cette géométrie : le laser à polaritons horizontal. / This manuscript is devoted to polariton condensates in two wide band gap semiconductors: GaN and ZnO. The first part of this work focuses on the study by optical spectroscopy of two planar microcavities (one of GaN, the other of ZnO) sharing the same structure and the same photonic properties. The strong coupling and polariton lasing regime have been observed from 5 K to 300 K in both microcavities. The realization of phase diagrams has pointed out the inconstant impact of resonances with LO phonons on the lowering of the laser threshold. The study of the GaN microcavity has been pushed to 350 K and we have demonstrated, for the first time at this temperature, the persistence of the strong coupling regime and the polariton laser under optimal excitation conditions. The second part of this work is focused on ZnO waveguides. Besides the observation of strong coupling regime from 5 K to 300 K, our study has highlighted a new lasing effect in this geometry: the horizontal polariton laser.
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Protoplast fusion of Lolium perenne and Lotus corniculatus for gene introgressionRaikar, Sanjeev Vencu January 2007 (has links)
Protoplast fusion of Lolium perenne and Lotus corniculatus for gene introgression
by Sanjeev V. Raikar
Lolium perenne is one of the most important forage crops globally and in New Zealand. Lotus corniculatus is a dicotyledonous forage that contains valuable traits such as high levels of condensed tannins, increased digestibility, and high nitrogen fixing abilities. However, conventional breeding between these two forage crops is impossible due to their markedly different taxonomic origin. Protoplast fusion (somatic hybridisation) provides an opportunity for gene introgression between these two species. This thesis describes the somatic hybridisation, the regeneration and the molecular analysis of the putative somatic hybrid plants obtained between L. perenne and L. corniculatus.
Callus and cell suspensions of different cultivars of L. perenne were established from immature embryos and plants were regenerated from the callus. Of the 10 cultivars screened, cultivars Bronsyn and Canon had the highest percentage of callus induction at 36% each on 5 mg/L 2,4-D. Removal of the palea and lemma which form the seed coat was found to increase callus induction ability of the embryos. Plant regeneration from the callus was achieved when the callus was plated on LS medium supplemented with plant growth regulators at different concentrations. Variable responses to shoot regeneration was observed between the different cultivars with the cv Kingston having the lowest frequency of shoot formation (12%).
Different factors affecting the protoplast isolation of L. perenne were investigated. The highest protoplast yield of 10×106 g-1FW was obtained when cell suspensions were used as the tissue source, with enzyme combination A (Cellulase Onozuka RS 2%, Macerozyme R-10 1%, Driselase 0.5%, Pectolyase 0.2%), for 6 h incubation period in 0.6 M mannitol. Development of microcolonies was only achieved when protoplasts were plated on nitrocellulose membrane with a L. perenne feeder layer on PEL medium. All the shoots regenerated from the protoplast-derived calli were albino shoots.
The highest protoplast yield (7×106 g-1FW) of L. corniculatus was achieved from cotyledons also with enzyme combination A (Cellulase Onozuka RS 2%, Macerozyme R-10 1%, Driselase 0.5%, Pectolyase 0.2%), for 6 h incubation period in 0.6 M mannitol. The highest plating efficiency for L. corniculatus of 1.57 % was achieved when protoplasts were plated on nitrocellulose membrane with a L. perenne feeder layer on PEL medium. The highest frequency of shoot regeneration (46%) was achieved when calli were plated on LS medium with NAA (0.1 mg/L) and BA (0.1 mg/L).
Protoplast fusion between L. perenne and L. corniculatus was performed using the asymmetric somatic hybridisation technique using PEG as the fusogen. L. perenne protoplasts were treated with 0.1 mM IOA for 15 min and L. corniculatus protoplasts were treated with UV at 0.15 J/cm2 for 10 min. Various parameters affecting the fusion percentage were investigated. Successful fusions were obtained when the fusions were conducted on a plastic surface with 35% PEG (3350 MW) for 25 min duration, followed by 100 mM calcium chloride treatment for 25 min. A total of 14 putative fusion colonies were recovered. Shoots were regenerated from 8 fusion colonies. Unexpectedly, the regenerated putative hybrid plants resembled L. corniculatus plants.
The flow cytometric profile of the putative somatic hybrids resembled that of L. corniculatus. Molecular analysis using SD-AFLP, SCARs and Lolium specific chloroplast microsatellite markers suggest that the putative somatic hybrids could be L. corniculatus escapes from the asymmetric protoplast fusion process. This thesis details a novel Whole Genome Amplification technique for plants using Strand Displacement Amplification technique.
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Molecular mechanisms for a switch-like mating decision in Saccharomyces cerevisiaeMalleshaiah, Mohan 04 1900 (has links)
Les changements évolutifs nous instruisent sur les nombreuses innovations permettant à chaque organisme de maximiser ses aptitudes en choisissant le partenaire approprié, telles que les caractéristiques sexuelles secondaires, les patrons comportementaux, les attractifs chimiques et les mécanismes sensoriels y répondant. L'haploïde de la levure Saccharomyces cerevisiae distingue son partenaire en interprétant le gradient de la concentration d'une phéromone sécrétée par les partenaires potentiels grâce à un réseau de protéines signalétiques de type kinase activées par la mitose (MAPK). La décision de la liaison sexuelle chez la levure est un événement en "tout–ourien",
à la manière d'un interrupteur. Les cellules haploïdes choisissent leur partenaire
sexuel en fonction de la concentration de phéromones qu’il produit. Seul le partenaire à proximité sécrétant des concentrations de phéromones égales ou supérieures à une
concentration critique est retenu. Les faibles signaux de phéromones sont attribués à des partenaires pouvant mener à des accouplements infructueux. Notre compréhension du mécanisme moléculaire contrôlant cet interrupteur de la décision d'accouplement reste encore mince.
Dans le cadre de la présente thèse, je démontre que le mécanisme de décision de la
liaison sexuelle provient de la compétition pour le contrôle de l'état de phosphorylation de quatre sites sur la protéine d'échafaudage Ste5, entre la MAPK, Fus3, et la phosphatase,Ptc1. Cette compétition résulte en la dissociation de type « intérupteur » entre Fus3 et
Ste5, nécessaire à la prise de décision d'accouplement en "tout-ou-rien". Ainsi, la décision de la liaison sexuelle s'effectue à une étape précoce de la voie de réponse aux phéromones et se produit rapidement, peut-être dans le but de prévenir la perte d’un partenaire potentiel. Nous argumentons que l'architecture du circuit Fus3-Ste5-Ptc1 génère un mécanisme inédit d'ultrasensibilité, ressemblant à "l'ultrasensibilité d'ordre zéro", qui
résiste aux variations de concentration de ces protéines. Cette robustesse assure que
l'accouplement puisse se produire en dépit de la stochasticité cellulaire ou de variations génétiques entre individus.Je démontre, par la suite, qu'un évènement précoce en réponse aux signaux
extracellulaires recrutant Ste5 à la membrane plasmique est également ultrasensible à
l'augmentation de la concentration de phéromones et que cette ultrasensibilité est
engendrée par la déphosphorylation de huit phosphosites en N-terminal sur Ste5 par la
phosphatase Ptc1 lorsqu'elle est associée à Ste5 via la protéine polarisante, Bem1.
L'interférence dans ce mécanisme provoque une perte de l'ultrasensibilité et réduit, du
même coup, l'amplitude et la fidélité de la voie de réponse aux phéromones à la
stimulation. Ces changements se reflètent en une réduction de la fidélité et de la précision
de la morphologie attribuable à la réponse d'accouplement. La polarisation dans
l'assemblage du complexe protéique à la surface de la membrane plasmique est un thème
général persistant dans tous les organismes, de la bactérie à l'humain. Un tel complexe est
en mesure d'accroître l'efficacité, la fidélité et la spécificité de la transmission du signal.
L'ensemble de nos découvertes démontre que l'ultrasensibilité, la précision et la
robustesse de la réponse aux phéromones découlent de la régulation de la phosphorylation
stoichiométrique de deux groupes de phosphosites sur Ste5, par la phosphatase Ptc1, un
groupe effectuant le recrutement ultrasensible de Ste5 à la membrane et un autre incitant
la dissociation et l'activation ultrasensible de la MAPK terminal Fus3. Le rôle modulateur
de Ste5 dans la décision de la destinée cellulaire étend le répertoire fonctionnel des
protéines d'échafaudage bien au-delà de l'accessoire dans la spécificité et l'efficacité des
traitements de l'information. La régulation de la dynamique des caractères signal-réponse
à travers une telle régulation modulaire des groupes de phosphosites sur des protéines
d'échafaudage combinées à l'assemblage à la membrane peut être un moyen général par
lequel la polarisation du destin cellulaire est obtenue. Des mécanismes similaires peuvent
contrôler les décisions cellulaires dans les organismes complexes et peuvent être
compromis dans des dérèglements cellulaires, tel que le cancer.
Finalement, sur un thème relié, je présente la découverte d'un nouveau mécanisme
où le seuil de la concentration de phéromones est contrôlé par une voie sensorielle de
nutriments, ajustant, de cette manière, le point prédéterminé dans lequel la quantité et la
qualité des nutriments accessibles dans l'environnement déterminent le seuil à partir
duquel la levure s'accouple. La sous-unité régulatrice de la kinase à protéine A (PKA),Bcy1, une composante clé du réseau signalétique du senseur aux nutriments, interagit
directement avec la sous-unité α des petites protéines G, Gpa1, le premier effecteur dans
le réseau de réponse aux phéromones. L'interaction Bcy1-Gpa1 est accrue lorsque la
cellule croit en présence d'un sucre idéal, le glucose, diminuant la concentration seuil
auquel la décision d'accouplement est activée. Compromettre l'interaction Bcy1-Gpa1 ou
inactiver Bcy1 accroît la concentration seuil nécessaire à une réponse aux phéromones.
Nous argumentons qu'en ajustant leur sensibilité, les levures peuvent intégrer le stimulus
provenant des phéromones au niveau du glucose extracellulaire, priorisant la décision de
survie dans un milieu pauvre ou continuer leur cycle sexuel en choisissant un
accouplement. / Evolution has resulted in numerous innovations that allow organisms to maximize
their fitness by choosing particular mating partners, including secondary sexual
characteristics, behavioural patterns, chemical attractants and corresponding sensory
mechanisms. The haploid yeast Saccharomyces cerevisiae selects mating partners by
interpreting the concentration gradient of pheromone secreted by potential mates through
a network of mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling proteins. The mating
decision in yeast is an all-or-none, or switch-like, response that allows cells to make
accurate decisions about which among potential partners to mate with and to filter weak
pheromone signals, thus avoiding inappropriate commitment to mating by responding
only at or above critical concentrations when a mate is sufficiently close. The molecular
mechanisms that govern the switch-like mating decision are poorly understood.
In this thesis I demonstrate that the switching mechanism arises from competition
between the MAPK Fus3 and a phosphatase Ptc1 for control of the phosphorylation state
of four sites on the scaffold protein Ste5. This competition results in a switch-like
dissociation of Fus3 from Ste5 that is necessary to generate the switch-like mating
response. Thus, the decision to mate is made at an early stage in the pheromone pathway
and occurs rapidly, perhaps to prevent the loss of the potential mate to competitors. We
argue that the architecture of the Fus3–Ste5–Ptc1 circuit generates a novel ultrasensitivity
mechanism that resembles “zero-order ultrasensitivity”, which is robust to variations in
the concentrations of these proteins. This robustness helps assure that mating can occur
despite stochastic or genetic variation between individuals.
I then demonstrate that during the mating response, an early event of Ste5
recruitment to plasma membrane is ultrasensitive and that it is generated by
dephosphorylation of eight N-terminal phosphosites on Ste5 by the phosphatase Ptc1
when associated with Ste5 via the polarization protein Bem1. Interference with this
mechanism results in loss of ultrasensitivity and reduced amplitude and therefore fidelity of the pheromone signaling response. These changes are reflected in reduced fidelity and
accuracy of the morphogenic mating response. Polarized assembly of signaling protein
complexes at the plasma membrane surface is a general theme recapitulated in all
organisms from bacteria to humans. Such complexes can increase the efficiency, fidelity
and specificity of signal transduction. Together with our previous findings, our results
demonstrate that ultrasensitivity, accuracy and robustness of the pheromone response
occurs through regulation of the stoichiometry of phosphorylation of two clusters of
phosphosites on Ste5, by Ptc1, one cluster mediating ultrasensitive recruitment of Ste5 to
the membrane and the other, ultrasensitive dissociation and activation of the terminal
MAP kinase Fus3. The role of Ste5 as a direct modulator of a cell-fate decision expands
the functional repertoire of scaffold proteins beyond providing specificity and efficiency
of information processing. Regulation of dynamic signal-response characteristics through
such modular regulation of clusters of phosphosites may be a general means by which cell
fate decisions are achieved. Similar mechanisms may govern cellular decisions in higher
organisms and be disrupted in cancer.
Finally, in a related theme, I present the discovery of a novel mechanisms by
which the threshold of pheromone response is controlled by a nutrient-sensing pathway,
thus adjusting the set-point at which the quantity and quality of nutrients available in the
environment set the threshold of pheromone at which yeast will mate. The regulatory
subunit of protein kinase A (PKA), Bcy1, a key component of a nutrient sensing signaling
network, directly interacts with the α subunit of G-protein, Gpa1, the primary effector of
the pheromone signaling network. The Bcy1-Gpa1 interaction is enhanced when cells are
grown in their ideal carbon source glucose, lowering the threshold concentration at which
the mating response is activated. Disruption of Bcy1-Gpa1 interaction or Bcy1 deletion
increased the threshold concentration for the mating response. We argue that by adjusting
their sensitivity, yeast can integrate pheromone stimulus with glucose levels and prioritize decisions to survive in a nutrient-starved environment or to continue their sexual cycle by mating.
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Dan Kelly danced into the shadows : large-scale personas in small-scale storiesAcworth, Elaine Elizabeth January 2008 (has links)
Using an analysis of the creation of the character Dan Kelly in my play, risk, I argue that fairytale characters work as more than personage representations. They function on a big canvas for the audience; they carry large chains of association. Given this, I then propose that the human response is to infer additional meaning, meaning beyond the scope of plot and immediate character interaction - the audience infers symbolic meaning, ‘amplifying’ what is there into more. They enter a ‘generative empty space’ within the play where they infer or ‘unfold’ more meaning. In creating this ‘greater tale’, they are engaged beyond their personal ‘horizon of understanding’, and so, ‘take in’ the work through a heightened perceptual acuity.
Therefore, I pursued the idea of making space for the operation of this process, of leveraging the creation of meaning around a character. My inquiry led me to believe that a powerful way to do this was through absence rather than presence and silence rather than sound; and this had a profound impact on my choice of form for Dan Kelly: he progressed, through a number of stages, from reportage to a digital representation.
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Prochaine generation paneuropéennes équations de prédiction de mouvements de terrains pour les paramêtres de ingénierie / Next generation pan-european ground-motion prediction equations for engineering parametersSandikkaya, Mustafa Abdullah 11 April 2014 (has links)
Cette étude présente tout d'abord la récente banque de données fort mouvement pan-européen qui est mis à jour et la version étendue de bases de données paneuropéennes précédentes. Les métadonnées relatives est soigneusement compilé et réévalué. La base de données est conforme aux normes élevées pour être des ressources de la communauté paneuropéenne de génie parasismique. Ensuite, une étude empirique non linéaire place amplification modèle, fonction de la moyenne en fonction du temps de la plus haute 30m profil de vitesse des ondes de cisaillement et l'accélération maximale du sol sur le roc, est développé. L'objectif principal de tirer un tel modèle est de l'utiliser dans les équations de prédiction des mouvements du sol (GMPEs). Par ailleurs, l'évaluation des facteurs de site dans les codes de conception parasismique montre qu'il est également applicable dans les facteurs de sites informatiques. À cette fin, une autre méthodologie qui prend en compte les résultats de l'analyse de l'aléa sismique probabiliste et déterministe modèles de site est proposé. Cette étude génère GMPEs de réponse élastique ordonnées spectrales horizontale et verticale d'amortissement de 5%. Plutôt que d'équations directs pour le mouvement vertical, afin d'obtenir spectre du danger horizontale et verticale cohérente, compatible GMPE de rapport vertical à horizontal est préférable. Modèles de mise à l'échelle d'amortissement supplémentaires pour modifier les spectres horizontaux et verticaux d'autres ratios d'amortissement sont proposées. / This study firstly presents the recent pan-European strong-motion databank that is updated and extended version of previous pan-European databases. The pertaining metadata is carefully compiled and reappraised. The database meets high standards for being resource of pan-European earthquake engineering community. Then, an empirical nonlinear site amplification model, function of time-based average of uppermost 30m shear wave velocity profile and peak ground acceleration on rock, is developed. The primary aim of deriving such a model is to use it in ground motion prediction equations (GMPEs). Besides, the evaluation of site factors in the seismic design codes shows that it is also applicable in computing site factors. To this end, an alternative methodology that considers the results of probabilistic seismic hazard analysis and deterministic site models is proposed. Finally, this study generates GMPEs for horizontal and vertical elastic response spectral ordinates for different damping values between 1% to 50%. Rather than direct equations for vertical motion, to obtain consistent horizontal and vertical hazard spectrum, compatible vertical-to-horizontal ratio GMPE is preferred. Additional damping scaling models to modify horizontal and vertical spectra at other damping ratios are proposed
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Low phase noise Mm-wave frequency generation for backhauling applications on BiCMOS technology / Générateurs de fréquence millimétrique à faible bruit de phase destinés à des applications backhauling sur une technologie BiCMOSCabrera Salas, Dwight José 15 December 2015 (has links)
Cette thèse porte sur l’analyse et la conception de générateurs de fréquence millimétrique à faible bruit de phase destinés à des applications de communication sans fil de très haut débit sur une technologie BiCMOS 0.25m. Spécifiquement, des applications backhauling sont visées sur le protocole de communication P2P (point-to-point), pour un système de radio hétérodyne (à faible fréquence intermédiaire) approprié pour les bandes entre 30–38GHz et de faible profondeur de modulation (2-3 bits /symbole). Une étude rigoureuse du comportement du bruit de phase en 1/f2 d’un oscillateur contrôlé en tension (du type paire différentielle croisée) en fonction de la fréquence d’oscillation est développée. Des facteurs essentiels pour la conception de ces oscillateurs tels que la plage de fréquence et la charge de la paire croisée sur le résonateur sont pris en compte dans l’analyse. L’étude révèle que lorsque la fréquence augmente, l’oscillateur passe à travers deux régimes d’opération différents, ici appelés région QL-limited et région QC- limited, qui résultent de la dépendance du facteur de qualité du résonateur à sa partie inductive (pour les basses fréquences d’oscillation) et sa partie capacitive (pour les hautes fréquences d’oscillation). De plus, l’impact de la plage de fréquence sur l’évolution du bruit de phase en 1/f2 a été considéré en utilisant un circuit classique à base d’un varactor et d’un condensateur du type MiM. Des équations simples et précises ont été calculées pour les paramètres du circuit afin d’obtenir une fréquence centrale souhaitée avec la variation de la capacité requise. Pour ce circuit, il a été démontré (et vérifié à travers des simulations du circuit) que le pire scénario du facteur de qualité peut être associé à la constante de temps d’un condensateur. Ce dernier a permis d’estimer aisément le facteur de qualité minimal de la partie capacitive du résonateur LC de l’oscillateur, pour une plage de fréquence donnée, en fonction de la fréquence d’oscillation. D’une manière similaire, et basée sur une analyse à petit signal, la constante de temps de la capacité de sortie de la paire croisé a été déterminée. Notamment cette constante de temps présente un comportement constant sur une large gamme de fréquences, ce qui permet d’évaluer facilement son facteur de qualité. Cette étude fournit les bases théoriques qui permettent l’évaluation du bruit de phase en 1/f2 d’une source de signal basée sur un oscillateur en mode fondamental, super-harmonique ou sous-harmonique. En effet, la supériorité des oscillateurs sous-harmoniques est démontrée et des équations simples sont proposées pour déterminer la performance maximale et les conditions dans lesquelles elles peuvent être atteintes. Enfin, un système de génération de signal est ainsi conçu et vérifié par des mesures sur un prototype. Le système est composé d’un VCO sous-harmonique suivi d’un tripleur de fréquence (ILFT) –verrouillé par injection. Le circuit est implémenté sur une technologie SiGe:C BiCMOS 0.25 m. Le tripleur implémente une configuration à émetteur commun, polarisé en courant, qui exploite la seconde harmonique du VCO afin d’améliorer l’efficacité de la génération du signal responsable de verrouiller le ILFT. A 30.8 GHz, le système atteint un bruit de phase de -112 dBc/Hz à 1MHz d’offset. La consommation totale de courant est de 38mA pour une tension d’alimentation de 2.5V. Un deuxième prototype a été réalisé pour un système de génération multibande, offrant ainsi trois sorties RF à 18 GHz, 34GHz et 68 GHz. Avec une plage de fréquence de 10% (mesurée par rapport à la fréquence centrale) pour chaque sortie RF. Le bruit de phase mesuré à 1MHz d’offset est respectivement de -113dBc/Hz, -107dBc/Hz et -100dBc/Hz.. / This thesis deals with the analysis and design of Low phase Noise Local-Oscillator(LO) sources suitable for backhauling applications on the frequencies 30-38GHz. The LO is intended to be used in a low-IF architecture for low order modulations (2-3 bits/symbol). This work was developed in collaboration with NXP Semiconductorsat CAEN, France, within the project RF2THz of the European program CATRENE.The original contributions in this work include a rigorous study of the 1/f2 phasenoise characteristics of the VCO (bipolar cross-coupled pair Voltage-Controlled-Oscillator) with the oscillating frequency. Key factors in the design of VCOs such as tuning range and the tank load given by the cross-coupled pair are considered in the analysis. The study reveals that as the frequency scales, the VCO passes through two different zones, named the QL-limited and the QC-limited region, that results from the dependence of the resonator quality factor on its inductive part (for low oscillating frequencies) and its capacitive part (for high oscillating frequencies). Moreover, the impact of the tuning range on the 1/f2 phase noise evolution was captured by using a classical circuit based on an AC-coupled varactor and a MiM capacitor. Simple and accurate equations were derived for the circuit parameters in order to achieve a desired central frequency with the required capacitance variation. For this circuit, it is demonstrated (and verified through circuit simulations) that the lowest quality factor scenario can be associated to the time-constant of a lossy capacitor. The latter allows to estimate easily the minimum quality factor of the capacitive part of the VCO LC tank, for a given tuning range, as a function of the oscillating frequency. In a similar way, and based on a small signal analysis, the time-constant of the output capacitance of the bipolar cross-coupled pair was derived. Interesting, this time constant shows a constant behavior over a wide frequency range, thereby allowing to estimate easily its quality factor. This study set the bases for an analytical framework that enables the evaluation of the 1/f2 phase noise performances of local oscillator sources working either on fundamental,super-harmonic or sub-harmonic mode. The superiority in terms of 1/f2 phase noise of local oscillators based on sub-harmonic oscillators is thus demonstrated and simple equations are derived to determine the maximum performance and the conditions on which this can be achieved. Finally, a signal generation system intended for a low-IF point-to-point fixed radio system in the Ka-Band band is thus designed and verified through prototype measurements.The system is composed by a sub-harmonic VCO followed by an injectionlocked frequency tripler (ILFT) and it is designed in a 0.25m BiCMOS SiGe:C technology. The ILFT implements a cascode current-biased common emitter configuration that exploits the second harmonic of the VCO to enhance the efficiency in the generation of the injecting signal responsible for the ILFT locking. At 30.8GHz, the system achieves a phase noise of -112dBc/Hz at 1MHz offset. The total current consumption is 38mA for a supply voltage of 2.5V. A second prototype is designed for a multiband LO generation, providing thus three RF outputs at 18GHz, 34GHz and 68GHz. With a measured tuning range of 10% for each RF output, the measured phase noise at 1MHz is -113dBc/Hz, -107dBc/Hz and -100dBc/Hz respectively.
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