Les cellules possèdent une capacitéfondamentale à leur survie : la migration. Del’embryogénèse aux métastases tumorales, lorsde la migration, les cellules doivent se faufiler àtravers des mailles sub-nucléaires pour atteindreleur localisation cible. Pour ce faire, ellespeuvent adapter leur mode locomotion ou leurspropriétés mécaniques à l’environnement quiles entoure. La cellule ainsi que son noyausubissent d’importantes déformations lors de lamigration en milieu confiné. Le noyau étantl’organelle le plus gros et le plus rigide, il peutlimiter la capacité migratoire de la cellule. Sespropriétés mécaniques sont donc décisives afinde migrer à travers un environnement complexe.Dans la littérature, les signaux moléculairespendant le processus migratoire ont étéabondamment décrits, mais la modélisationmécanique d’une cellule en migration peut-ellenous révéler de nouveaux éléments sur lesmécanismes sous-jacents ?La migration cellulaire est un procédé d’unecomplexité mécano-biologique telle, que tous sesaspects ne peuvent être modélisés à ce jour. Nousen choisissons donc trois que nousdévelopperons ici. Nous nous intéressonsd’abord à l’interaction mécanique entre le noyauet le cytoplasme lors d’une constriction de lacellule, puisque la plasticité du noyau sembleavoir un rôle primordial. Nous étudions ensuitele chimneying, un mode migratoire sansadhésion dont le mécanisme repose sur desforces de friction couplées à la poroélasticité ducytoplasme. Enfin, les substrats avec des micropilierssont depuis peu utilisés pour étudier lespropriétés mécaniques de la cellule et de sonnoyau, mais la mécanique de ce phénomène estpeu comprise. Nous modélisons le processus parlequel le noyau se déforme afin de déterminer s’ilest poussé ou tiré dans l’espace inter-piliers. / One of the fundamental properties incells is their ability to migrate. Fromembryogenesis to tumor metastasis, migratingcells must overcome mechanical obstacles toreach their intended location, squeezing throughsub-cellular and sub-nuclear gaps. It can be doneby adapting the locomotion mode to thesurrounding environment or by tuning the cell’sown mechanical properties. Migrating in aconfined space leads to intensive deformation ofthe cell and thus its nucleus. Being the largestand stiffest organelle, the nucleus can hamperthe migratory process. Its mechanical propertieshence are key to a successful migration in acomplex environment. Molecular signals behindcell migration have been extensively studied inthe literature, but what can computationalmechanics modeling unveil about themechanisms behind cell migration?Cell migration is such a complex mechanobiologicalprocess, that all aspects cannot bemodeled at once for now. We choose threedistinct situations for in-depth study. We firstseek to understand the mechanical interplaybetween the nucleus and the cytoplasm, sincenuclear plasticity seems decisive for migrationthrough sub-nuclear gaps. Second, weinvestigate the mechanics of chimneying, aspecific confined migratory mode, in which noadhesion in needed for the cell to move forward.Poroelasticity, coupled with friction, appears asthe key to successful locomotion. Eventually,cell spreading on micro-pillared substrates hasrecently been developed to study nuclearmechanical properties. The mechanism behindthis process being however unclear, we designeda large deformation model to determine whetherthe nucleus is being pushed or pulled in theinter-pillars gaps.

La sécurisation des systèmes de transmission de données est un enjeu majeur de la société de l'information. Ce travail aborde une solution potentielle originale, dédiée aux transmissions radio-fréquences en espace libre, et en utilisant un mode de sécurisation à base de comportements chaotiques. La porteuse chaotique est générée par un oscillateur non linéaire à retard, qui permet d'appliquer la méthode de sécurisation par porteuse chaotique en modulation de fréquence directement au niveau de la couche physique du système de transmission. L'étude et la réalisation expérimentale du principe de génération de chaos en modulation de fréquence (FM) est présentée à partir d'une transformation non linéaire construite par profil de filtrage RF à résonances multiples, et l'autre en utilisant un montage optoélectronique original réalisant la non linéaire à partir d'un interféromètre radio-fréquence à fibre optique. Dans chacun, un système complet d'émission-réception par porteuse chaotique FM démontré.

Les dynamiques métropolitaines sont marquées par des mouvements contradictoires de concentration et d'étalement urbain mais aussi de ségrégation spatiale. À travers des mécanismes de séparation/agrégation de population conduisant à des espaces homogènes et inégalitaires, la ségrégation produit, par le biais des effets de quartier, de nouvelles inégalités socio-économiques. La lutte contre la ségrégation spatiale est un objectif des politiques urbaines, affirmé par le cadre du développement durable. Cependant, la croissance des inégalités socio-spatiales nous interroge sur les causes du phénomène et particulièrement celles liées à la forme de la croissance urbaine. L'objectif de cette thèse est d'apporter une première réponse, en analysant l'impact de la forme urbaine sur la ségrégation dans les 100 plus grandes aires urbaines françaises. D'abord, nous proposons de mesurer la ségrégation et d'analyser ses évolutions depuis une vingtaine d'années à partir d'indicateurs et des données de revenu, à plusieurs échelles spatiales (Direction Générale des Impôts 1984-2004, INSEE-DGI 2001). Nous analysons ensuite les mobilités résidentielles des catégories socioprofessionnelles à Lyon, Lille et Marseille, à l'échelle communale (RGP 1982, 1990 et 1999). Nous testons enfin l'effet de la densité et du polycentrisme sur la disparité inter-zones et l'homogénéité intra-zones des aires urbaines étudiées. Les résultats confirment l'ambiguïté du lien entre densité et ségrégation en montrant l'absence d'effet et rejettent l'hypothèse d'un polycentrisme moins ségrégatif. Notre analyse contribue ainsi à une meilleure compréhension des mécanismes ségrégatifs et nous permet de proposer des pistes de recherche.

L'adhésion et la migration des cellules jouent un rôle important dans de nombreux mécanismes cellulaires qui vont de la morphogenèse à la prolifération tumorale en passant par la réparation des tissus. Il est maintenant bien établi que l'environnement physique et mécanique des cellules a une grande influence sur de nombreuses fonctions cellulaires comme l'adhésion et la migration ainsi que sur leur devenir et donc leur différentiation. Pour contrôler les propriétés de l'environnement cellulaire, nous avons choisi de combiner des méthodes de micro-fabrication issues de la microélectronique aux techniques de biologie cellulaire et moléculaire. Nous nous sommes notamment intéressés à l'influence de la rigidité du support sur la migration cellulaire et les forces mécaniques exercées par les cellules, des fibroblastes, sur la matrice. Pour cela, nous avons utilisé un substrat constitué de micro-piliers flexibles, qui ont servi de micro-capteurs de force. Nous avons montré que les cellules employées adaptent les forces qu'elles exercent sur leur support à la rigidité de ce dernier. Nous avons ensuite étudié l'influence de la topographie du substrat sur la migration cellulaire. Nous avons pour cela également utilisé des micro-piliers, mais dont le diamètre est 5 à 10 fois supérieur aux précédents. Les cellules, en migrant, rencontrent donc alternativement des surfaces lisses et rugueuses. Nous avons montré que dans ces environnements, les cellules adoptent un comportement s'approchant de celui observé dans un gel tridimensionnel et que le noyau joue un rôle dans cette migration. Enfin, nous avons abordé l'étude de l'étalement cellulaire dans ces environnements texturés.

Les systèmes numériques de communications connaissent un essor considérable sous l'impulsion d'une demande de plus en plus pressante de mobilité, de diversité des services et d'intégration des applications multimédia les plus récentes. Les recherches présentées dans ce mémoire de thèse ont pour but l'étude de nouveaux systèmes de communications qui pourront s'appliquer aussi bien aux systèmes de radiocommunications mobiles qu'aux systèmes de communications à l'intérieur des bâtiments. L'élément nouveau est ici la combinaison de deux techniques : l'étalement de spectre permettant la mise en oeuvre d'un accès multiple à répartition de codes (AMRC) et les modulations à porteuses multiples (OFDM). Cette<br />combinaison permet de tirer partie de la robustesse et de l'efficacité spectrale de l'OFDM, et de la capacité d'accès multiple des techniques AMRC. Deux techniques associant l'OFDM et l'AMRC sont plus particulièrement analysées.<br /><br />La première technique, l'AMRC à porteuses multiples est étudiée sur un canal de Rayleigh à trajets multiples. En réception, plusieurs techniques d'égalisation ou de traitement de diversité sont mises en oeuvre et une approche plus globale de la détection est proposée. Elle consiste à intégrer la fonction de désétalement dans le processus d'égalisation, permettant ainsi d'améliorer la fiabilité de la détection. Ces techniques d'égalisation sont insérées et combinées de différentes façons dans des structures d'annulation d'interférences.<br /><br />Si le système AMRC à porteuses multiples est généralement proposé pour des liaisons synchrones ou quasi-synchrones, le système AMRC<br />multipilote peut être utilisé dans un contexte asynchrone. Les performances théoriques de ce système sont développées et comparées aux performances des systèmes AMRC à porteuse unique.

Le tatouage des signaux audio numériques, outre ses applications de protection de la propriété intellectuelle, révèle la possibilité d'utiliser le signal audio numérique comme un support de communication: une information peut être insérée imperceptiblement dans un signal audio et être ainsi diffusée en suivant le même canal de transmission que celui emprunté par le signal audio. Concevoir un système de tatouage performant est l'objectif de ces travaux de thèse. Cette performance relève de contraintes et d'enjeux spécifiques: l'insertion du tatouage doit (1) être transparente (inaudible), (2) offrir un débit de transmission le plus élevé possible pour une fiabilité de transmission la meilleure possible tout en étant robuste à un ensemble de perturbations (traitements licites qui peuvent être effectués sur un signal audio lors de son parcours dans un réseau de diffusion) et (3) être peu coûteux en temps de calcul pour permettre une implémentation temps réel. Pour satisfaire au mieux la contrainte de transparence, un module de contrôle d'inaudibilité innovant, adjacent au modèle psychoacoustique utilisé pour la mise en forme spectrale du tatouage, est proposé. Ce module, basé sur l'algorithme de mesure objective de la qualité sonore PEAQ, établit de façon adaptative les conditions de transparence locale du tatouage en fonction du signal audio. Atteindre une fiabilité de transmission élevée et garantir la robustesse aux perturbations (telles que la compression MPEG, les changements de format, les filtrages, etc.) constituent la majeure partie de ce travail. La prise en compte, ces dernières années, de la connaissance du bruit audio pour la construction du tatouage a permis de très nettes avancées dans ce domaine tant sur la formalisation du problème de tatouage que sur les performances à escompter des systèmes, dit informés, qui en découlent. La majorité des systèmes de l'État de l'Art s'est concentrée sur la recherche d'un tatouage robuste souvent au détriment de la contrainte d'inaudibilité. A l'inverse, nous proposons différentes stratégies d'insertion du tatouage qui établissent en premier lieu l'inaudibilité locale du tatouage et maximisent ensuite la robustesse de sa transmission aux perturbations. Les performances du système et l'efficacité des stratégies d'insertion proposées sont établies sur des signaux audio réels et comparées à des systèmes de la littérature: une transmission "audible mais non gênante" avec un TEB de 0,001 peut être obtenue pour un débit de 170 bit/s en l'absence de perturbations (contre 80 bit/s pour une insertion non informée); le débit devra être fixé à 75 bit/s pour garantir la robustesse aux perturbations non désynchronisantes et à 125 bit/s pour résister à une opération désynchronisante.

Cette étude a été menée en collaboration entre une équipe universitaire UBO, un organisme de recherche appliqué à la gestion de pollutions chimiques accidentelles liées au transport maritime (Cedre) et d'entreprises industrielles. La collecte de données physico-chimiques sur quatre produits est organisée autour d'une double démarche : identification des facteurs encore non pris en compte dans les protocoles de gestion d'accidents et mise au clair des grandes lois régissant des phénomènes déjà identifiés comme importants. Ainsi peuvent être présentées en toute limpidité des équations raisonnables mais simples, utilisables dans des logiciels d'aide à la décision. Dans ce cadre sont traitées les limites de solubilité, avec l'influence de la salinité et de la température. Cet ouvrage contient donc une collection de données (solubilités, tensions superficielles et interfaciales, masses volumiques, stabilité chimique, vitesses d'évaporation), mais surtout met en évidence l'importance des tensions interfaciales dans la gestion des étalements et contribue à clarifier l'influence de la salinité et de la température sur les solubilités dans les conditions marines.

La présente recherche nous a permis de voir de près les dessous d'un projet d'envergure métropolitaine, en l'occurrence le tronçon de l'Autoroute 25, et ses impacts, en particulier sur l'étalement urbain. L'étalement du territoire urbanisé au détriment du territoire agricole est une caractéristique des villes contemporaines. Il est aidé par l'utilisation de l'automobile comme moyen de transport. Les citadins s'installent en banlieue pour diverses raisons. L'éloignement de la banlieue dépend des moyens de transport, car sa localisation correspond à celle des réseaux routiers. C'est à partir de là que nous avons développé notre hypothèse de recherche qui suppose qu'un tronçon de cette envergure encouragera l'étalement urbain. Comme le tronçon se trouve dans la Communauté métropolitaine de Montréal (CMM), nous avons également analysé l'étalement urbain à l'échelle de la CMM, en observant de près quelques facteurs (indicateurs) qui y participent. Ensuite, nous nous sommes penchés sur le territoire limitrophe au tracé de l'Autoroute 25. Nous avons procédé par une étude comparative de deux périodes distinctes, 1999 et 2008, afin de voir les changements réalisés sur ce site. Le dernier volet de notre mémoire traite des intérêts économiques qui entourent le projet. Nous pensons que seuls de forts intérêts économiques peuvent expliquer l'acharnement de certains partis à le réaliser, malgré une opposition farouche de différents organismes. Nos recherches nous ont menés aux résultats suivants : Dans un premier temps, nos recherches, qui ont visé l'étalement au niveau de la zone limitrophe au tracé de l'Autoroute 25, nous ont aidés à découvrir que l'étalement urbain est déjà visible, puisque 10 % du territoire qui était jadis (1999) agricole est désormais urbanisé (2008). Dans un deuxième temps, nous avons constaté que de grosses sommes d'argent ont été investies dans la réalisation de ce projet. Ces intérêts économiques se présentent sous forme d'intérêts personnels (des particuliers) ou des collectivités locales. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Étalement urbain, intérêts économiques, cadre bâti, terres agricoles, terres urbanisées, banlieue, cité-jardin, la couronne sud, la couronne nord, mouvement de la population, centre-ville, expansion urbaine, réseau de transport

L'amibe Dictyostelium discoideum est un eucaryote unicellulaire capable de se déplacer et de se nourrir par phagocytose. Cet organisme est très utilisé pour décrypter les mécanismes moléculaires du chimiotactisme et de la motilité cellulaire. Les travaux de S.Fache au laboratoire ont notamment montré que la motilité de Dictyostelium est stimulée par une contrainte mécanique, et que la vitesse atteinte dépend du calcium extracellulaire. <br />Dans ce travail, nous avons étudié l'étalement de Dictyostelium sur un substrat, processus qui peut être apparenté à certaines étapes de la motilité cellulaire. Nous avons montré que l'étalement de Dictyostelium est un processus quasi-linéaire et anisotrope. De plus, nous avons mis en évidence des variations périodiques de l'aire gagnée par les cellules dont nous n'avons pu identifier l'origine moléculaire. <br />Ces travaux sur l'étalement cellulaire nous ont permis de caractériser le rôle de la protéine Phg2 dans la motilité cellulaire. Phg2 est une kinase connue pour être impliquée dans la phagocytose et la motilité. Nous avons établi que Phg2 contrôle la polarisation cellulaire via son domaine de liaison aux protéines de type Ras, et joue également un rôle dans la polymérisation locale de l'actine via son domaine kinase. <br />Enfin, nous avons inactivé deux gènes codant pour des canaux calciques chez Dictyostelium, et les études préliminaires menées semblent indiquer qu'ils ne participent pas à la réponse calcique de la motilité induite par une contrainte.

La croissance explosive de la population sénégalaise a permis d'atteindre 13 millions d'habitants en 2009 contre 2 millions en 1950. La moitié de cette population, constituée largement de jeunes, vivent dans les zones urbaines comme Touba, Thiès et Saint Louis. Cet essor démographique a conduit à l'extension spatiale et la création de nouvelles centralités dans les villes sénégalaises. Il en résulte des paysages urbains et des fonctions très contrastés. Ce décalage fonctionnel et géographique a créé des besoins de mobilités très fortes.Dans les zones urbaines non planifiés et/ou éloignées des centres, les mobilités de proximité se développent par le biais de la marche à pieds et des transports hippomobiles. Alors que les déplacements menant vers les centres pour des motivations de travail, de commerce, d'études ou d'accès aux services divers se font essentiellement via les transports collectifs motorisés.De toute évidence, les relations entre transport et urbanisme sont ambivalentes. Si l'urbanisation précède le réseau de transport dans les quartiers périphériques, ailleurs, ils jouent un rôle majeur dans la structuration des espaces urbains notamment dans les centres historiques et le long des grands axes routiers.Pourtant, les transports informels opèrent en marge des règles pour satisfaire les besoins de mobilité des usagers à faible revenu. Ce qui rend ainsi éminent le rôle des pouvoirs publics dans la régulation des transports.