Les interférons de Type I (IFN) sont des cytokines produites par les cellules en réponse à une infection virale. Les IFNs ont des effets pleïotropiques et parfois paradoxaux, protecteur ou néfaste pour l’immunité Innée ou adaptative. Certains facteurs intrinsèques (type cellulaire) peuvent expliquer une partie ces discordances. Mon travail de thèse s’est intéressé à l‘effet du microenvironnement cytokinique sur la réponse IFN. En utilisant des analyses à large échelle, nous avons étudié la réponse IFN dans 4 contextes de polarisation des lymphocytes T auxiliaires (Th). Nous avons identifié 1/ un programme de transcription conservé et 2/ une réponse IFN flexible, modulant spécifiquement les principales fonctions des Th (cytokines, chemokines) en fonction du contexte polarisant. La réponse antivirale apparait aussi flexible avec une moins bonne protection des Th2 et Th17 contre l’infection par HIV-1et HIV-2. Nos résultats suggèrent que l’environnement cytokinique contrôle en partie la réponse IFN et peut ainsi moduler cette dernière dans différents contextes physiopathologiques. / Type I IFN (IFN) are innate cytokines produced by host cells during viral infection. Ithas pleiotropic and sometimes opposing, protective or detrimental effects, on both innateand adaptive immunity that remain poorly understood. Parts of IFN response may be explain by intrinsic effect (cell-­‐specificity). My thesis was focused on the effect of the microenvironment, as present during T Helper cell differentiation, on IFN response. Using a systems level approach, we studied IFN responses during Four Human T Helper cell differentiation. We identified 1/ a conserved IFN-­‐induced transcriptional program comprising mostly antiviral genes 2/ a flexible IFN response, leading to a different pattern of chemokine and cytokine induction by IFN in distinct Th environments. Antiviral response was also flexible with a lesser protection to HIV-1 and HIV-2 infection in Th2 and Th17 contexts. Our in vitro results suggested that environmental control might shape the effects of IFN in different physiopathological contexts.

Les transformateurs piézoélectriques se positionnent aujourd’hui comme une alternativetechnologique séduisante face aux solutions classiquement utilisées pour la génération desplasmas froids. Leur haute permittivité, leur faible tension d’alimentation et leur capacité deminiaturisation en font une solution sérieuse et originale pour de nombreuses applications faiblespuissances, notamment dans le domaine biomédical pour la stérilisation, le traitement de surfaceet la décontami-nation des instruments médicaux. Dans le cadre d'un fonctionnement engénérateur plasma, la conversion électromécanique au sein du transformateur s’accompagne depertes mécaniques et diélectriques, souvent converties en chaleur. À ces effets s'ajoute l’influenceproprement dite de la décharge sur le comportement électrique du dispositif. L’évolutiondynamique et fortement non-linéaire de la décharge entraine un comportement méconnu desgrandeurs électriques. Par conséquent, l’étage d’alimentation du transformateur constitue un sujetd’étude au même titre que le transformateur lui-même. De plus, étant donné la configuration duprocessus de génération, qui positionne le matériau piézoélectrique comme source et siège de ladécharge plasma, il devient nécessaire d’analyser la viabilité du dispositif. L’ionisation du milieugazeux environnant le générateur provoque des effets électroniques complexes, susceptiblesd’entrainer des dépôts de matière à la surface du matériau ou d’en éroder la surface. C’est dansce cadre, à l’interface entre le génie électrique et la science des matériaux, que s’articule cettethèse. Une première partie est destinée au développement d’un outil de commande numérique dugénérateur par une boucle de verrouillage de phase, assurant sa continuité de fonctionnementface aux variations des conditions opératoires. Par la suite, une modélisation du générateurplasma dans des configurations proches des décharges à barrières diélectriques est effectuée ;des simulations permettent une estimation de la puissance de décharge à partir d’uneidentification expérimentale des paramètres du modèle. Dans un deuxième temps, nouscherchons à établir une corrélation entre la structure du matériau et ses propriétés électriques ens’appuyant sur une méthodologie de caractérisation multi-échelle, avant et après déchargeplasma. L'étude se focalise principalement sur l'évolution en surface de la structure cristalline et lacomposition chimique, en liaison avec les propriétés fonctionnelles du transformateur aprèsgénération de la décharge. Enfin, une étude en température porte sur l’investigation des effetsd’auto-échauffement du générateur dans ce mode de fonctionnement

Pendant la dernière décennie, il y a eu un incrément de la résolution spatiale des observations satellitaires. Cela est notamment dû aux avancées technologiques implémentées sur les satellites. La quantité d'information observée est vaste, et il faut donc identifier des techniques efficaces pour la traiter et pour produire de cartes précises de la dynamique en surface. La mission future SWOT collectera de données d'élévation de surface (SSH) à très haute résolution spatiale : une partie de la dynamique à petites longueurs d'onde, c'est-à-dire, de la sousméso-échelle, sera représentée dans ces observations. Les observations satellitaires servent à réaliser la reconstruction spatiale en surface et aussi à la projeter vers l'intérieur de l'océan et vers des autres variables. La question posée est donc quelles méthodes peuvent fournir ces estimés 3D et multivariés avec une bonne précision à des échelles proches de la sousméso-échelle.Nous nous situons dans ce travail de thèse dans un cadre d'assimilation de données et d'images : l'objectif du travail étant la reconstruction de façon précise de la dynamique dans la couche de surface de l'océan (~500 m) à partir d'observations satellitaires. Pour ce faire, nous implémentons une méthode qui utilise différentes observations en surface à deux étapes d'analyse séparées. Elle consiste d'abord d'une première étape d'assimilation de données qui réalise une correction linéaire de l'écoulement. La deuxième étape se base dans une méthode d'assimilation d'images (Gaultier et al, 2012) dont l'objectif est de bien localiser les structures lagrangiennes obtenues par le calcul des exposants de Lyapunov. Dans le but de fournir des incertitudes associées aux estimés, nous disposons d'une distribution de probabilité d'ébauche qui sera corrigé par notre méthode : (i) la première étape effectue une analyse SEEK pour corriger cette distribution d'ébauche en utilisant une observation d’élévation de SSH; (ii) la deuxième étape minimise une fonction coût en utilisant l'observation d'une image structure et nous obtenons ainsi une distribution de probabilité finale. Les estimés sont projetés dans la dimension verticale en utilisant des EOFs (Empirical Orthogonal Functions) 3D multivariées, de cette sorte nous avons des estimés de variables observées et des variables non-observées (Duran-Moro et al, 2017).La méthode est testée en utilisant des données synthétiques produites par un modèle numérique à haute résolution (~3 km) dans la Mer de Salomon (SOSMOD36). La méthode fournit des résultats positifs : les estimés sont bien reconstruites sur la vertical et aussi concernant les variables non-observées. Dans ce cadre, nous réalisons une évaluation de l'impact de diverses pseudo-observations altimétriques dans la performance de la méthode. Ceci est réalisé par l'implémentation des traces Jason et Envisat sur l'observation de SSH ainsi qu'à partir du simulateur SWOT développé au JPL. Ce dernier est utilisé pour générer des pseudo-observations SWOT ainsi que des erreurs et du bruit prévus pour cette mission. La corrélation significative de ces erreurs a motivé l'application de la technique dans Ruggiero et al, 2016 dans notre analyse. Des simulations à plus haute résolution spatiale (~1 km) récemment produites à partir du modèle numérique NATL60 en Atlantique Nord sont aussi utilisées pour tester la méthode. Cette étude permet d'évaluer la dépendance des résultats avec la variabilité saisonnière de la dynamique aux moyennes latitudes. / During the last decade, high resolution observations have significantly increased mainly due to the strong innovations of satellite technology. The amount of observed information from satellites is large, and it is necessary to identify effective techniques to treat and to generate surface maps of the ocean dynamics. The future SWOT mission will collect sea surface height (SSH) measurements with a high spatial resolution : some dynamics at small wavelengths, which is known as submeso-scale, will be present in these new observations. Satellite observations could be used to carry out a vertical projection into the deeper ocean and to other variables. The question that rises is which methods can be used to carry out a 3D multivariate analysis with a significant precision, especially at meso and submeso-scale.We work here in a data/image assimilation framework : our objective if to reconstruction with good precision the dynamics in the upper oceanic layer (~500 m) using satellite observations. To do so, we implement a two-step method that uses different observations of the sea surface. The first step consist on the SEEK filter which is a data assimilation technique to carry out a first linear correction of the flow. The second step uses an image assimilation method (Gaultier et al , 2012) to correct the location of the main dynamical structure. This main dynamical structure is obtained by the computation of the Lyapunov exponents. A probability approach is applied to provide uncertainties on the estimates at each step. A first probability distribution of a background state is supposed to be known : the two-step method corrects this probability distribution at each step in order to converge towards the real ocean state. The SEEK filter corrects the background probability distribution using a SSH observation. The second step continues this correction towards smaller scales by using an image structure observation. To carry out the vertical projection, an ensemble of 3D multivariate EOFs (Empirical Orthogonal Functions) is used (Duran-Moro et al, 2017).The method is tested using synthetic data generated by a numerical model in the Solomon Sea region (SOSMOD36). The spatial resolution of these simulations is of ~3 km. We evaluate the response of our method in an idealized case study by using pseudo-observations generated from the simulations. The method provides good results and the estimates are corrected also in the vertical and in terms of other variables. A more detailed exploration of the altimetric observation is realized, especially related to future SWOT observations. Errors of SWOT observations have strong spatial correlations and another technique needs to be used in our method : this modification is carried out following work done in Ruggiero et al, 2016. Simulations from another NEMO configuration in the North Atlantic region (NATL60) are also used to evaluate the method. This second test allows us to explore the method in a different latitude of the globe.

Ce travail analyse l'internationalisation de la protection environnementale sur cinq zones humides majeures d'Albanie. De par leur géographie et leur situation sur des corridors biologiques, ces zones accueillent une importante biodiversité. Trois d'entre elles sont inscrites à la convention Ramsar. Les grandes plaines littorales d'Albanie étaient naguère très marécageuses, favorables au développement de la biodiversité, d'autant plus qu'elles étaient peu peuplées, car le peuple albanais vivait d'élevage dans les montagnes. L'arrivée des communistes au pouvoir a provoqué un bouleversement des valeurs, exaltant les vertus de ces plaines littorales délaissées. Leur assèchement et leur mise en culture provoqua la disparition des espaces-tampons et des bouleversements des équilibres physico-chimiques des eaux des zones humides, notamment de la salinité de l'eau. L'introduction d'espèces allochtones pour la pêche, les pollutions agricoles et industrielles, le colmatage de chenaux par l'afflux de sédiments liés à la mise à nu des sols, furent autant de conséquences des pratiques agraires durant le communisme. L'ouverture au monde en 1991 provoque la multiplication des acteurs sur les zones humides, et la formation de systèmes géographiques singuliers nés de ces jeux d'acteurs. Les pressions agricoles sont en recul, mais les acteurs locaux exploitent les ressources sauvages parfois sans contrôle. Les acteurs globaux jouent à la fois sur l'attrait de l'Albanie comme pays à faible taux de main-d'oeuvre et à la situation stratégique sur les chemins énergétiques. Les institutions internationales poussent à la création de zones protégées sur les wetlands afin de s'approprier les questions de biodiversité et réunir des segments cassés de corridors biologiques, que l'Etat encourage comme autant de manières d'avancer ses pions sur l'échiquier diplomatique. [etc.] / This paper analyzes the internationalization of environmental protection on five major wetlands of Albania. By geography and location of biological corridors, these areas are hot spot of biodiversity. Three of them are listed on the Ramsar convention. Large coastal plains of Albania were once very swampy, favorable to the development of biodiversity, especially as they were sparsely populated, because the Albanian people living in the mountains. The Communists came to power led to a shift in values, extolling the virtues of these coastal plains neglected. Their drying and cultivation led to the disappearance of buffer spaces and changes of physico-chemical equilibria of water from wetlands, including the salinity of the water. The introduction of species for fishing, agricultural and industrial pollution, clogging of channels by the influx of sediments related to the exposure of the soil, were all consequences of agricultural practices during communism. The openenig of Albania in 1991 caused the multiplication of actors on Wetlands, and the formation of unique geographic systems born of these games players. Agricultural pressures are declining, but local actors exploit wild resources sometimes without control. Global players play on both the attractiveness of Albania as a country with low rates of labor and strategic location on energy paths. International institutions to push the creation of protected wetlands to the appropriate biodiversity issues and gather broken segments of biological corridors, areas that the state encourages as many ways to advance his pawns on the diplomatic chessboard. These strategies built on a nested territory form a particular geography that we map in the last part. They determine the axes, areas and points of national or local comprehensive, and strategic value political, economic or environmental. [etc.]

Les suspensions colloïdales se trouvent un peu partout autour de nous, dans les matériauxde constructions, en cosmétique, dans l'alimentation, en biologie. Elles sont composésde particules nanométriques ou micrométriques dispersés dans un gaz, un liquide ou unsolide.Cette thèse porte sur les suspensions colloïdales dans des solutions ioniques,où les colloïdes portent une charge électriques, par exemple des particules de silicedans une solution aqueuse de chlorure de sodium, à un pH basique. Les colloïdes,ici approximés par des sphères, peuvent varier significativement en taille,ce qui peut avoir un effet important sur le comportement de ces systèmes.Cette étude vise à améliorer la compréhension de ces suspensions colloïdales chargéespar des modèles théoriques résolus par des simulations numériques.Un des défis de ces simulations est le grand nombre de degrés de libertés. Pour chaque(micro-)ion il y a des centaines de molécules de solvant, et pour chaque colloïdedes centaines voire des milliers d'ions. Pour s'en sortir, nous avons calculéles interactions effectives à l'échelle colloïdale. Nous avons repris et développéplusieurs approches, présentant chacune un compromis en terme de temps de calcul etprécision.La variation en taille des colloïdes peut introduire des effets intéressants,observés expérimentalement, notamment le fractionnement des suspensions en plusieursphases cristallines quand on augmente la concentration en colloïdes.Des techniques de simulations Monte-Carlo simples associées aux interactions inter-colloïdescalculées précédemment ont permis d'obtenir des résultats en bon accord avec l'expérience. / Colloidal suspensions are found a bit everywhere around us, in construction materials,in cosmetics, in food, in biology. They are composed of nanometric or micrometric particlesdispersed in a gas, a liquid or sometimes a solid.This thesis is about colloidal suspensions in ionic solutions, where colloids bear anelectric charge, for example silica particles in an aqueous solution of sodium chloride,at a basic pH. The colloids, here approximated by spheres, can vary significantly in size,which can have an important effect on the behavior of these systems.This study aims at improving the understanding of these charged colloidal suspensionsby theoretical models solved by numerical simulations.of these charged colloidal suspensionsby theoretical models solved by numerical simulations.One of the challenge of theses simulations is the huge number of degrees of freedom.For each (micro-)ion there is hundreds of solvent molecules, and for each colloidthere is hundreds if not thousands of ions. To get away with it, we calculated theeffective interactions at the colloidal scale. We took and developed several approaches,each showing a trade-off in terms of computational time and accuracy.The size variation of colloids may introduce interesting effects, experimentallyobserved, notably the fractionation of suspensions in several crystalline phaseswhen the colloidal concentration is increased. Some simple Monte-Carlo simulationtechniques in combination with the inter-colloid interactions computed previouslyallowed us to obtain results in good agreement with experiments.

Une échelle de taille contenant 20 substituants usuels en chimie a été construite à partir des barrières de rotations de N-aryl-thiazoline-2-thiones. L’énergie d’activation ΔG≠rot qui est mesurée reflète l’encombrement stérique du substituant en ortho du cycle benzénique. Les perturbations électroniques, et les facteurs externes tels que la température ou le solvant sont négligeables. La grande sensibilité du modèle proposé conduit au classement suivant Me > Cl et CN > OMe > OH. Ces classements divergents décrits dans la littérature seront discutés. Une limitation du modèle proposé concerne les substituants très volumineux comme le CF3 et l’iPr qui apparaissent plus petit qu’ils ne le sont en réalité à cause d’un encombrement stérique dans l’état fondamental qui abaissent la valeur de la barrière de rotation. / A steric scale of 20 recurrent groups was established from comparison of rotational barriers on N-(o-substituted-aryl)-thiazoline-2-thione atropisomers. The resulting energy of activation ΔG≠rot reflects the spatial requirement of the ortho substituent borne by the aryl moiety, electronic aspects and external parameters (temperature and solvent) generating negligible contributions. Concerning divergent rankings reported in literature, the great sensitivity of this model allowed to show unambiguously that a methyl appears bigger than a chlorine, and gave the following order in size: CN > OMe > OH. For the very bulky CF3 and iPr groups, constraints in the ground state decreased the expected ΔG≠rot values resulting in a minimization of their apparent sizes.

La rugosité est une propriété clé des sols qui contrôle de nombreux processus de surface et influence la fonction de diffusion du rayonnement incident, alias sa BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function). Bien qu’elle dépende fortement de l’échelle spatiale, la rugosité est souvent considérée comme stationnaire dans les modèles photométriques de réflectance de surfaces. En particulier, celui de Hapke l’inclut sous la forme d’un angle de pente moyen, intégré sur toutes les échelles variant de la taille d’un grain du régolithe à celle de la topographie locale. Le sens physique de ce paramètre de rugosité moyenne est largement débattu car l’échelle n’est pas clairement définie. Cette thèse a pour objectifs de comprendre comment la rugosité moyenne peut décrire un phénomène multi-échelle et d’investiguer l’influence des échelles spatiales de rugosité sur la BRDF d’une surface. On teste notamment la capacité du modèle de Hapke à restituer par inversion de la BRDF une rugosité moyenne compatible avec la réalité terrain. La topographie de terrains volcaniques et sédimentaires du Piton de la Fournaise (île de La Réunion) et du rift d’Asal-Ghoubbet (République de Djibouti) a été mesurée par photogrammétrie haute résolution sur une large gamme de résolutions à partir de données multi-instrumentales : images satellite, drone et acquises manuellement. Leur BRDF a été mesurée en parallèle par Pléiades et par un spectro-goniomètre (appelé Chamelon), et simulée numériquement par tracé de rayon sur les MNT réalisés. Une analyse multi-échelle par transformée en ondelettes révèle le comportement multi-modal de la rugosité des surfaces étudiées et permet de montrer que les structures sub-centimétriques dominent à la fois le paramètre de rugosité intégré et la forme de la BRDF. La rugosité estimée par inversion sur les données simulées avec une version simplifiée du modèle de Hapke coïncide avec celle déterminée sur les modèles de surface lorsque les hypothèses du modèle sont respectées et l’albédo connu à priori. L’adéquation n’est pas systématique mais reste bonne dans le cas de terrains à rugosité modérée avec une version complète du modèle de Hapke / Surface roughness is a key property of soils that controls many surface processes and influences the scattering function, or BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function), of incident radiation. While it is strongly scale-dependent, it is often considered as a stationnary parameter in photometric models. In particular, it is included in the Hapke model as a mean slope angle, integrated over all scales from the grain size to the local topography. Yet its physical meaning is still a question at issue, as the scale at which it occurs is undefined. This thesis aims at understanding how this mean parameter can describe a multiscale phenomenon and to investigate the role of spatial scale on surface BRDF. Finally, we investigate the ability of the Hapke model to retrieve a roughness parameter which is consistent with the ground truth. The topography of volcanic and sedimentary terrains in the Piton de la Fournaise (Réunion Island) and the Asal-Ghoubbet rift (Republic of Djibouti) has been measured using high resolution photogrammetry at a wide range of resolutions thanks to multi-instrumental data : satellite, drone and handheld images. Simultaneously, the BRDF has been numerically simulated, and measured by satellite and a spectrogoniometer (named Chamelon). A multiscale analysis by the means of the wavelet transform reveals the multi-modal behavior of roughness and shows that sub-centimeter surface features dominate both the integrated parameter and the shape of the BRDF. The roughness estimated by inversion of a simplified version of the Hapke model matches the roughness determined over surfaces when the assumptions of the model are verified, with a priori knowledge on surface albedo. The match is not systematic, but remains good for moderately rough terrains using the full Hapke model

L’objectif général de cette thèse est de contribuer à l’avancement de la connaissance de la variabilité du Courant Nord Méditerranéen (CN) et de ses interactions avec la dynamique côtière, en s’appuyant principalement sur une configuration numérique réaliste à haute résolution de la façade méditerranéenne française, basée sur le modèle de circulation océanique NEMO et nommée GLAZUR64.La validation de cette configuration avec toutes les observations disponibles sur la période d'étude (CTD, gliders, ARGO, radar HF, ADCP, altimétrie et SST satellite) a permis d'évaluer le réalisme des simulations et leur paramétrisation, et de montrer l'apport de la haute-résolution par rapport aux configurations de bassin au 1/12° utilisées aux frontières de GLAZUR64.Enfin, l'utilisation d'un forçage océanique opérationnel a permis d'utiliser une simulation en complément des données d'une campagne en mer, pour l'étude ciblée d'un tourbillon anticyclonique associé à un méandre du CN au large de Toulon, en avril 2011 [Guihou et al., 2013]. / The main objective of this work is to improve our knowledge of the Northern Mediterrranean Current (NC) variability and its interactions with coastal dynamics, using high-resolution modelling of the North-Western Mediterranean Sea, based on the NEMO code and nammed GLAZUR64.The configuration has been validated using all available observations for the period of study (CTD, gliders, ARGO, HF radar, ADCP, satellite altimetry and SST), in order to assess the realism of the simulations and their parameterisations. The contribution of the high-resolution for the simulation of the mesoscale dynamics, compared to 1/12° configurations used at the boundaries is shown.Finally, the use of an operationnal oceanic boundary forcing allowed us to use a combined data-model approach to study the generation and advection of an anticyclonic eddy trapped at the coast and associated to a NC meander, flowing off Toulon in April 2011 [Guihou et al., 2013].

Dans ce travail de thèse, une stratégie de calcul multi-échelle en dynamique transitoire basée sur la méthode LATIN est proposée. Ce travail fait suite, entre autre, à la thèse de H. Lemoussu qui a appliqué la méthode LATIN dans sa version mono-échelle au cas de la dynamique, ainsi qu'aux avancées plus récentes concernant l'introduction d'une vision à deux échelles au sein de la méthode LATIN pour des calculs statiques et quasi-statiques. Notre but a été d'étendre cette vision à deux échelles au cas de la dynamique transitoire. Une écriture de la stratégie de résolution multi-échelle est proposée pour le cas de la dynamique. Ce travail a permis de mettre en évidence plusieurs particularités de la méthode au sujet des conditions d'admissibilité des quantités macroscopiques en dynamique. L'introduction de l'approche multi-échelle en dynamique a permis d'obtenir l'extensibilité numérique de la méthode de décomposition de domaine pour le cas des interfaces. L'autre volet de cette thèse concerne la prise en compte de variabilité paramétrique en dynamique transitoire. Le but était ici de s'appuyer sur le savoir faire du LMT-Cachan, en matière de technique de calcul multi-résolution pour des problèmes avec contact pour développer une stratégie de calcul multi-résolution multi-échelle en dynamique, apte à prendre en compte les incertitudes, tout en diminuant de façon drastique le coût de calcul par rapport aux approches conventionnelles.

Les ailes iridescentes du papillon Morpho rhetenor sont couvertes d'écailles profondément striées comme des réseaux de diffraction. Chaque strie est un empilement de couches minces d'air et de chitine. La recherche d'inspiration pour de nouveaux composants motive l'étude des propriétés optiques de cette structure photonique. Sa géométrie est caractérisée à différentes échelles. Les spectres de réflexion confirment les interférences. La diffraction par les stries explique la répartition spatiale de l'intensité réfléchie. Nous avons exploré les propriétés optiques des écailles en microspectrophotométrie et en micropolarimétrie. Nous simulons le champ électromagnétique dans la structure avec la méthode Rigorous Coupled-Wave Analysis. L'introduction de désordre dans la structure photonique et entre écailles permet de mieux comprendre les résultats des mesures. Des simulations avec la méthode des éléments finis et la première approximation de Born montrent l'intérêt de ces outils.