Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L’expression des gènes mitochondriaux est grande partie dirigée par des protéines codées dans le noyau et importées dans l’organite depuis le cytosol. Diverses études ont montré que les protéines de la famille PentatricoPeptide Repeat (PPR) jouent un rôle prépondérant et varié dans ce phénomène. Au cours de ma thèse, j’ai déterminé la fonction de deux nouvelles protéines PPR chez Arabidopsis thaliana, nommées MTSF1 (pour Mitochondrial Stability Factor 1) et PPR24. Chacune de ces protéines est impliquée dans l’expression d’un ARNm mitochondrial codant une sous-unité du complexe I de la chaine respiratoire. J’ai montré que la protéine MTSF1 était requise pour stabiliser l’ARN mitochondrial nad4. Le site de liaison de MTSF1 a été déterminé et il correspond aux vingt derniers nucléotides de l’ARN nad4. Nous pensons donc qu’en s’associant à l’extrémité 3’ terminale de cet ARN, la protéine MTSF1 bloque la progression d’exoribonucléases 3’-5’ et stabilise ainsi l’ARN nad4 in vivo. L’étude de la protéine PPR24 nous a conduit à observer qu’elle était essentielle à la traduction de l’ARNm mitochondrial nad7. J’ai pu démontrer que la protéine NAD7 n’était pas synthétisée chez les mutants ppr24 et que cela était associé à l’absence de ribosomes sur l’ARNm nad7. J’ai aussi montré que la protéine PPR24 pouvait se lier spécifiquement à une courte région située au milieu de la 5’ UTR de l’ARN nad7. La modélisation de la 5’ UTR de cet ARN indique que ce site de liaison se situerait à la base d’une structure en tige-boucle pouvant diminuer fortement l’accessibilité au codon initiateur de la traduction de l’ARN nad7. Il est donc possible que la fixation de la protéine PPR24 puisse déstabiliser cette structure en tige-boucle et permettre aux ribosomes mitochondriaux d’accéder plus facilement au codon AUG. L’ensemble de ces études a permis d’apporter des informations essentielles sur la fonction et le mode d’action des protéines PPR dans l’expression génétique mitochondriale chez les plantes. / Gene expression in mitochondria is for the most controlled by nuclear encoded proteins that are from the cytosol into the organelle. Recent genetic and biochemical analysis have revealed that proteins of the PentatricoPeptide Repeat (PPR) family play preponderant and multifarious role in this process. During my thesis, I characterized the function of two novel Arabidopsis thaliana PPR protein called MTSF1 (for Mitochondrial Stability Factor 1) and PPR24. Each of these proteins is involved in the expression of a single mitochondrial gene encoding respiratory complex I subunit. I showed that the MTSF1 protein is essential for the stabilization of nad4 mRNA. The MTSF1 binding site was determined and was shown to correspond to the last twenty nucleotides of nad4 3’ UTR. We propose that, through an interaction with the extremity of nad4 transcript, the MTSF1 protein blocks the progression of 3’ to 5’ exoribonucleases and protects nad4 mRNA from degradation in vivo. PPR24 analysis indicated that this PPR protein is essential for nad7 mRNA translation. I observed that the NAD7 protein is not produced in ppr24 mutants and that this correlated with lack of ribosome loading of nad7 mature mRNA. I also showed that PPR24 binds to a short RNA fragment with high specificity located in the center of nad7 5’ leader. Structural predictions indicated that PPR24 binding site could correspond to the basis of a long stem-loop RNA structure just upstream of the AUG codon, which could prevent the accessibility to the nad7 translation codon. PPR24 binding could destabilize this stem-loop structure and permit a better access of the ribosome to the nad7 translation initiation codon. These findings shed light on the function and the mode of action of PPR proteins involved in mitochondrial gene expression in plants.

Le travail s'effectue sur six roman gabonais : "Parole de vivant" de Moussirou-Mouyama, "Histoire d'Awu" de Justine Mintsa, "Les Matitis" de Freddy Ndong Mbeng, "Au bout du silence" de Laurent Owondo, "La courbe du soleil" de Maurice Okoumba-Nkoghé, et "Fureurs et cris de femmes" d'Angèle Rawiri. La subjectivité se comprend dans un double sens : elle signifie que l'individu est sujet de l'action au sens grammatical du terme, et qu'il est en outre l'objet de cette action. Organisée en deux parties, la thèse étudie le déploiement de la subjectivité en tant que modèle romanesque et modèle anthropologique. En ce sens, la première partie s'applique à relever le fonctionnement autotélique du roman. La subjectivité romanesque s'exprime à travers la littérarité de chaque texte en se distinguant d'une tradition normative que semble exemplifier le roman. Les singularités langagières, la redistribution des valeurs à travers la persistance de thématiques qui ouvrent de nouveaux horizons de sens. Mais malgré leurs singularités, les romans gabonais se signalent d'abord par une "poétique du cliché" qui, non seulement reprend les thématiques traditionnelles, mais adopte aussi une écriture ayant un fort ancrage anthropologique. Sous cette double critique, la critique universitaire gabonaise s'est appesantie à démontrer d'abord l'absence de préoccupation stylistique puis un certain "minimalisme de la pensée". A la faveur d'une querelle portant sur "l'existence de la littérature gabonaise", cette dernière semble affirmer son hégémonie sur tous les autres genres. Deux régimes poétiques semblent s'opposer clairement : un régime de proximité anthropologique et un régime de distanciation maximal. Les romanciers semblent conduits par un impératif social où l'oeuvre signifie au premier degré. A l'opposé, la critique attend de l'oeuvre littéraire qu'elle déjoue les logiques narratives et sociales traditionnelles pour se hisser à un niveau critique conséquent. La controverse a toutefois permis au genre romanesque d'affirmer son hégémonie dans l'espace littéraire gabonais. La seconde partie aborde la question de la subjectivité au double plan éthique et politique. Les sociétés africaines, et la société gabonaise en particulier, ont vu s'étaler l'organisation sociale sous le primat de la collectivité. L'holisme communautaire vient signifier que les individus trouve leur sens à l'intérieur d'une totalité qui les transcende par ses normes. Celles-ci ont cours à travers les traditions, les mentalités, les rites et coutumes qui ont façonné des manières d'être et du vivre ensemble. Les changements structurels qui opèrent depuis l'envolée du capitalisme font apparaître chez les individus un "souci de soi" dont la priorité n'est plus la stabilité absolue de la collectivité. En effet, l'individu se signale comme sujet et laisse s'épanouir ses désirs et ses voeux. Toutefois, au risque de sevoir marginaliser, l'anticonformisme du sujet s'accomode encore avec une réappropriation de la raison objective qui permet de concilier les écarts du sujet et l'impératif communautaire. A travers l'étude des personnages, il apparaît que les tentatives du sujet n'ont pas touché à "l'ivresse de soi". L'expression de la subjectivité y est donc bien observable, allant jusqu'à des écarts sexuels. Même sur le plan politique, le sujet revendique de plus en plus d'espaces de liberté. Aussi renverse-t-il les pouvoirs qui méprisent le bien commun et la dignité d'Autrui. La subjectivité imprime ainsi sa volonté dans les relations intimes, dans l'espace social. Elle laisse entrevoir de la sorte une nouvelle "ère de l'individu" / The work is based on six Gabonese novels : "Parole de vivant" by Moussirou-Mouyama, "Histoire d'Awu" by Justine Mintsa, "Les Matitis" by Freddy Ndong Mbeng, "Au bout du silence" by Laurent Owondo, "La courbe du soleil" by Maurice Okoumba-Nkoghé, et "Fureurs et cris de femmes" by Angèle Rawiri. Subjectivity in this work means that not only the individual is subject, thus performs an action as shown in grammar but also that he is the object of the performed action too. The thesis deals with the analyses of the deployment of subjectivity as a fictional and anthropological pattern. It is split into two parts. The first part strives to point out the autotelic functioning of the novel. The fictional subjectivity is read through the literary feature of each text by distinguishing itself from a normative tradition that the novel seems to represent. The linguistic peculiarities, the redistribution of values through the persistence of themes which open up new horizons of sense. But in spite of their peculiarities, Gabonese novels distinguish themselves by a "poetic of cliché" which adopt not only the traditional themes but also a writing which is deeply rooted anthropologically. Through this double criticism, the Gabonese university criticism dwelt to demonstrate at first the absence of stylistic preoccupation then a certain "minimalism of the throught". On the debate on "the existence of the Gabonese literature", one retains that the Gabonese literature seems to assert her hegemony over all other genres. Two poetic regimes seem to oppose clearly : a regime of anthropological closeness and a regime of maximal distanciation. The novelists seem to be driven by a social obligation in which the novel must be read in its surface meaning. In contrast, the criticism expects from the literary work that it thwarts the traditional narrative and social logic to raise itself on a consequent critical level. The controversy however allowed the novel to assert its hegemony in the Gabonese literary space. The second part approaches the issue of subjectivity through the double ethical and political plan.Among African communities, and the Gabonese ones in particular, the social organization spreads out under the primacy of the community. The community holism means that the individuals find their essence inside a totality which transcends them by its standards. These standards are present in traditions, mentalities, rites and customs which shaped ways of being and living together. The structural changes which take place since the rise of capitalism create a "self concern" among the individuals whose priority is no longer the stability of the community by any means. Indeed, the individual distinguishes himself as subject and lets bloom his desires and his whishes. However, at the risk of being marginalized, the non-conformism of the subject still adapts with a re-appropriation of the objective reason which allows to reconcile the distances from the subject and the community obligations. Through the study of the characters, it seems that the attempts of the subject did not reach "the fullness of oneself". The expression of subjectivity is therein very welle noticeable, goingso far as to sexual infringement. Even on the political plan the subject claims for more and more spaces of freedom. Thus, he knocks down the powers which disdain the common property and the dignity of the others. Subjectivity therefore prints its will in the private relations and in the social space. So, it helps glimpse a new "era of the individual".

Dans cette thèse, nous abordons les problèmes de la transmission et du traitement de l'information par les assemblées de neurones, du point de vue de l'approche inter-disciplinaire des systèmes complexes en nous référant principalement aux formalismes de la théorie de l'information et de la théorie des systèmes dynamiques. Dans ce contexte, nous nous focalisons sur les mécanismes de représentation de l'information sensorielle par les activités neuronales à travers le codage neuronal. Nous explorons la structure de ce code, à plusieurs échelles grâce à l'étude de différents signaux électrophysiologiques issus de populations de neurones (signaux unitaires, LFP et EEG). Sur le plan méthodologique, nous avons implémenté différents indices permettant d'extraire objectivement l'information des activités neuronales, mais également d'en caractériser la dynamique sous-jacente à partir de séries temporelles de taille finie (le taux d'entropie). Nous avons également étudié un indicateur peu utilisé (le taux d'information mutuelle), qui permet de quantifier l'auto-organisation et les relations de couplage entre deux systèmes. Grâce à des approches théoriques et numériques, nous analysons les propriétés caractéristiques de ces indices et proposons leur utilisation dans le cadre de l'étude des systèmes neuronaux. Ce travail permet de caractériser la complexité de différentes activités neuronales associées aux dynamiques de transmission de l'information. / In this thesis, we address the problem of transmission and information processing by neuronal assemblies, in terms of the interdisciplinary approach of complex systems by referring mainly to the formalisms of information theory and dynamical systems. In this context, we focus on the mechanisms underlying sensory information representation by neuronal activity through neural coding. We explore the structure of this code under several scales through the study of different neuronal population electrophysiological signals (singel unit, LFP and EEG). We have implemented various indices in order to extract objectively information from neural activity, but also to characterize the underlying dynamics from finite size time series (the entropy rate). We also defined a new indicator (the mutual information rate), which quantifies self-organization and relations of coupling between two systems. Using theoretical and numerical approaches, we analyze some characteristic properties of these indices and propose their use in the context of the study of neural systems. This work allows us to characterize the complexity of different neuronal activity associated to information transmission dynamics.

Ce travail de thèse traite de la caractérisation par Spectroscopie d'Impédance de l'impédance d'une pile à combustible en charge et plus particulièrement de l'évaluation de l'influence de l'humidité sur les performances de la pile. Après un état de l'art sur les différentes méthodes de caractérisation de l'impédance d'une pile et les différentes méthodes de mesure de l'humidité, la problématique est posée. Nous modélisons la pile Nexa de 47 cellules de type PEMFC, en intégrant des mesures expérimentales au niveau du modèle. Le modèle dynamique décrit en VHDL-AMS est un modèle au niveau macroscopique prenant en compte le côté électrique des différentes cellules constituant la pile. Ce modèle prend en compte la caractéristique des deux dernières cellules qui présentent un phénomène d'inondation remarqué lors des mesures expérimentales. Le système de purge de la Nexa est également pris en compte dans le code. L'étude expérimentale passe par la mise en place d'un banc de mesure pour la caractérisation de l'impédance de la pile Nexa par Spectroscopie d'Impédance, ainsi que la mesure de l'humidité en sortie de la pile. Les mesures d'impédances complexes corrélées à celles de l'humidité nous ont amenées à déterminer l'influence de l'humidité sur les performances de la pile. La concordance entre les résultats du modèle et ceux du banc de mesure, tant en DC que en AC, sont concluants. L'erreur constatée à l'issue de la comparaison entre les résultats théoriques et expérimentaux est inférieure à 1.5%. / This thesis deals with the characterization of the impedance of an on load fuel cell by Electrochemical Impedance Spectroscopy method and particularly the assessment of the humidity influence on the fuel cell performances. After a state of the art on different methods to characterize the impedance of a fuel cell and different methods of measuring humidity, the problem is posed. We model the PEM Nexa stack which consists of 47 cells, integrating experimental measurements. The dynamic model described in VHDL-AMS is a model at the macroscopic level, taking into account the electrical side of individual cells constituting the fuel cell. This model takes into account the characteristics of the last two cells exhibiting the phenomenon of flooding seen in experimental measurements. The purge system of the Nexa is also reflected in the code. The experimental study involves the establishment of a Testbench for characterizing the impedance of the Nexa fuel cell by Impedance spectroscopy method, and measuring the humidity at the output of the stack. The complex impedance measurements correlated with those of humidity led us to determine the influence of humidity on the performance of the fuel cell. The correlation between the model results and those of the Testbench, both in DC than in AC, are conclusive. The error in between theoretical and experimental results is less than 1.5%.

Le génome de Mycobacterium tuberculosis, l’agent causal de la tuberculose, code pour une protéine ayant la capacité de se fixer sur la cellulose (Rv1987), une cellulase potentielle (Rv1090), et une cellulase pleinement active (Rv0062). Cette observation est surprenante, car la cellulose est un composant majeur des parois des cellules végétales, tandis que M. tuberculosis est un pathogène humain sans contact connu avec des plantes. Nous avons émis l’hypothèse que ces protéines pourraient jouer un rôle dans les interactions entre les mycobactéries du complexe M. tuberculosis avec les kystes d’amibes libres, dont la paroi contient également de la cellulose. Dans notre travail de thèse, nous avons cherché par une analyse in silico la présence de ces trois gènes chez toutes les bactéries ayant un génome complètement séquencé présentes dans la base de données CAZy (accessible en ligne à l’adresse www.cazy.org). Cette étude a montré que seulement 2,5% des bactéries codent pour les trois gènes simultanément. Parmi ces bacteries, nous avons ensuite confirmé expérimentalement par PCR et séquençage la présence des gènes Rv0062, Rv1090 et Rv1987 chez les mycobactéries du complexe M. tuberculosis. Nous avons ensuite vérifié la transcription de ces trois gènes chez la souche de référence M. tuberculosis H37Rv, puis produit dans Escherichia coli des protéines de fusion Rv1090 et Rv1987 et montré qu'elles étaient capables d'hydrolyser la cellulose (Rv1090) et de s’y fixer (Rv1987). De plus, nous avons mis en place un model expérimental d’interaction entre les mycobactéries du complexe M. tuberculosis et les amibes libres dans le but de comprendre le rôle des gènes Rv0062, Rv1090 et Rv1987. Dans un premier temps nous avons montré que M. tuberculosis, Mycobacterium bovis, Mycobacterium canettii ainsi que Mycobacterium avium utilisé ici comme un controle positif étaient capables de survivre dans le cytoplasme des amibes libres telles que Acanthamoeba polyphaga. Ensuite, nous avons montré que M. tuberculosis et M. bovis mais pas M. canettii étaient capables de survivre à l’intérieur des kystes d’amibes. Enfin nous avons montré que M. tuberculosis, M. bovis et M. canettii étaient capables de survivre dans le sol pendant au moins 6 mois. Les données établies dans cette thèse soutiennent le rôle des cellulases dans la survie environnementale des mycobactéries du complexe M. tuberculosis, et ouvrent la voie à l’étude de cette phase méconnue dans le cycle de ces organismes / The genome of Mycobacterium tuberculosis, the causative agent of tuberculosis, encodes a protein with the ability to bind to cellulose (Rv1987), one potential cellulase (Rv1090), and one fully active cellulase (Rv0062). This observation is puzzling, because cellulose is a major component of plant cell walls, whereas M. tuberculosis is a human pathogen without known contact with plants. We hypothesized that these genes could play a role in the interactions between M. tuberculosis complex organisms and amoebal cysts, whose wall contains cellulose.In our thesis work, we have searched by in silico analysis for the presence of these three genes in all bacteria with complete sequenced genomes present in the CAZy database (available online at www.cazy. org). This study showed that only 2.5% of bacteria encode the three genes simultaneously. Among these bacteria we have confirmed experimentally by PCR and sequencing the presence of Rv0062, Rv1090 and Rv1987 in the M. tuberculosis complex organisms. We have checked the transcript of the three genes in the reference strain M. tuberculosis H37Rv and we subsequently produced Rv1090 and Rv1987 fusion proteins in Escherichia coli and demonstrated that they were indeed able to hydrolyze (Rv1090) and to bind (Rv1987) cellulose. In addition, we have developed an experimental model of interaction between M. tuberculosis organisms and the free-living amoebae in order to understand the role of Rv0062, Rv1090 and Rv1987 genes. Initially we have shown that M. tuberculosis, Mycobacterium bovis, Mycobacterium canettii and Mycobacterium avium used here as a positive control were able to survive in the cytoplasm of the free-living amoeba such as Acanthamoeba polyphaga. We have further shown that M. tuberculosis and M. bovis but not M. canettii were able to survive within the amoebal cysts. Finally we have shown that M. tuberculosis, M. bovis and M. canettii were able to survive in soil for at least 6 months. The data obtained in this thesis support the role of cellulase in the survival of M. tuberculosis complex organisms in the environment and pave the way for the study of this unknown phase in the cycle of these organisms.