La résistance croissante et alarmante aux antimicrobiens chez de nombreuses bactéries pathogènes humaines telles que Streptococcus pneumoniae, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae et Pseudomonas aeruginosa représente un problème majeur de santé publique. Ce problème est aggravé par l’apparition de souches multirésistantes et par le nombre limité d’antibiotiques en développement. Il devient donc impératif de s’affairer à protéger l’efficacité des molécules disponibles. Par ailleurs, une meilleure compréhension du mode d’action des antibiotiques et de la réponse induite par ceux-ci pourrait être bénéfique pour identifier de nouvelles cibles bactériennes pour le développement d’adjuvants chimio-thérapeutiques. Notre étude de la réponse transcriptomique par la technique d’ARN-Seq de trois souches de S. pneumoniae sensibles à la pénicilline (PEN) a montré un nouveau lien entre le métabolisme de la glutamine et la sensibilité à la PEN. En effet, les gènes des opérons glnRA et glnPQ impliqués dans la synthèse et l’absorption de la glutamine étaient parmi les gènes les plus sous-exprimés chez les trois souches traitées avec la PEN. Nous avons aussi détecté une augmentation des concentrations intracellulaires de la glutamine à la suite du traitement à la PEN. En outre, l’inhibition chimique de la glutamine synthétase codée par glnA sensibilise S. pneumoniae à la PEN, et ceci a aussi été observé chez des isolats cliniques résistants à la PEN. En résumé, une combinaison d’études transcriptomique et métabolomique a démontré que la PEN interfère avec le métabolisme de la glutamine, suggérant des stratégies qui pourraient être exploitées en bithérapie. Chez les bactéries à Gram négatif, la résistance aux carbapénèmes devient de plus en plus menaçante pour la santé mondiale. L'efficacité de l’imipénème (IMP) diminue avec l'apparition de la résistance. Notre criblage chimiogénomique chez E. coli, K. pneumoniae et P. aeruginosa a mis en évidence des réponses communes et spécifiques à l’IMP à chaque espèce. Une analyse comparative de 145 mutants a montré que les gènes les plus mutés codaient pour des protéines impliquées dans la biogenèse de la membrane et de l'enveloppe cellulaires, la transcription et la transduction de signal. iii Nos résultats ont montré que le gène rpoD codant pour un facteur sigma d'ARN polymérase était muté chez les trois espèces et le rôle de ce gène dans la résistance a été validé expérimentalement chez E. coli. En outre, de nombreux gènes codant pour des amidases, transférases et transglycosidases ont conféré un faible niveau de résistance aux entérobactéries, alors que les mutations d'OprD étaient fréquentes chez P. aeruginosa, mais divers systèmes de transduction de signal à deux composants étaient également susceptibles d'être impliqués dans la résistance à l'IMP. De façon intéressante, certains gènes identifiés tels que rpoD, slt codant pour une transglycosylase lytique, ainsi que les histidines kinases sont déjà envisagés comme des cibles thérapeutiques prometteuses. Finalement, cette étude a confirmé le pouvoir de diverses approches omiques quant à la compréhension des modes d’action des antibiotiques et à la prédiction des mécanismes de résistance développés contre eux. Ceci nous permettra de mettre en place des stratégies pour protéger l’efficacité des antibiotiques actuellement utilisés mais aussi celle de nouvelles molécules développées.

Dans les turbomachines, le bruit du volume tournant est considéré comme une source majeure d’inconfort. La connaissance et l’identification des sources de bruit du rotor sont primordiales pour la conception d’une machine silencieuse et énergétiquement plus efficace. Ce document examine la capacité à la fois de la décomposition orthogonale aux valeurs (POD) et la décomposition aux valeurs singulières (SVD) à identifier les zones sur la surface d’une source (pale de ventilateur) fixe ou en mouvement subsonique qui contribuent le plus à la puissance acoustique rayonnée. La méthode de calcul de la dynamique des fluides (CFD) du code source OpenFoam est utilisée comme une première étape pour évaluer le champ de pression à la surface de la pale en mouvement subsonique. Les fluctuations de ce champ de pression permettent d’estimer à la fois le bruit de charge et la puissance sonore qui est rayonnée par la pale basée sur l’analogie acoustique de Ffowcs Williams et Hawkings (FW&H). Dans une deuxième étape, le bruit de charge estimé est également utilisé tant pour les approches POD et SVD. On remarque que la puissance sonore reconstruite par les deux dernières approches en se fondant uniquement sur les modes acoustiques les plus importants est similaire à celle prédite par l’analogie de FW&H. De plus, les modes les plus rayonnants estimés par la méthode SVD sont projetés sur la surface de la pale, mettant ainsi en évidence leurs emplacements. Il est alors prévu que cette identification soit utilisée comme guide pour l’ingénieur dans la conception d’une roue moins bruyante.

Thèse (M. Serv. soc.)--Université Laval, 2003. / Bibliogr.: f. [111]-121. Publié aussi en version électronique.

CCR5 est un récepteur couplé aux protéines G répondant aux CC-chimiokines MIP-1, MIP-1, RANTES et MCP-1. Le récepteur structurellement le plus proche est CCR2b, qui répond à MCP-1. CCR5 est exprimé à la surface des lymphocytes T mémoire, les monocytes, macrophages et cellules dendritiques. Ce récepteur joue un rôle important dans l'établissement des réponses inflammatoires contre les agents pathogènes, mais aussi dans la pathogenèse de maladies inflammatoires chroniques. CCR5 constitue aussi avec CXCR4 un des co-récepteurs qui permettent l'entrée du virus de l'immunodéficience humaine dans ses cellules cibles. CCR5 présente donc un grand intérêt en thérapeutique, et tous les éléments susceptibles de mieux comprendre sa structure, ses mécanismes d'activation ou ses cascades de signalisation sont à même de contribuer au développement d'agents à usage thérapeutique. Deux nouveaux concepts sont apparus dans la littérature au cours des quelques années qui ont précédé le début de notre travail. D'une part, il est apparu que les récepteurs couplés aux protéines G pouvaient interagir directement avec un éventail de partenaires intracellulaires et réguler de cette façon des cascades de signalisation indépendamment des protéines G hétérotrimériques. D'autre part, un nombre croissant de récepteurs se sont révélés capables de former des homodimères et des hétérodimères. Nous avons dès lors appliqué ces deux concepts à l'étude de CCR5. Nous avons donc recherché de nouveaux partenaires de CCR5 par deux approches complémentaires, le double hybride et le « GST-pulldown ». Dans les deux cas, nous nous sommes focalisé sur le domaine C-terminal du récepteur CCR5, d'une part parce que la majorité des interactions mises en évidence pour d'autres récepteurs concernent ce domaine, d'autre part parce que l'extrémité C-terminale de CCR5 est conservée dans l'évolution et comporte différents motifs dont la relevance fonctionnelle a été démontrée. Par ailleurs, nous avons appliqués les techniques d’immunoprécipitation et de BRET pour étudier les phénomènes d’homodimérisation de CCR5, ainsi que son hétérodimérisation avec le récepteur apparenté CCR2b. Les conséquences fonctionnelles de ces interactions ont ensuite été étudiées. Par les techniques de double hybride et de pull-down, nous n’avons pas pu identifier de nouveaux partenaires de CCR5. Seules des interactions non-spécifiques ont pu être mises en évidence. Malgré une recherche intensive menée par d’autres groupes, un seul nouveau partenaire de CCR5 a été décrit entre-temps dans la littérature. Lors des études d'oligomérisation de récepteurs, nous avons mis en évidence la formation d'homodimères de CCR5 et CCR2b par des expériences d’immunoprécipitations et de BRET, ainsi que d'hétérodimères CCR5-CCR2b. Les conséquences fonctionnelles de ces observations sur la liaison de chimiokines, la signalisation et l'internalisation des récepteurs ont été étudiées. Contrairement aux données de la littérature, nous n'avons pas montré de coopérativité positive entre les récepteurs co-exprimés, quant à leur capacité à induire la libération de calcium intracellulaire. Par contre, nous avons mis en évidence une coopérativité négative en termes de liaison de chimiokines. Il apparaît ainsi que chaque dimère ne peut lier qu'une seule chimiokine, et qu'en conséquence, les ligands d'un récepteur peuvent entrer en compétition avec la liaison d'un traceur sur l'autre récepteur au sein d'un hétérodimère. Ces dimères de récepteurs apparaissent cependant comme dissociables, suite à la liaison d'agonistes ou de chimiokines induisant leur internalisation, car aucun phénomène de co-internalisation ne peut être mis en évidence. Ces observations, qui sont originales dans le domaine des récepteurs couplés aux protéines G, peuvent sans doute être généralisées à l'ensemble des récepteurs de chimiokines, voire à d'autres classes de récepteurs. Elles sont importantes pour l'interprétation de la pharmacologie des récepteurs dans leur environnement naturel, et sont susceptibles de développements importants permettant de mieux comprendre la structure des dimères, la dynamique de leur association, et les mécanismes d'activation des récepteurs en général au sein de leur structure dimérique.

Le travail présenté dans ce mémoire de thèse concerne la synthèse de méthodes d'accommodation fondée sur l'information du second ordre (ISO) dans le contexte de la tolérance aux défauts présents au sein des systèmes linéaires. La contribution majeure de ces travaux de recherche concerne l'exploitation de cette information dans l'analyse de la reconfigurabilité (aptitude du système à s'affranchir des défauts) et dans le développement des stratégies d'accommodation de défauts permettant de retrouver les performances nominales en fonction du comportement dynamique et garantissant une information du second ordre %(coût énergétique) imposée. Dans un premier temps, on propose des approches pour mesurer l'information du second ordre à partir des grandeurs entrée/sortie des systèmes linéaires. Dans une première approche, la réponse (données de sortie) à la condition initiale est considérée. Une alternative intéressante à cette approche, en considérant le problème comme un d'identification et basée sur la réponse impulsionnelle (paramètres de Markov), est proposée afin d'évaluer l'information du second ordre indirectement mais en-ligne en utilisant des grandeurs entrée/sortie. Un indice résultant de cette évaluation est proposé afin de contribuer à l'étude de la reconfigurabilité en ligne d'un système défaillant. Cette estimation en temps réel de l'information du second ordre est étendue aux systèmes commandés en réseau afin d'évaluer l'impact de retards sur la reconfigurabilité du système. Dans un deuxième temps, des stratégies permettant l'accommodation de défauts du type perte d'efficacité des actionneurs sont proposées, approches considérées dans le contexte de la synthèse de l'information du second ordre par retour d'état. On aborde le cas des systèmes à une entrée, approche proposée et basée sur la méthode de la pseudo inverse modifiée. Ensuite on considère le cas multivariable, approche basée sur la méthode de la pseudo inverse. Des exemples se présentent pour illustrer l'application des approches proposées. Les éléments développés au cours du mémoire sont illustrés à travers une application couramment étudiée dans la commande de procédés : le système hydraulique des trois cuves. Les simulations effectuées mettent en relief les résultats obtenus et l'apport des méthodes développées. / This thesis is devoted to the synthesis of accommodation methods founded on the second order information (SOI) assignment in the context of fault tolerance for deterministic linear systems. The major contribution of this research concerns using this information in the reconfigurability analysis (capability of the system to respond to faults) and developing strategies for fault accommodation in order to recover nominal performances in terms of system dynamics and also to guarantee the assigned second order information. Firstly, approaches for measuring the SOI using the system's input/output data are proposed. A first approach based on the initial response is considered. An interesting alternative to this approach, in considering the problem as one of identification, is proposed as an indirect computation of the SOI but online and using input/output data. An index based on reconfigurability, which is directly related to the SOI, is also proposed. Based on this online SOI computation, the index is applied to networked control systems affected by network induced delays in order to calculate their impact over the system. Secondly, fault accommodation strategies for loss of effectiveness type faults are proposed under the feedback SOI synthesis. SISO systems are first considered, approach founded on the modified pseudo inverse method. On the other hand, a strategy for MIMO systems founded on the pseudo inverse method is taken into account. Examples illustrating the application of the approaches are also presented. All these developed approaches are applied and illustrated through the well known process benchmark: the three tank hydraulic system. The simulations show up and notice the results obtained, and bring out the contribution of the developed approaches.

Les mécanismes de détection et de recouvrement d'erreur doivent être soigneusement sélectionnés pour les applications embarquées automobiles, principalement à cause de ressources limitées et de contraintes économiques. Cependant, des exigences de sûreté importantes, aggravées par la complexité croissante du logiciel, motive l'industrie automobile à chercher des solutions techniques pour améliorer la robustesse à l'exécution. Le défi est de concevoir une solution de tolérance aux fautes portable, flexible, à forte contraintes économique, en examinant différemment les techniques classiques de redondance et de diversification. Le principe directeur est de contrôler rigoureusement quelle information et quand elle est essentielle à récupérer; quelle instrumentation est nécessaire pour réaliser de la tolérance aux fautes et où il faut la placer dans le programme. La thèse propose une approche pour développer un logiciel de défense, tel un composant externe configurable, reposant sur l'observabilité et la contrôlabilité de mécanismes fournis par un standard d'architecture logicielle automobile émergent AUTOSAR. / Due to limited resources and stringent economical constraints in the automotive industry, error detection and recovery mechanisms of embedded systems are carefully selected. However, critical safety requirements and increasing software complexity motivate car makers to look for technical solutions to improve online software robustness. The challenge is to design a portable, customizable, and lowcost solution for fault tolerance by using differently classical techniques, such as redundancy and diversification. The main principle is to control rigorously which information and when it is necessary to get it; which instrumentation is necessary to perform fault tolerance and where to add this instrumentation in the source code. An approach to develop a defense software is proposed. The defense software is designed as an external customizable component, relying on control and observability mechanisms provided by an emergent standard for automotive software architecture AUTOSAR.

La thrombopénie familiale avec prédisposition à la leucémie aiguë myéloïde (FPD/AML) est une pathologie rare caractérisée par une thrombocytopénie. La FPD/AML est causée par des mutations germinales dans le gène codant le facteur de transcription RUNX1. Ces mutations sont de type dominant négatif (DN), associées à un risque plus élevé de développer une leucémie, ou de type haploinsuffisance (HI) induisant une thrombocytopénie seule. Nous avons démontré une diminution presque complète de l’expression du répresseur transcriptionnel ZBTB1 dans les progéniteurs hématopoïétiques des patients porteurs de mutations DN. Le gène ZBTB1 pourrait être une cible directe de RUNX1, et pourrait contribuer à la dérégulation de la lymphopoïèse T conduisant à une prédisposition à la LAL-T.Nous avons identifié dans les cellules lymphocytaires murines le site de fixation de RUNX1 sur un enhanceur localisé à 270 kb en amont du promoteur de Zbtb1, et ce aux stades doubles négatifs pour les marqueurs CD4/CD8. Dans les stades plus matures (CD4+CD48+), cette fixation n’est pas observée. En utilisant des lignées lymphocytaires humaines représentant les différents stades doubles négatifs CD4/CD8 de la différenciation lymphocytaire, nous ne sommes pas arrivés à démontrer cette liaison suggérant qu’elle a lieu à un stade très précis et transitoire difficilement identifiable. Les souris KO Runx1 et KO Zbtb1 montrent un blocage de la lymphopoïèse T dès les stades les plus précoces de la maturation thymique. Nous voulions démontrer que la surexpression de Zbtb1 dans un contexte KO Runx1 aboutirait à un sauvetage du phénotype lymphocytaire. Pour cela, nous avons utilisé un modèle in vitro (culture des progéniteurs hématopoïétiques sur des lobes thymiques) et in vivo reposant sur la greffe de souris irradiées par des progéniteurs hématopoïétiques de souris KO Runx1 surexprimant Zbtb1. Le KO Runx1 incomplet et une quasi-absence de la prise de greffe dans les conditions de KO Runx1 ne nous ont pas permis de valider notre hypothèse. Cependant nous avons pu observer que ZBTB1 régule négativement le compartiment des cellules souches et la prise de greffe.Nous nous sommes aussi intéressés au phénotype mégacaryocytaire des souris KO Zbtb1. De manière intéressante, ces souris montrent in vivo un défaut du cycle cellulaire des mégacaryocytes, tandis que in vitro une diminution drastique de la différenciation mégacaryocytaire est observée suggérant ainsi une compensation du microenvironnement in vivo. De plus, nous avons montré une régulation négative directe de ZBTB1 par RUNX1 dans les mégacaryocytes humains. Dans la deuxième partie de ma thèse nous nous sommes intéressés au mécanisme d’induction de la leucémie chez un patient FPD/AML porteur de mutation de type DN (RUNX1R174Q), nous avons identifié une mutation additionnelle à une fréquence de 1% dans le gène TET2 ayant contribué à l’amplification du clone pré-leucémique. Actuellement nous étudions la coopération entre la mutation de RUNX1R174Q et le shTET2 in vivo en greffant des souris NSG avec des cellules progénitrices humaines CD34+ portant la mutation RUNX1 et le shTET2 qui mime la mutation perte de fonction de TET2P1962T observée chez le patient. Des résultats prometteurs montrent une prise de greffe primaire et secondaire plus importante dans les conditions RUNX1R174Q/shTET2 et shTET2 seul. Les expériences in vitro réalisées en parallèle montrent que la mutation de RUNX1R174Q induit des dommages à l’ADN alors que la diminution de l’expression de TET2 par shARN induit une prolifération augmentée des progéniteurs hématopoïétiques. L’addition des deux mutations pourrait ainsi conduire à l’acquisition de mutations additionnelles et à une transformation leucémique. / Familial platelet disorder with predisposition to acute myeloid leukaemia (FPD/AML) is a rare condition characterized by thrombocytopenia. FPD/AML is caused by germline mutations in the gene coding for the transcription factor RUNX1. These mutations are devided on dominant-negative (DN) mutations associated with a higher risk of developing leukaemia or haploinsufficiency (HI) mutations inducing thrombocytopenia alone.We have demonstrated an almost complete decrease in the expression of the transcriptional repressor ZBTB1 in hematopoietic progenitors of patients with DN-type mutations. ZBTB1 could be a direct target of RUNX1, and could contribute to deregulation of T lymphopoiesis, leading to a predisposition to T-ALL.In murine immature T lymphocytes (CD4-CD8- stages), we demonstrated a fixation of RUNX1 on an enhancer at 270 kb upstream of Zbtb1 promoter. This fixation is no longer observed in the more mature stages (CD4+CD8+). Using human lymphocyte cell lines representing the different CD4-CD8- differentiation stages, we have not been able to demonstrate this binding suggesting that it takes place at a very precise and transitory stage that is difficult to identify.The KO Runx1 and KO Zbtb1 mice show a blockade of T lymphopoiesis in the earliest stages of thymic maturation. We wanted to demonstrate that the overexpression of Zbtb1 in a KO Runx1 context would result at least in a partial rescue of the lymphocyte phenotype. For this we used an in vitro model (culture of hematopoietic progenitors on thymic lobes) and in vivo based on the grafting of irradiated mice with hematopoietic progenitors of KO Runx1 overexpressing Zbtb1. The incomplete KO Runx1 and the almost complete absence of engraftment in the KO Runx1 conditions did not allow us to validate our hypothesis. However, we observed that ZBTB1 negatively regulates the stem cell compartment and the engraftment capacity.We also studied the megakaryocytic phenotype of KO Zbtb1 mice. Interestingly, these mice show, in vivo, a megakaryocyte cell cycle defect; while in vitro a drastic decrease in megakaryocytic differentiation is observed suggesting an in vivo micro-environmental compensation. We also showed a direct negative regulation of ZBTB1 by RUNX1 in human megakaryoycytes.In the second part of my thesis, we investigated the mechanism of induction of leukemia in an FPD/AML patient with a DN-type mutation (RUNX1R174Q). We demonstrated an additional mutation at a frequency of 1% in TET2 gene, which contribute to the amplification of a preleucemic clone.Currently we are studying the cooperation between the RUNX1R174Q mutation and the shTET2 in vivo by grafting NSG mice with human CD34+ progenitor cells carrying RUNX1R174Q mutation and an shTET2, which mimics the loss of function of TET2 observed in the patient. Promising results show greater primary and secondary graft under RUNX1R174Q /shTET2 and shTET2 conditions. The in vitro experiments carried out, show that the mutation of RUNX1R174Q induces DNA damages, whereas the decrease in the expression of TET2 by shRNA induces an increased proliferation of hematopoietic progenitors. The addition of the two mutations could thus lead to the acquisition of additional mutations and to a leukemic transformation.

Introduction: L'apoptose est un mécanisme étroitement contrôlé qui répond à des besoins particuliers de l'organisme et permet une élimination physiologique des cellules excessives ou endommagées. Elle est donc nécessaire au développement et au maintien du bon fonctionnement de tout organisme vivant puisqu'elle joue un rôle important dans l'embryogenèse, dans les changements morphologiques, dans l'homéostasie cellulaire, dans l'atrophie et la réparation des tissus et dans la régression des tumeurs. Cette forme de mort cellulaire fait intervenir une famille de sérines protéases connues sous le nom de caspases. Leur activation survient après stimulation des cellules par différents facteurs comme des signaux physico-chimiques (UV, rayons gamma), la privation en facteurs de croissance ou une grande variété des molécules chimiques comme les polluants environnementaux et les médicaments anti-cancéreux. Parmi ces derniers on cite l'Adriamycine qui est un médicament anti-tumoral efficace, cependant son utilisation entraîne malheureusement de sévères altérations du fonctionnement cardiaque. Ceci limite par conséquent les doses pouvant être données sans danger aux patients cancéreux. D'autre part l'utilisation clinique de ce médicament semble être également limitée par la résistance que développent certaines formes de tumeurs à la chimiothérapie. Pour surmonter ces deux limites les chercheurs ont essayé de développer certaines stratégies thérapeutiques comme l'hyperthermie, visant à sensibiliser la tumeur aux faibles concentrations des médicaments. Objectifs: La présente étude permettra d'étudier le mécanisme de mort cellulaire induite par l'Adriamycine et l'hyperthermie. Les deux principaux piliers de ce projet sont: (1) Déterminer si l'Adriamycine ou l'hyperthermie utilisées séparément peuvent déclencher l'apoptose chez des cellules tumorales du col utérin humain (HeLa) et chez la même lignée exprimant la protéine de résistance aux médicaments MDR (HeLa MRP). (2) Déterminer si l'hyperthermie pourrait sensibiliser les cellules à l'action de l'Adriamycine. Résultats : L'Adriamycine ou l'hyperthermie utilisés séparément ou combiné avait comme effet une activation de la caspase initiatrice (9) et de la caspase effectrice (3) ainsi qu'un clivage de l'inhibiteur du facteur de fragmentation d'ADN activé par les caspases (ICAD). D'un autre coté l'hyperthermie a causé l'accumulation intracellulaire de l'Adriamycine, la diminution du potentiel membranaire mitochondriale due à une translocation du Bax vers la mitochondrie suivi d'un relarguage du cytochrome c vers le cytosol. Conclusion: L'hyperthermie seule pourrait induire l'apoptose et pourrait servir comme une stratégie utile pour augmenter l'effet pro-apoptotique de l'Adriamycine chez des cellules HeLa parentales ou résistantes aux médicaments (HeLa MRP). ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Hyperthermie, Résistance pléiotropique, MRPl, Apoptose, Adriamycine.

Ma recherche est consacrée à l'étude des équations et des systèmes d'équations aux dérivées partielles non-linéaires elliptiques et paraboliques et à leurs applications. Mes travaux s'articulent autour des thèmes suivants :<br /><br />-Théorie générale des EDP complètement non-linéaires et solutions de viscosité d'EDP ;<br />-Estimations elliptiques et théorie de la régularité pour systèmes d'EDP elliptiques sous forme non divergence ; <br />-Méthodes variationnelles pour la résolution d'EDP de la physique quantique - équation de Schrodinger et systèmes d'équations de Schrodinger ;<br />-Estimations à priori et méthodes topologiques pour la résolution d'EDP et de systèmes d'EDP elliptiques ; <br />-Symétrie et monotonie des solutions positives d'EDP et de systèmes d'EDP dans des domaines non bornés ;<br />-Problèmes aux limites surdéterminés et problèmes à frontière libre.

Diss.--Math.--Chemnitz--Technische Universität, 2001. / Bibliogr. p. 111-115.