Au Burkina Faso, pays enclavé, pays agricole et minier, la mobilité est essentiellement assurée par les infrastructures routières qui couvrent près de 90% des besoins de transport. De ce fait, la politique de l’état burkinabé vise à renforcer le réseau existant et de désenclaver le pays, conscient du fort lien entre le développement du pays et le développement du réseau routier. Cependant, il est possible de noter une dégradation précoce du réseau routier. Lesquels phénomènes sont récurrents dans la zone intertropicale, notamment d’Afrique et sont parfois liés aux facteurs environnementaux (trafic, climat et matériaux) et aux procédures de conception, de réalisation et d’entretien des routes. Le travail a consisté à analyser la chaine complète de réalisation des routes depuis l’avant-projet jusqu’à l’entretien, afin de mettre en évidence les dysfonctionnements et de proposer des solutions permettant de les améliorer. Ainsi le travail s’est appuyé sur des études expérimentales, analytiques et sur des études socio-économiques qui ont permis enfin de comprendre et de mettre en place une chaine qualité adaptée au contexte socio-économique du pays. / In Burkina Faso, landlocked country, agricultural and mining country, mobility is mainly ensured by the road infrastructures which cover nearly 90% of the transport needs. So the policy of the Burkina Faso’s state is relatively to reinforce the existing road network and to disenclose the country, conscious of the strong link between the development of the country and the development of the road network. However, it is possible to note an early degradation of the road network. Which phenomena are recurrent, in particular in the intertropical countries of Africa, and, are sometime related to the environmental factors (traffic, climate and materials) and to the procedures of design, construction and maintenance of roads. The study is consisted in analyzing the complete chain of realization roads since the preliminary draft until maintenance, in order to highlight the dysfunctions and to suggest solutions making it possible to improve them. Thus, the study was based on experimental, analytical and on socio-economic studies which finally made it possible to understand and to implement a QSE chain adapted to the socio-economic context of the country.

Contrôle de qualité dosimétrique des systèmes de planification des traitements par radiothérapie externe à l'aide d'Objets-Tests Numériques calculés par simulations Monte-Carlo PENELOPE En raison des besoins de précision et de l'importance des risques associés, les traitements anticancéreux par radiothérapie externe sont simulés sur des Systèmes de Planification des Traitements ou TPS avant d'être réalisés, afin de s'assurer que la prescription médicale est respectée tant du point de vue de l'irradiation des volumes cibles que de la protection des tissus sains. Ainsi les TPS calculent des distributions de dose prévisionnelles dans le patient et les temps de traitement par faisceau qui seront nécessaires pour délivrer la dose prescrite. Le TPS occupe une position clé dans le processus décisionnel des traitements par radiothérapie. Il est donc impératif qu'il fasse l'objet d'un contrôle approfondi des ses performances (contrôle de qualité ou CQ) et notamment de ses capacités à calculer avec précision les distributions de dose dans les patients pour l'ensemble des situations cliniques qu'il est possible de rencontrer. Les méthodes " traditionnelles " recommandées pour le CQ dosimétrique des algorithmes de calcul de dose implémentés dans les TPS s'appuient sur des comparaisons entre des distributions de dose calculées par le TPS et des distributions de dose mesurées sous l'appareil de traitement dans des Objets-Tests Physiques (OTP). Dans ce travail de thèse nous proposons de substituer aux mesures de dose de référence réalisées dans des OTP des calculs de distribution de dose dans des Objets-Tests Numériques, calculs réalisés grâce au code Monte-Carlo PENELOPE. L'avantage de cette méthode est de pouvoir d'une part, simuler des conditions proches de la clinique, conditions très souvent inaccessibles par la mesure du fait de leur complexité, et d'autre part, de pouvoir automatiser le processus de CQ du fait de la nature d'emblée numérique des données de référence. Enfin une telle méthode permet de réaliser un CQ du TPS extrêmement complet sans monopoliser les appareils de traitement prioritairement utilisés pour traiter les patients. Cette nouvelle méthode de CQ a été testée avec succès sur le TPS Eclipse de la société Varian Medical Systems.

Chez les eucaryotes, la régulation de l'expression des gènes fait intervenir des mécanismes de contrôle qualité qui préservent l'intégrité des ARN et des protéines par la détection et l'élimination des produits défectueux. Ces processus sont essentiels pour limiter l'accumulation de protéines déficientes qui ont tendance à former des agrégats qui peuvent entraîner une toxicité cellulaire et des pathologies telles que des maladies neurodégénératives. La traduction de certains ARNm aberrants conduit à un blocage des ribosomes, ce qui déclenche le recrutement de facteurs de contrôle qualité permettant la dissociation des ribosomes bloqués et la dégradation de ces ARNm et des peptides aberrants correspondants. Au cours de ma thèse, j'ai découvert l'existence du complexe RQC, composé de Rqc1, Rqc2, Ltn1 et Cdc48, qui se lie aux sous-unités 60S bloquées afin de reconnaître les peptides naissants aberrants. Alors que Ltn1 assure leur polyubiquitinylation, Rqc2 permet l'ajout d'alanines-thréonines à leur extrémité C-terminale (CAT tails), et Cdc48 extrait ces peptides de manière à ce qu'ils soient escortés au protéasome pour être dégradés. Rqc1 est essentiel à la fois pour le recrutement de Cdc48 et pour la prévention de l'agrégation des peptides aberrants. Ce phénomène d'agrégation permet notamment de déclencher la réponse Hsf1 en cas de stress. Enfin, nous avons découvert que de multiples voies de contrôle qualité participent à l'élimination des agrégats de protéines aberrantes lorsque Rqc1 est déplété. L'ensemble de ces mécanismes de contrôle qualité permet aux cellules de répondre efficacement à un stress traductionnel afin de maintenir l'homéostasie des protéines. / Gene expression in eukaryotes requires quality control mechanisms that preserve the integrity of the transcriptome and the proteome by detecting and eliminating defective RNAs and peptides. These processes are essential to prevent the accumulation of deficient proteins that are prone to aggregation, which can cause a cellular toxicity and pathologies such as neurodegenerative diseases. In the cytosol, translation of aberrant mRNAs may lead to ribosome stalling, which triggers the recruitment of quality control factors that enable the dissociation of stalled ribosomes and the degradation of these aberrant transcripts. However, since the polypeptides synthesized from these mRNAs are generally deficient, they must also be degraded. During my thesis, I discovered the existence of the RQC complex, composed of Rqc1, Rqc2, Ltn1 and Cdc48, that bind stalled 60S subunits to detect and eliminate aberrant nascent peptides. Whereas Ltn1 ensures their polyubiquitylation, Rqc2 enables the addition of C-terminal alanine-threonine tails (CAT tails), and Cdc48 extracts these peptides so that the RQC complex can escort them to the proteasome for their degradation. A study of Rqc1 revealed that this factor is essential for Cdc48 recruitment and to prevent the aggregation of aberrant proteins. This aggregation phenomenon is essential to trigger the Hsf1 response in case of stress. Finally, we discovered that multiple quality control pathways participate in the elimination of aberrant protein aggregates when Rqc1 is depleted. This set of quality control mechanisms ensures an efficient cellular response in case of translational stress in order to maintain protein homeostasis.

Ces dernières décennies ont été marquées par la découverte de la transcription dite « cachée » ou « pervasive ». Il a été en effet montré que la majeure partie du génome des eucaryotes est transcrite, donnant naissance à la formation de nombreux ARNs non-codants. La délimitation des unités de transcription apparait essentielle dans le contrôle de l’expression des gènes mais également dans le maintien de l’intégrité des processus associés à l’ADN en limitant notamment l’apparition de conflits avec la transcription. Dans ce contexte, l’initiation et la terminaison de la transcription représentent des étapes clés dans le partitionnement du génome et le métabolisme des ARNs. Nous avons montré que certains facteurs de transcription, appelés GRFs (General Regulatory Factors) chez la levure S. cerevisiae, jouent un rôle important dans le contrôle de la transcription pervasive à la fois au niveau de l’initiation mais également de la terminaison de la transcription et sont également requis pour assurer la fidélité de la transcription des gènes codant les ARN messagers. Nous avons prouvé que les GRFs liés au niveau des régions promotrices sont capables d’induire la terminaison de la transcription en bloquant physiquement la progression d’ARN polymérases issues de la translecture des terminateurs situés en amont. D’après nos études, cette voie de terminaison appelée « roadblock » est très répandue à l’échelle du génome et joue un rôle important dans la protection des promoteurs contre l’interférence transcriptionnelle. Nous avons également découvert que les GRFs limitent la transcription pervasive en obstruant les sites d’initiations ectopiques situés à proximité de leur site de fixation sur l’ADN. Ces facteurs sont aussi impliqués dans le contrôle de l’expression des gènes codants en favorisant l’utilisation de sites d’initiations les plus appropriés, c’est-à-dire, permettant la synthèse d’ARNs ayant un fort potentiel codant. Le rôle des GRFs dans le contrôle de l’initiation apparait intimement lié à leur capacité à correctement positionner les nucléosomes au niveau des promoteurs en collaboration avec les facteurs de remodelage de la chromatine. / The last decades have been marked by the discovery of pervasive transcription. Indeed, many studies have shown that transcription by RNA polymerase II is not restricted to annotated regions but is widespread in eukaryotic genomes, leading to the production of a plethora of non-coding RNAs. Precise delimitation of transcriptional units appears to be essential to ensure robust fidelity of gene expression and to maintain the integrity of DNA-associated events by preventing the occurrence of conflicts with transcription. In this respect, accurate transcription initiation and termination represent crucial mechanisms to partition the genome and define the correct processing of RNA molecules. Here, we show that yeast general regulatory factors (GRFs), a class of highly expressed transcription regulators, control pervasive transcription at the level of initiation and termination and are also involved in the fidelity of initiation of mRNA-coding genes. We demonstrate that GRFs bound at promoter regions can elicit transcription termination by physically impeding the progression of polymerases mainly deriving from readthrough transcription at upstream canonical termination sites. We provide evidence that this termination pathway named roadblock is widespread throughout the yeast genome and protects promoter regions from transcriptional interference. Furthermore, we establish that the presence of general regulatory factors also limits pervasive transcription at the level of initiation, notably by occluding spurious transcription start sites present in the vicinity of their binding sites. We also unveil the importance of these factors in promoting correct transcription start site selection at mRNA-coding genes thus favouring the synthesis of transcripts with an appropriate coding potential. Finally, we determine that the role of GRFs in controlling proper initiation is intimately linked to their ability to correctly position nucleosomes in promoters, a role that occurs independently from but in cooperation with chromatin remodelers.

La présence de spécularité sur un objet est un problème récurrent qui limite l'application de nombreuses méthodes de segmentation. En effet, les spécularités sont des zones ayant une intensité très élevée et perturbent énormément la détection dès lors que l'on utilise la notion de gradient de l'image. Les travaux menés dans cette thèse permettent de proposer une nouvelle méthode de détection d'un objet tubulaire métallique dans une image. La méthode s'affranchit de la notion de gradient en utilisant la notion de profil d'intensité. Nous proposons dans ce manuscrit, un processus qui parcourt des zones rectangulaires prédéfinies de l'image, par balayage d'un segment discret à la recherche d'un profil d'intensité référence. Ces travaux s'inscrivent dans une collaboration avec Numalliance, une entreprise qui fabrique des machines-outils. Cette collaboration permet de mettre en pratique cette méthode dans le cadre d'un système de contrôle qualité automatique et temps-réel des pièces manufacturées par les machines-outils. Pour cela, la méthode présentée doit être rapide, robuste aux spécularités et à l'environnement industriel tout en étant suffisamment précise pour permettre de conclure sur la conformité ou non de la pièce / The presence of specularity on an object is a recurring problem that limits the application of many segmentation methods. Indeed, specularities are areas with a very high intensity and greatly disturb the detection when the notion of gradient of the image is used. The work carried out in this thesis makes it possible to propose a new detection method for a metallic tubular object in an image. The method avoids the notion of gradient by using the notion of intensity profile. We propose in this manuscript a process which traverses predefined rectangular areas of the image by scanning a discrete segment in search of a reference intensity profile. This work is part of a collaboration with Numalliance, a company that manufactures machine tools. This collaboration enables this method to be put into a real industrial application as part of an automatic and real-time quality control system for parts manufactured by machine tools. To this end, the method presented must be fast, robust to the specularities and to the industrial environment while being sufficiently precise to make it possible to conclude on the conformity or not of the part

L'accroissement de la densité d'intégration des circuits intégrés exige des moyens de contrôle d'une extrème précision. La microscopie électronique à balayage en contraste de potentiel convient particulièrement. La thèse présente tous les aspects: organisation, observabilité, méthodes d'observation, modes de traitement et les applications à la mise au point de circuits prototypes, l'analyse des défaillances, le contrôle de qualité, la recherche des limites de fonctionnement, la restructuration. Discussion de la nécessité du développement de méthodologies d'utilisation

Le contrôle qualité réalisé sur les cornées en organoculture dans les banques de cornées est primordial pour l'évaluation de la qualité des greffons. Dans une première partie, nous avons montré, sur 505 cornées en routine, que les paramètres mesurés avec notre analyseur d'images Sambacornea (CV de taille et hexagonalité cellulaire endothéliale) étaient tout à fait cohérents avec ceux mesurés en microscopie spéculaire in vivo chez les patients. Notre dispositif fournit une méthode fiable, validée pour la mesure de la densité cellulaire endothéliale DCE et de la morphométrie cellulaire. Dans une deuxième partie, nous avons analysé les erreurs inhérentes à la méthode de comptage à cadre fixe (grille calibrée ou réticule) lors de la mesure de la DCE par les banques de cornées. Nous avons mesuré sur 3000 zones, la DCE de 20 mosaïques cornéennes gravées, en utilisant des grilles dont la maille variait de 50 à 300 µm. La méthode était répétable avec des grilles de 200 µm à condition de considérer la moyenne sur 10 comptages et présentait une variabilité résiduelle de 5 % vs la DCE réelle. Les grilles classiques de 100 µm utilisées en comptage manuel devraient être abandonnées et remplacées par des grilles de 200 µm. L'analyse d'images numériques demeure cependant la meilleure solution. Dans une troisième partie, le développement d'un dispositif de mesure de la transparence et des diamètres utiles en greffe de cornée (cornée claire et diamètre total) est décrit. La transparence est appréciée via la mesure de la fonction de modulation de transfert à travers la cornée sur une mire originale dessinée dans notre laboratoire. Les mesures étaient reproductibles. D'après l'analyse de 358 cornées en routine, la transparence n'était pas corrélée à l'âge du donneur, ni à la DCE, et baissait au fil de la conservation. Ce dispositif simple et objectif permet de standardiser la "transparence" ; il devra être redéployé sur notre bioréacteur, et pourrait mener à la définition d'un seuil de transparence

Chez les eucaryotes, l’information génétique est transcrite en ARN messager qui subit plusieurs étapes de maturation et évènements d’assemblage avant d’être exporté hors du noyau. Ces modifications du transcrit sont effectuées par de nombreux facteurs protéiques recrutés au transcrit naissant, formant ainsi une particule ribonucléoprotéique (mRNP). La biogenèse du mRNP est étroitement liée avec la transcription et le contrôle qualité afin d’assurer l’efficacité et l’exactitude de la production de mRNPs matures. Des études récentes suggèrent que les membres du complexe THO-Sub2 pourraient être des facteurs cruciaux dans le couplage de la transcription, de la biogénèse du mRNP et de l’export. Dans notre groupe, nous avons mis en oeuvre un essai novateur pour étudier la biogénèse du mRNP et le contrôle qualité, basé sur l’expression du facteur Rho bactérien dans Saccharomyces cerevisiae. Rho interfère avec l’assemblage adéquat du mRNP et génère des transcrits aberrants qui sont dégradés par la machinerie de dégradation nucléaire. Dans cette étude, nous avons utilisé le système expérimental Rho pour mieux comprendre Rrp6 et l’implication de l’exosome dans la dégradation des transcrits liée au contrôle qualité, ainsi que pour mieux caractériser le rôle et la fonction du complexe THO-Sub2 dans le processus de biogénèse du mRNP. Les résultats obtenus révèlent une différence intéressante dans le comportement des membres du complexe THO sous l’action de Rho et dévoilent leur dépendance à la liaison à l’ARN, ce qui n’aurait pas pu être observé avec d’autres techniques expérimentales. Cela confirme le potentiel attendu du système expérimental basé sur Rho dans l’étude des facteurs protéiques impliqués dans la biogénèse et le contrôle qualité du mRNP. / In eukaryotes, the genetic information is transcribed into messenger RNA which undergoes various processing and assembly events prior to its export from the nucleus. These transcript modifications are performed by numerous protein factors recruited to the nascent transcript, thus making a messenger ribonucleoprotein particle (mRNP). mRNP biogenesis is tightly interconnected with both transcription and quality control to ensure efficiency and accuracy in production of mature mRNPs. Recent findings suggest that members of THO-Sub2 complex might be crucial factors in coupling transcription, mRNP biogenesis and export. In our group, we have implemented an innovative assay to study mRNP biogenesis and quality control, based on the expression of the bacterial factor Rho in Saccharomyces cerevisiae. Rho interferes with proper mRNP assembly and generates aberrant transcripts degraded by the nuclear degradation machinery. In this study, we use Rho experimental system to expand our findings on Rrp6 and exosome involvement in quality control degradation of transcripts, as well as to better characterize the role and function of THO-Sub2 complex in the process of mRNP biogenesis. Obtained results reveal an interesting difference in behavior of THO complex members upon Rho action and disclose their dependence on binding to the RNA, which could not be observed by other experimental techniques. This substantiates the expected potential of Rho-based experimental system in the study of protein factors involved in mRNP biogenesis and quality control.

Le contrôle qualité réalisé sur les cornées en organoculture dans les banques de cornées est primordial pour l'évaluation de la qualité des greffons. Dans une première partie, nous avons montré, sur 505 cornées en routine, que les paramètres mesurés avec notre analyseur d'images Sambacornea (CV de taille et hexagonalité cellulaire endothéliale) étaient tout à fait cohérents avec ceux mesurés en microscopie spéculaire in vivo chez les patients. Notre dispositif fournit une méthode fiable, validée pour la mesure de la densité cellulaire endothéliale DCE et de la morphométrie cellulaire. Dans une deuxième partie, nous avons analysé les erreurs inhérentes à la méthode de comptage à cadre fixe (grille calibrée ou réticule) lors de la mesure de la DCE par les banques de cornées. Nous avons mesuré sur 3000 zones, la DCE de 20 mosaïques cornéennes gravées, en utilisant des grilles dont la maille variait de 50 à 300 µm. La méthode était répétable avec des grilles de 200 µm à condition de considérer la moyenne sur 10 comptages et présentait une variabilité résiduelle de 5 % vs la DCE réelle. Les grilles classiques de 100 µm utilisées en comptage manuel devraient être abandonnées et remplacées par des grilles de 200 µm. L'analyse d'images numériques demeure cependant la meilleure solution. Dans une troisième partie, le développement d'un dispositif de mesure de la transparence et des diamètres utiles en greffe de cornée (cornée claire et diamètre total) est décrit. La transparence est appréciée via la mesure de la fonction de modulation de transfert à travers la cornée sur une mire originale dessinée dans notre laboratoire. Les mesures étaient reproductibles. D’après l’analyse de 358 cornées en routine, la transparence n'était pas corrélée à l’âge du donneur, ni à la DCE, et baissait au fil de la conservation. Ce dispositif simple et objectif permet de standardiser la «transparence» ; il devra être redéployé sur notre bioréacteur, et pourrait mener à la définition d'un seuil de transparence / The corneal quality control (QC) in eye banks is essential for the assessment of the quality of grafts. In the first part, we showed on 505 consecutive corneas, that the parameters measured by our image analyzer Sambacornea (size CV and hexagonality of endothelial cells) were entirely consistent with those measured by specular microscopy in vivo in patients. Our device provides a reliable validated method for the measurement of the Endothelial Cell Density ECD and cell morphometry. In a second part, we analyzed the inherent errors of the fixed-frame counting method (calibrated grid or graticule) for corneal ECD in eye banks. We measured in 3000 areas, the 20 corneal mosaic ECD using grids ranged from 50 to 300 µm. The method was repeatable with 200 µm long grids if the average of 10 counts were used: it showed a residual variability of 5 % vs the real ECD. Conventional 100 µm long grids used in manual counting should be abandoned and replaced by 200 µm grids. The digital image analysis, however, is the best solution. In the third part, the development of a device for measuring the transparency and effective diameters in corneal transplantation (clear cornea and total diameter) is described. Transparency is assessed by measuring the modulation transfer function through the cornea on an original pattern designed in our laboratory. The measurements were reproducible. Based on the analysis of 358 corneas routine, transparency was not correlated with donor age, or the ECD, and decreased with duration of stockage. This simple and objective device standardizes the QC "transparency" and it should be used with our bioreactor, and could lead to the definition of a level for transparency

Le présent travail de thèse décrit le développement d'un protocole d'irradiation stéréotaxique combinée à une radiothérapie conformationnelle avec modulation d'intensité. Ce projet a été initiée dans le service de radiothérapie-oncologie du Centre Hospitalier Lyon Sud. La première partie de ce travail fait état d'une revue de littérature sur les techniques d'irradiation du cancer de la prostate. Trois grands thèmes de recherche ont été identifiés et developpés : un premier thèse de recherche portant sur la définition optimale des volumes à irradier lors d'une irradiation stéréotaxique de la prostate et la fiabilité d'uin repérage de l'oragane par des marqueurs intra-prostatiques. La deuxième thématique de recherche était dédiée à la planification du traitement stéréotaxique de la prostate avec pour principal objectif une protection optimale de la paroi rectale avec deux approches différentes : a) une augmentation focalisée de la dose d'irradiation uniquement sur la tumeur macroscopiquement visible, ou b) l'utilisation d'un gel injecté entre la paroi du rectum et la prostate. Le nombre optimal de faisceaux à utiliser ainsi que l'énergie la mieux adaptée ont été évalués dans le cadre de la première approche avec uin boost intégré.. La trosième thématique portait sur les contrôles qualité à réaliser dans le cadre de la mise en route de cette technique d'irradiation. Trois détecteur dédiés aux contrôles de la distribution de dose sous l'accélarateur ont été évalués. L'ensemble de ces travaux serviront de supports à la réalisation d'une étude de phase II intégrant une irradiation stéréotaxique des cancers de la prostate avec injection de gel d'acide hyaluronique entre le rectum et la prostate / The current work decribes the implementation of a protocol for stereotactic body radiotherapy (SBRT) combined with an intensity-modulated radiation therapy technique (IMRT). the project was initiated in the Department of Radiation-Oncology from Lyon Sud Hospital. The first part summarizes the state of the art of prostate cancer with a literature review on irradiation techniques. Three research themes were described and developped : The first theme discusses the optimal definition of the volumes to be irradiated during a prostate SBRT and the accuracy of the target localization using intraprostatic markers. The second theme of research describes the treatment planning for prostate SBRT having as main purpose an optimal protection of the rectal-wall with two different approaches: a) an augmentation of the dose with simultaneous integrated boost only into visible macroscopic tumor, or b) the use of a gel injected between the rectal-wall and the prostate. The optimal number of fields, as well as the most favorable energy, was evaluated in the context of the first approach with a simultaneous integrated boost. The third theme discusses the quality assurance (QA) that needs to be performed for an IMRT-SBRT technique. Three detectors that ara dedicated to the QA of dose distribution under accelerator were evaluated. The results of all these studies will be used for the implementation of a phase II study for prostate SBRT with an injection of hyaluronic acid between the rectum and the prostate.