Exocytosis, the fusion of intracellular vesicles with the plasma membrane, is fundamental to intercellular communication in multicellular organisms. This pathway facilitates the release or secretion of molecules from the cell. In addition, exocytosis is essential for delivery of resident proteins to the plasma membrane. There are two different pathways of exocytosis, constitutive and regulated exocytosis. Constitutive exocytosis occurs without regulation, e.g. pathways regulating the delivery of lipids and ‘house-keeping’ proteins to the plasma membrane or the secretion of antibodies and extra-cellular matrix components from the cell. In contrast, regulated exocytosis facilitates the controlled release of extra-cellular molecules or insertion of new membrane components only in response to a physiological signal. The most common signal for regulated exocytosis is an increase in intracellular Ca2+ concentration. Several proteins function in exocytosis, and the membrane fusion step is widely believed to result from an interaction between SNARE (SNAP receptor) proteins on the vesicle membrane and plasma membrane. In neuroendocrine cells, these SNARE proteins are VAMP2, which is bound to vesicle membranes and syntaxin1A and SNAP25, which are associated with the plasma membrane. Several proteins have been implicated as SNARE regulators, such as NSF (N-ethylmaleimide-sensitive factor) and its cofactor α-SNAP, Munc18 and synaptotagmin. Another possible SNARE regulator is the cysteine string protein (CSP). CSPα was first identified in Drosophila melanogaster and was later identified in Torpedo as a possible Ca2+-channel regulator. Inactivation of the CSPα gene in Drosophila is lethal at an embryonic stage and in embryos synaptic vesicle exocytosis was decreased by ~50% at 22°C and was abolished at higher temperatures. These results provided strong evidence that CSPα has an important role in presynaptic neurotransmission. However, more recent work on CSPα null mice uncovered an important neuroprotective function for CSPα in brain, but also challenged the proposed function of CSPα in neuronal exocytosis, as no defect in this pathway was evident, at least in young animals. The only reported developmental abnormality of CSPα null mice was bilateral cryptorchidism, a failure of testicular descent during development. Interestingly, two additional CSP isoforms were recently identified in mouse and human testis, CSPβ and CSPγ. One consequence of the identification of CSPβ and CSPγ is that they may complicate analysis of CSPα knockout mice. Here, we have used a combination of techniques, cell systems and human brain samples to examine the function of CSPα in exocytosis, the expression of novel CSPα isoforms in testis, and expression changes of CSPα and its partner proteins in neurological disorders. Furthermore, we have initiated studies to examine how CSPα function is linked to cryptorchidism at the molecular level. My results show that CSPα depletion perturbs regulated exocytosis in neuroendocrine cells, but has no consistent effect on constitutive exocytosis. CSPα has been reported to have an important neuroprotective function; however, no significant changes in CSPα expression were detected in brain samples for schizophrenia, depression and bipolar disorder. Nevertheless the expression of specific CSPα binding partners was found to be significantly changed in some of these disorders. In addition to these studies focussing on CSPα function and expression in neuronal and neuroendocrine cells, studies were undertaken to analyse expression profiles of CSP isoforms in testis. This analysis found that CSPβ and CSPγ are exclusively expressed in testis, and that mRNA transcription of both isoforms is initiated with sexual maturation. Furthermore expression of both isoforms is restricted to germ cells, whereas CSPα is expressed throughout testes. Previous work has shown that the secretory hormone INSL3, which is exclusively expressed in testicular Leydig cells, is involved in the development of cryptorchidism. Confocal microscopic analysis revealed that CSPα and INSL3 colocalise on vesicles in Leydig cells, suggesting the intriguing possibility that CSPα inactivation might cause cryptorchidism due to a loss of INSL3 secretion.

Les travaux présentés dans cette thèse ont pour objectif de contribuer à l’élaboration d’un outil d’aide à la décision en conception exploitant de la connaissance générale et de la connaissance contextuelle. L’exploitation de la connaissance générale est effectuée à l’aide d’un moteur de filtrage de contraintes et l’exploitation de la connaissance contextuelle repose sur des principes issus du raisonnement à partir de cas et du data-mining. Le résultat principal est basé sur une notion de contrainte dite "contextuelle". L’idée forte revient à paramétrer une contrainte en fonction du contexte dans lequel celle-ci doit être filtrée. Suivant le niveau de confiance caractérisant la connaissance contextuelle, cette contrainte pourra soit être propagée de manière autonome dans le moteur de filtrage soit être utilisée pour fournir une forme de conseil à l’utilisateur du système d’aide. Nous proposons pour identifier le contexte d’emploi de la contrainte d’utiliser le principe de recherche par similarité très largement utilisé dans les travaux portant sur le raisonnement à partir de cas. Afin de compléter ou d’affiner les informations résultant du filtrage de cette contrainte contextuelle, nous utilisons des algorithmes de comptage issus du data-mining pour fournir des fréquences d’apparition caractérisant une forme de confiance dans le résultat. Nos travaux s’inscrivent dans le cadre d’un projet FUI portant sur la maintenance d’hélicoptère. Le but de notre outil est d’estimer au mieux la charge, le cycle, les coûts des activités opérationnelles de maintenance d’un hélicoptère. L’originalité des travaux est de considérer d’une part les connaissances constructeurs (connaissance générale) pour déterminer une première estimation puis de la corriger suivant les conditions d’utilisation effective de l’hélicoptère (connaissance contextuelle). / The works presented in this thesis aims to contribute to the development of a tool for design decision support exploiting general knowledge and contextual knowledge. The use of general knowledge is performed using a constraint filtering engine the exploitation of contextual knowledge is based on principles derived from case-based reasoning and data mining. The main result relies on a constraint notion called "contextual constraint". The principal idea consists to parameterize a constraint with respect to a context where it must be filtered. Depending on the level of confidence characterizing contextual knowledge, this constraint may either be propagated independently by a filtering engine or being used to provide help to the user. We propose in order to identify the context of the constraint to use the principle of similarity search widely used in case-based reasoning. To complete or refine the information resulting from this constraint contextual filtering, we use counting algorithms developed for data-mining to quantify the occurrence characterizing a kind of confidence in the result. Our work is based on a FUI project relating to helicopter maintenance. The aim of this tool is to better estimate the charge, the cycle, the operational costs of maintenance of an helicopter. The originality of this work is to consider both the manufacturers knowledge (general knowledge) to determine an initial estimate and then to correct it according to the conditions of effective use of the helicopter (contextual knowledge).

Writing concurrent programs using shared memory causes many programmers much trouble, due primarily to unsafe semantics. Memory corruption, race conditions, deadlocks, and even livelocks are trivially easy to introduce into a program and painful to hunt down due the nearly infinite possible interleavings of instructions between the threads. Undergraduate curricula traditionally introduce students to the idea of shared memory multithreading in a systems programming or operating systems class, but rarely expose them to any alternate models of concurrent programming. This leaves them with the idea that shared memory is the only way to do concurrent programming. After students were exposed to alternate models, they came to prefer them to the standard shared memory model. This happened despite their distaste of the programming language that was utilized in performing the study. The students also expressed interest in alternate models of concurrency being taught in the computer science curricula at WPI.

La recherche d'occurrences de gènes d'ARN dans les séquences<br /> génomiques est un problème dont l'importance est renouvelée par la<br /> découverte récente de très nombreux ARN fonctionnels, opérant<br /> souvent en interaction avec d'autres molécules.<br /><br />Le formalisme des réseaux de contraintes est approprié à cette problématique aussi bien sur le plan de la modélisation que sur les développements algorithmiques qu'il permet de proposer. <br /><br /> Après une analyse et une comparaison des outils existants plongés dans le cadre des réseaux de contraintes, nous<br /> montrons comment l'utilisation conjointe des réseaux de contraintes,<br /> des techniques de résolution associées et des algorithmes et<br /> structures de données du "pattern matching" permet de modéliser et de<br /> rechercher efficacement des motifs structurés en interaction (faisant<br /> intervenir plusieurs textes génomiques simultanément).

La presente Tesis doctoral se centra en la separación enantioselectiva, desarrollando nuevos agentes de solvatación quiral (CSA) y nuevas fases estacionarias quirales (CSP). En una primera parte de la Tesis se sintetizaron compuestos antracénicos trifuncionales como el 1,8,10-tribromoantraceno y 10-bromo-α,α’-bistrifluorometil-1,8-antracenedimetanol, que permiten la síntesis de CSAs trifuncionales o el anclaje a una fase estacionaria, para una posterior aplicación en HPLC quiral. Otro apartado de esta Tesis se ha centrado en la síntesis de nuevos CSAs tipo pinza molecular, dónde se ha realizado un estudio estructural mediante RMN. Se han ensayado sus capacidades enantiodiferenciadoras con diferentes solutos, obteniendo resultados diversos y se han estudiado los complejos CSA-soluto formados. Se ha comprobado que en algunos de los casos, la rigidez del CSA no ha permitido realizar la función “pinza”, obteniendo pobres resultados en el enantioreconocimiento, pero en otros casos, hemos comprobado que el enantioreconocimiento es espectacular cuando el soluto contiene un grupo amino, y el CSA tiene o un grupo amino o nitro, permitiendo otro punto de interacción entre el CSA y el soluto. En estos casos, la estequiometria del complejo CSA:soluto es de 1:2, en vez de 1:1 como es lo habitual. El último apartado de esta Tesis se ha centrado en la síntesis de nuevas fases estacionarias quirales (CSP) tipo Brush. El objetivo era preparar una CSP con terminaciones en pinza molecular. La primera CSP sintetizada no se consiguió obtener la terminación deseada, por eso se planteó preparar otra CSP que contuviera el CSA isoftalato de ABTE, quedándonos a un paso de su preparación completa. / This thesis focuses on the enantioselective separation, developing new chiral solvating agents (CSA) and new chiral stationary phases (CSP). In the first part of the thesis, there were synthesized trifunctional compounds such as 1,8,10-tribromoanthracene and 10-bromo-α,α'-bistrifluorometyl-1,8-anthracenedimethanol, allowing the synthesis of trifunctional CSAs or anchor these compounds in stationary phases for a subsequent application in chiral HPLC. Another section of this thesis, the molecular tweezers were synthesized and characterized by NMR. Enantiodiscrimination capabilities have been tested with different solutes, obtaining different results. We also have studied the CSA-solute complexes formed. In some cases, the rigidity of the CSA has not permitted the tweezers function, obtaining poor results in chiral recognition, but in other cases, we found that this chiral recognition was spectacular when the solute contains an amino group and the CSA has a nitro or amino group, allowing another point of interaction between the CSA and solute. In these cases, the stoichiometry of the complex CSA:solute is 1:2 rather than 1:1 as usual. The last section of this thesis was focused on the synthesis of new chiral stationary phases (CSP) type Brush. The aim was to prepare a CSP with molecular tweezers terminations. The first CSP synthesized I didn’t achieve my goal, as it didn’t have tweezers terminations, so another CSP was prepared containing the ABTE isophthalate, staying one step away from full preparation.

University, Diss., M. Dahlweid, U. Schulze, 2004--Bremen. / Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2003.

L’importance des problèmes CSP, WCSP et #CSP est reflétée par la part considérable des travaux, théoriques et pratiques, dont ils font l’objet en intelligence artificielle et bien au-delà. Leur difficulté est telle qu’ils appartiennent respectivement aux classes NP-complet, NP-difficile et #P-complet. Aussi, les méthodes qui permettent de résoudre efficacement leurs instances ont une complexité en temps exponentielle. Les travaux de recherche de cette thèse se focalisent sur les méthodes de résolution exploitant la notion de décomposition arborescente. Ces méthodes ont suscité un vif intérêt de la part de la communauté scientifique du fait qu’elles soient capables de résoudre en temps polynomial certaines classes d’instances. Cependant, en pratique, elles n’ont pas encore montré toute leur efficacité vu la qualité de la décomposition employée ne prenant en compte qu’un critère purement structurel, sa largeur. Premièrement, nous proposons un nouveau cadre général de calcul de décompositions qui a la vertu de calculer des décompositions qui capturent des paramètres plus pertinents à l’égard de la résolution que la seule largeur de la décomposition. Ensuite, nous proposons une exploitation dynamique de la décomposition pendant la résolution pour les problèmes (W)CSP. Le changement de la décomposition pendant la résolution vise à adapter la décomposition selon la nature de l’instance. Finalement, nous proposons un nouvel algorithme de comptage qui exploite la décomposition d’une façon différente de celle des méthodes standards afin d’éviter des calculs inutiles.L’ensemble des contributions ont été évaluées et validées expérimentalement. / The importance of CSP, WCSP and #CSP problems is reflected by the considerableamount of theoretical and practical work of which they are subject in artificial intelligenceand far beyond. Their difficulty is such that they belong respectively to the NP-complete,NP-hard and #P-complete classes. Hence, the methods that are able to solve efficientlytheir instances have a complexity in exponential time. The research works of this thesisfocus on the solving methods exploiting the notion of tree-decomposition. These methodshave aroused a keen interest from the scientific community because they are able to solvesome classes of instances in polynomial time. Nevertheless, in practice, they have notshown yet their full efficiency given the quality of the used decomposition that takes onlyinto account a purely structural criterion, its width. First, we propose a new generic framework for computing decompositions which has the virtue of computing decompositionsthat capture more relevant parameters in the context of solving than the width. Then,we propose a dynamic exploitation of the decomposition during the solving for (W)CSPproblems. The modification of the decomposition during the solving aims to adapt the decomposition to the nature of the instance. Finally, we propose a new counting algorithmthat exploits the decomposition in a different way than standard methods in order toavoid unnecessary computations. All the contributions have been evaluated and validatedexperimentally.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Com a crescente demanda por diminuição de custos no desenvolvimento de software, há a necessidade de que os programas possam ser construídos de acordo com uma especificação concordante com os requisitos do cliente. Nesse sentido, a especificação formal pode ser utilizada para representar os requisitos do sistema. Uma vez que a especificação formal foi desenvolvida, ela pode ser usada como base para investigar determinadas propriedades através de um verificador de modelos. Ele aceita modelos e propriedades que o sistema final deve satisfazer. Então, a ferramenta gera uma resposta positiva se um dado modelo satisfaz uma dada especificação ou um contra-exemplo, em caso negativo. O contra-exemplo detalha a situação em que o modelo não foi satisfeito. Mas na maioria das vezes, problemas do mundo real não podem adotar essa abordagem porque usam domínios infinitos (levando ao problema da explosão de estados). Como forma de resolver essa questão, técnicas de abstração de dados são empregadas para gerar especificações abstratas finitas a partir de sistemas infinitos concretos. A linguagem de especificação usada nesse trabalho é CSP (Communicating Sequential Processes). Ela é uma linguagem formal que é usada para descrever padrões de interação em sistemas concorrentes. Uma das técnicas de abstração para especificações possíveis para essa linguagem é a abstração segura de dados. Essa abstração visa gerar um modelo abstrato a partir de um equivalente concreto que conserve as propriedades do sistema com respeito ao comportamento (modelo de traces) através da escolha de um dado do domínio abstrato para cada subconjunto do domínio concreto. O objetivo desse trabalho é propor um algoritmo para geração mecanizada de abstrações seguras para sistemas CSP seqüenciais com recursão simples. A especificação do algoritmo é apresentada usando o paradigma funcional e elementos da linguagem Z, com a introdução da estratégia através de exemplos. No estudo de caso, o software Mathematica é usado para instanciar os valores das variáveis e realizar a simplificação dos predicados construídos a partir desse algoritmo. Com esse trabalho, é possível gerar abstrações seguras de forma mecânica, e por conseqüência verificar o comportamento de modelos infinitos. Ademais, a geração de dados de testes automática também é beneficiada, já que com o domínio abstrato dos dados é possível percorrer todos os caminhos do sistema, gerando 100% de cobertura do modelo. Esse esforço é justificado pela importância que a fase de testes tem para a qualidade do software. Estudos prévios mostraram que essa fase demanda mais de 50% do custo de seu desenvolvimento, e uma pesquisa detalhada realizada nos Estados Unidos quantifica os altos impactos econômicos de uma infra-estrutura de software

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:59:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5125_1.pdf: 944608 bytes, checksum: b3965877c4e7cb64788c8157f6ca6838 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / A verificação de modelos formais gerados a partir de programas concorrentes tem sido bem aceita na indústria e na academia durante a fase de testes. A busca por qualidade de software tem motivado este uso, principalmente pelo fato de que testar programas concorrentes não é uma tarefa trivial e é suscetível a erros. Os modelos são descritos através de linguagem de especificação formal para sistemas concorrentes como, por exemplo, CSP. Esta linguagem possui padrões para a descrição de interação entre sistemas concorrentes. Ela é baseada na troca de mensagens entre os componentes do sistema especificado, os processos. Cada processo é descrito através de eventos e operadores. Eventos representam as possíveis ações do usuário para com o processo ou com o ambiente (O ambiente representa o conjunto de todos os eventos visíveis aos usuários do sistema, assim como tudo o que possa interagir com os processos envolvidos no sistema { outros processos ou usuários). A biblioteca JCSP é uma biblioteca Java que possui construtores baseados em CSP. Ela provê um bom nível de abstração para a escrita de programas concorrentes sem precisarmos utilizar a estrutura de semáforos que Java oferece. Neste trabalho propomos um mapeamento entre JCSP e CSP com o intuito de estudarmos as propriedades do modelo formal gerado. Utilizamos o famoso exemplo do Jantar dos Filósofos para demonstrar a aplicação das regras, bem como suas particularidades. Propomos como estudo de caso uma modelagem para uma rede de celulares. Neste estudo apresentamos a derivação de processo regra a regra a partir de JCSP. Então analisamos o modelo gerado com o uso de FDR, um verificador de modelos para especificações concorrentes, com o objetivo de estudarmos suas propriedades clássicas (detecção de deadlocks, livelocks e não-determinismo) ou específicas da aplicação. Como principais contribuições deste trabalho podemos destacar o mapeamento de comandos Java/JCSP que possuem um maior grau de complexidade durante o mapeamento (while, atribuição, composição sequencial de comandos), visto que CSP não oferece o conceito de passagem de estado entre os comandos, como as linguagens de programação o fazem. Também podemos mencionar os construtores JCSP que não são mapeados diretamente para CSP (Alternative)

Made available in DSpace on 2014-06-12T16:01:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9411_1.pdf: 1518901 bytes, checksum: d645deca05140af7b59c0d3726ee9757 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Com o advento de processadores multicore, a programação concorrente ganhou importância e tem se tornado um dos grandes desafios da área de engenharia de software. O paradigma de programação concorrente, implementado por linguagens de programação como Java, C, e C++, oferece um nível de expressividade muito baixo, dificultando a sua utilização. Aliado a isso, o uso de bibliotecas que implementam abstração de concorrência, requer um esforço de aprendizado adicional, como também produz programas cuja lógica da regra de negócio está entrelaçada com chamadas para a biblioteca que implementa concorrência de forma mais abstrata. O presente trabalho propõe separar o código concorrente daquele usado no desenvolvimento de código sequencial Java. Todo comportamento concorrente é extraído do código e torna-se anotações de classe. Tais anotações seguem a sintaxe da linguagem CSP, uma linguagem formal que foi criada para descrever sistemas concorrentes e distribuídos. Para prover esta separação, este trabalho sugere um compilador, chamado AJCSP, o qual reconhece as anotações nas classes Java, gerando código concorrente utilizando a biblioteca JCSP. A programação orientada a aspectos foi explorada para instrumentar o programa sequencial Java com construções concorrentes contidas no código gerado. Para avaliar o framework proposto, foram utilizadas métricas de separação de preocupações (SoC), acoplamento, bem como tamanho em cinco sistemas distintos implementados nas diferentes abordagens de concorrência (java thread, JCSP e AJCSP). A avaliação obtida demonstrou que, quando utilizado AJCSP, a quantidade de linhas de código do sistema diminui, assim como a dependência com a biblioteca de concorrência