Parmi leurs applications prometteuses, les cellules souches pluripotentes humaines présentent un potentiel inestimable pour améliorer la compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans le développement de maladies monogéniques. Cette application est dans un premier temps devenue possible grâce à l’utilisation de lignées de cellules souches embryonnaires humaines (CSEh) porteuses de mutation causale de maladie monogénique, obtenues au cours d’un diagnostique pré-implantatoire, puis dans un second temps par la reprogrammation des cellules somatiques en cellules souches pluripotentes (iPS). Dans le cadre de la validation de ce concept, nous avons démontré que des lignées de CSEh porteuses de la mutation causale de la dystrophie myotonique de type 1 (DM1), ainsi que leursprogénies neurales et mésodermiques, exprimaient des défauts moléculaires caractéristiques de la pathologie. Par l’intermédiaire d’une étude transcriptomique comparative, nous avons identifié une liste de biomarqueurs pouvant être considérés comme une nouvelle signature moléculaire de la DM1. Parmi ces derniers, nous avons montré que l’anomalie d’expression de certains gènes de la famille SLITRK était à l’origine des défauts d’arborisation neuritique mis en évidence dans des cellules motoneuronales dérivées des CSEh mutées, et que ces cellules peuvent interagir avec leur ciblemusculaire. Parallèlement, nous avons identifié un facteur de transcription à domaine Krab dont l’expression est fortement altérée dans la DM1 et qui semble être impliqué dans les défauts de régénération musculaire associé à des fins thérapeutiques en définissant leur capacité à modéliser une maladie génétique de façon suffisamment précise pour permettre d’élaborer des biothérapies spécifiquement liées aux mécanismes moléculaires mis en jeu. / Human pluripotent stem cells present far reaching implication not only for their therapeutic potential but also for the understanding of the molecular and cellular mechanisms of monogenic diseases. This application became at first possible by using human embryonic stem cells lines (hES) carrying the causal mutation of the monogenic disease, obtained during pre-implantation genetic diagnosis, thereafter through the development of somatic cells reprogramming into pluripotent stem cells (iPS). In line with this concept, we provided evidence that hES lines carrying the causal mutation of myotonic dystrophy type 1 (DM1), as well as their neural and mesodermal progenitors, expressed characteristic molecular defects of the pathology. Through a comparative study of their transcriptome profile, we identified a list of biomarkers which can be considered as new molecular signature of DM1. Among these genes, we showed that abnormal expression of some genes of the SLITRK family was responsible for the defective neuritic outgrowth observed in motor neuron cells derived from mutated hES, but that these cells could nonetheless interact with their muscular target. In parallel, we identified a Krab domain transcription factor which expression is strongly altered in DM1 and which seems to be involved in muscular regeneration defects associated with DM1. In conclusion, the aim of this work was to extend the spectrum of hES cells use for therapeutic purposes by accurately defining their capacity to model a genetic disease, enabling the elaboration of biotherapies targeted to disease specific molecular mechanisms.

Des études récentes montrent que l'homéostasie calcique intracellulaire, ainsi que l'expression et l'activité de canaux ioniques jouent un rôle essentiel dans le contrôle de la prolifération cellulaire aussi bien dans un contexte physiologique que dans certains cancers. Cependant, aucune approche proposant les canaux ioniques comme cible thérapeutique n'est actuellement envisagée dans le cadre des traitements des cancers de la prostate. Dans ce travail nous avons mis en évidence l'expression, la fonctionnalité et l'implication des canaux potassiques calcium-activés (IKca1) dans la prolifération des lignées cellulaires cancéreuses de la prostate humaine. Ces études ont également montré que l'activation du canal lKca1 favorise l'entrée de calcium via un canal calcique de la famille des TRP, le canal TRPV6, impliqué dans l'entrée passive de calcium dans les cellules cancéreuses prostatiques. De plus, par des études de co-immunoprécipitations, nous avons montré que le canal IKca1 et le canal calcique TRPV6 sont associés formant ainsi un complexe moléculaire fonctionnel permettant l'entrée de calcium et la prolifération des cellules cancéreuses prostatiques humaines. Par ailleurs, une suppression du canal IKcat induit la différenciation neuroendocrine des cellules cancéreuses prostatiques humaines. Ceci suggère un rôle essentiel joué par le canal IKca1 pour favoriser la croissance ou induire la différenciation cellulaire. Nos études ont également mis en évidence une surexpression de l'ARNm et de la protéine d'IKca1 dans les tissus prostatiques atteints d'un cancer de la prostate humaine. Ces données permettraient de proposer ces canaux ioniques comme marqueurs de cancer et/ou comme cibles thérapeutiques potentielles dans le traitement des cancers de la prostate humaine. / Recent studies show that the intracellular calcium homeostasis, as well as expression and the activity of ionic channels play an essential role in the control of cell proliferation as weIl in a physiological context as in certain cancers. However, no approaches offering ionic channels as therapeutic target is nowadays envisaged as part of the treatments of the cancers of the prostate. ln the present work, we showed the expression, functionality and involvement of calcium-activated potassium channels (IKCa1) in the proliferation of the human prostate cancer cells. These studies also showed that the activation of the IKca1 channel favours the calcium entry via a member of the TRP family of calcium channels, TRPV6, in the prostate cancer cells. Besides, by studies of co-immunoprécipitations, we showed that the IKca1 potassium channel and the TRPV6 calcium channel form a functional molecular complex allowing the calcium entry and the proliferation of the prostate cancer cells. Moreover, a down-regulation of the 1Kca1 channel leads to the neuroendocrine differentiation of the human prostate cancer cells. This suggests an essential role played by the 1Kca1 channel to favour growth or lead to cell differentiation. Our immunohistotluorescence studies also showed an overexpression of IKca1 mRNA and protein in human prostate cancer compared to non-tumor tissues. These data would allow to propose these ion channels as markers and/or as potential therapeutic targets in the treatment of the human prostate cancers.

Nous avons cherché à mieux connaître les potentialités ontogéniques des ouvriers de R. santonensis (espèce introduite) et R. grassei (espèce endémique) à se différencier en reproducteurs secondaires néoténiques, ainsi que les mécanismes physiologiques sous jacents à cette différenciation. Les conséquences de cette production de reproducteurs seront discutées dans le cas de processus invasifs. Les insectes sociaux introduits présentent des modifications de leur structure sociale, ce qui leur confère des capacités invasives importantes. Chez R. santonensis, ces modifications consécutives à une introduction portent sur la capacité à produire des néoténiques. Ces néoténiques sont capables de pondre abondamment et les larves de se développer rapidement. L’Hormone Juvénile semble impliquée dans cette potentialité. Après avoir confirmé l’introduction de R. urbis, nous montrons que, dans un nouveau milieu, la structure coloniale est de type étendu avec une reproduction par bouturage. / No summary available

Les leucémies aigües myéloïdes (LAM) sont caractérisées par l'accumulation de blastes leucémiques pour lesquels les programmes de différenciation sont dérégulés. Les mutations des isocitrate déshydrogénases (IDH), présentes chez 15% des patients atteints de LAM à risque cytogénétique intermédiaire, participent à cette dérégulation en induisant la production de R-2-Hydroxyglutarate (R-2-HG), responsable d'une hyperméthylation globale de l'ADN. Nous avons identifié une signature génique spécifique de la mutation IDH1 R132H, caractérisée par une dérégulation des facteurs de transcription clés impliqués dans la différenciation granulocytaire, mais également par la dérégulation de gènes répondeurs à la différenciation induite par l'ATRA. Nous avons montré que la mutation IDH1 R132H sensibilise les lignées cellulaires et blastes d'échantillons primaires de patients à la différenciation induite par l'ATRA, à la fois in vitro et in vivo à des concentrations cliniquement relevantes. De plus, le traitement par une forme perméante du R-2-HG sensibilise la forme IDH1 WT à la différenciation induite par l'ATRA, alors que l'inhibition de la production du R-2-HG réduit de façon significative les effets de l'ATRA dans la lignée HL60 IDH1 R132H. L'ATRA permet de diminuer la viabilité cellulaire et augmenter l'apoptose spécifiquement en présence de la mutation IDH1 R132H, et conduit à une réduction drastique de la formation de colonies en milieu semi-solide. Il réduit également la prise tumorale de la lignée MOLM14 IDH1 R132H xénogreffées dans des souris NOD-Scid-IL2rynull et augmente de façon très significative la survie globale des souris, révélant l'effet potentiellement anti-leucémique de l'ATRA spécifiquement en présence de la mutation IDH1 R132H. Nous avons également mis en évidence un effet synergique entre l'ATRA et le dasatinib, spécifiquement en présence de la mutation IDH1 R132H, à la fois in vitro et in vivo. Pour finir, nous avons montré que la mutation IDH1 R132H réduit la survie de souris xénogreffées par rapport à la forme sauvage, ainsi que la sensibilité in vitro aux chimiothérapies classiquement utilisées pour le traitement des LAM (AraC et Idarubicine). Malgré tout, l'ajout d'ATRA permet d'augmenter l'efficacité des chimiothérapies, spécifiquement en présence de la mutation IDH1 R132H. Pour conclure, cette étude donne un rationnel pour tester ces combinaisons au cours de futurs essais cliniques dans ce sous-groupe de patients. / Acute myeloid leukemia (AML) is characterized by accumulation of malignant blasts with impaired differentiation programs due to recurrent mutations such as isocitrate dehydrogenase (IDH) mutations found in 15% of AML patients. These mutations result in the production of (R)-2-hydroxyglutarate (2-HG), leading to a hypermethylation phenotype that impairs hematopoietic differentiation. Here we identified mutant IDH1-specific gene signatures regulated by key transcription factors involved in myeloid differentiation and responsive to retinoids. Accordingly, we showed that the presence of the IDH1 mutation sensitized AML cell lines and primary patient samples to all-trans retinoic acid (ATRA)-induced differentiation both in vitro and in vivo using clinically achievable doses. Moreover, treatment with a cell-permeable form of 2-HG sensitized wild-type IDH1 AML cells to ATRA-induced myeloid differentiation, while inhibition of 2-HG production significantly diminished ATRA effects in mutant IDH1 cells. ATRA treatment specifically decreased cell viability and induced apoptosis of mutant IDH1 blasts in vitro. ATRA also reduced tumor burden of mutant IDH1 AML cells xenografted in NOD-Scid-IL2rynull mice and highly increased mice overall survival, revealing a potent anti-leukemic effect of ATRA in the presence of IDH1 mutation. Moreover, we showed a synergistic effect between ATRA and dasatinib specifically in the presence of IDH1 R132H mutation, both in vitro and in vivo. Finally, we demonstrated that IDH1 R132H reduces survival of mice xenografted with mutant cell lines compared to the WT, and reduces sensitivity to chemotherapies (AraC and Idarubicine) in vitro. Nevertheless, the association of ATRA to chemotherapies increases their activity specifically in the presence of IDH1 R132H mutation. These therapeutic strategies hold promise for this AML patient subgroup in future clinical studies.

Dans les simulations centrées individu, la variété et la cohérence du comportement des agents sont des critères importants pour le réalisme et la validité de la simulation. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à la prise en compte simultanée de ces deux éléments. Nous proposons un modèle de différenciation comportementale, qui se décline en un outil dont les principaux apports sont d’être générique, non-intrusif, et de permettre une conception en dehors de l'agent. Le modèle s’articule selon trois axes. Tout d’abord, il décrit les comportements des agents par des normes. Celles-ci fournissent un profil comportemental à la conception, et un contrôle de la conformité à l'exécution. Ensuite, le processus de génération des comportements permet d’autoriser la création d'agents déviants ou en violation. Il influe pour cela sur le déterminisme du mécanisme. Enfin, les normes peuvent être inférées à partir de simulations enregistrées ou de situations réelles, afin d'analyser les résultats des expérimentations et d'automatiser la configuration du modèle.Nous avons appliqué cet outil à la simulation de trafic dans SCANeR™, l'application développée et utilisée par Renault pour ses simulateurs de conduite. Les développements réalisés au cours de la thèse introduisent dans le trafic des styles de conduite spécifiés sous forme de normes, par exemple des conducteurs prudents ou agressifs. Ils permettent ensuite de peupler l'environnement de manière automatisée. Au delà de l'amélioration subjective du réalisme, les expérimentations réalisées démontrent les apports de l'outil sur la variété et la représentativité des comportements obtenus. / In individual-centered simulations, the variety and consistency of agents' behaviors are important for the realism and validity of the simulation. In this work, we addressed the issue of the simultaneous influence of these two elements. We propose a behavioral differentiation model, which provides the basis for a generic and non-intrusive tool allowing an out-of-the-agent design.The model involves three dimensions. First, it describes the agents' behaviors using norms. They provide a behavioral pattern during conception, and a compliance reference during execution. Then, the generation process of the behaviors allows the creation of deviant or violating agents, by influencing the determinism of the mechanism. Finally, the norms can be inferred from previous simulations records or real data, providing an analysis tool of the results and allowing automating the model configuration.We applied the model to the traffic simulation in SCANeR™, the driving simulation software developed and used at Renault. The developments carried out during the thesis introduced driving styles in the traffic (e.g. cautious or aggressive drivers) specified using norms. The use of norms allows populating the environment easily and in an automated way. The behavioral realism of the traffic was improved, and the experimentations show how the model contributes to the variety and the representativeness of the produced behaviors.

La sialylation est l’une des dernières étapes de la biosynthèse des chaînes glycaniques des glycoprotéines et des glycolipides. La sialylation en a2,6 des structures N-acétyllactosaminiques (Galß1-4GlcNAc) est souvent retrouvée en périphérie des glycannes et est impliquée dans de nombreux mécanismes d’adhésion et de reconnaissance cellule / cellule ou hôte / pathogène. Chez l’Homme, deux sialyltransférases synthétisent ce type d’épitope glycanique : hST6Gal I et hST6Gal II. Elles se distinguent par leur spécificité de substrat accepteur et par leur profil d’expression tissulaire. Alors que le gène ST6GAL1 codant hST6Gal I est exprimé dans la plupart des tissus, ST6GAL2 présente une expression tissulaire plus restreinte, se limitant essentiellement au cerveau embryonnaire et adulte. Par ailleurs, hST6Gal II présente des similitudes en termes de spécificité de substrat et d’expression tissulaire avec la sialyltransférase identifiée chez D. melanogaster et semble avoir conservé certaines propriétés ancestrales essentielles pour le développement du tissu nerveux. Plusieurs études ont montré que l’expression des sialyltransférases est contrôlée au niveau transcriptionnel par l’utilisation de promoteurs tissulaires régulant l’expression de manière tissu-spécifique. Si les données concernant ST6GAL2 sont encore limitées, il apparaît cependant que l’expression de ce gène est finement contrôlée par des mécanismes apparemment conservés au cours de l’évolution. Le projet de thèse que nous avons mené a eu pour but d’identifier les régions 5’-non traduites de ST6GAL2 et de caractériser les régions promotrices associées. A partir d’un modèle cellulaire de neuroblastome en culture, nous avons identifié par 5’ RACE trois types de transcrits qui diffèrent par leur premier exon non traduit. Ces exons, appelés EX, EY et EZ, sont situés à plus de 42 kpb du premier exon commun codant et ne sont séparés que de 124 et 87 pb, respectivement. Par Q-PCR en duplex avec le gène normalisateur HPRT, nous avons montré que les transcrits initiés par l’exon EX et EY étaient prépondérants par rapport aux transcrits contenant EZ, à la fois dans plusieurs lignées cellulaires à caractère neuronal et dans des échantillons de tissu cérébral humain. Nous avons également montré que la protéine hST6Gal II est exprimée dans les différents lobes du cortex cérébral, dans le cervelet et dans l’hippocampe. Nous avons isolé différentes régions génomiques situées en amont et à l’intérieur de la région EX/EY/EZ que nous avons sous cloné en amont du gène de la luciférase pour des tests d’activité. Nous avons défini deux régions promotrices, en amont des exons EX et EY. Des expériences de mutagenèse dirigée couplées à des analyses bioinformatiques nous ont révélé que les facteurs de transcription NF-?B et NRSF sont probablement des répresseurs de la transcription, alors que les facteurs Sox5, SP1, Pura et Olf1 agirait comme des éléments activateurs de la transcription de ST6GAL2. Les facteurs NRSF, Sox5, Pura et Olf1 régulent notamment la transcription de gènes impliqués dans le fonctionnement et le développement neuronal, suggérant un rôle de ST6GAL2 dans les fonctions neuronales. Enfin, nous avons mis en évidence une forte augmentation de l’expression ST6GAL2 au cours de la différentiation en neurones des cellules NT2/D1 sous l’action de l’acide rétinoïque, suggérant un rôle potentiel de cette enzyme au cours de la différentiation neuronale. / Sialylation is one of the last step of the biosynthesis of glycan chains carried by glycoproteins and glycolipids. The a2,6-sialylation of N-acetyllactosaminyl (Galß1-4GlcNAc) structures is commonly found at the end of glycan chains and is involved in numerous cell / cell or host / pathogen adhesion and recognition events. In Human, two sialyltransferases synthesise this glycan epitope, namely hST6Gal I and hST6Gal II. They differ from each other in substrate specificity an in tissue-specific pattern of expression. Whereas the gene encoding hST6Gal I, ST6GAL1, is expressed in almost all tissues, ST6GAL2 shows a narrower pattern of tissue expression essentially limited to fetal and adult brain. In addition, hST6Gal II exhibits similarities in terms of substrate specificity and gene expression pattern with the sialyltransferase identified in D. melanogaster and therefore, seems to have conserved ancestral properties required for brain function and growing nervous tissue. Several studies have shown that the expression of sialyltransferases is controlled at the transcriptional level by the use of specific promoters that regulate their expression in a tissue-specific fashion. Data about ST6GAL2 are rather limited; however, it appears the expression of this gene is finely regulated by mechanisms likely conserved through evolution. The aim of this thesis was to identify the 5’ non translated regions of the ST6GAL2 gene and to characterize the associated promoter regions. From a neuroblastoma cultured cell model, we identified by 5’RACE three types of transcripts which are different only in their first non-coding exon. Those exons, named EX, EY and EZ, are located more then 42 kbp upstream of the first common coding exon and are only separated by 124 and 87 bp, respectively. Using Taqman duplex Q-PCR technology we have shown that the transcripts initiated by EX and EY are predominantly expressed compared to EZ both in several cell lines and in human brain tissue samples. We also demonstrated that the hST6Gal II protein is expressed in the different lobes of the human cerebral cortex, the cerebellum and the hippocampus. We isolated different genomic sequences upstream EX and within EX/EY/EZ region and inserted them in a reporter vector for luciferase assays. We could define two promoter sequences upstream EX and ZY. PCR site-directed mutagenesis experiments along with bioinformatics analysis revealed that transcription factors NF-?B and NRSF are likely to act as transcription inhibitors, whereas the Sox5, SP1, Pura and Olf1 factors would be involved in the transcriptional activation of ST6GAL2. The NRSF, Sox5, Pura and Olf1 transcription factors are notably involved in the transcriptional regulation of genes related to neuronal functions and the neuronal development. Eventually, we have shown evidence of a strong increased ST6GAL2 expression during neuronal differentiation of the NT2/D1 cell line under acid retinoic treatment, suggesting of putative role this enzyme in neuronal differentiation.

La transplantation de cellules souches hématopoïétiques de sang de cordon ombilical ne s'est pas révélée être favorable pour la reprise des neutrophiles et des plaquettes. L'expansion des cellules hématopoïétiques (CD34+) et leur différenciation en mégacaryocytes (MKs) ont été optimisées dans notre laboratoire. Par contre, l'expansion des MKs avec des cocktails de cytokines atteint rapidement un plateau. Pour pallier ce problème, de nouvelles stratégies doivent être étudiées pour augmenter l'expansion des cellules CD34+ et MKs ex vivo. L'objectif principal de ce projet était de maximiser l'expansion des progéniteurs myéloïdes et MKs en amplifiant les cellules CD34+ en présence de cellules et/ou protéines normalement présentes dans la moelle osseuse (MO) et pour éventuellement améliorer la reprise hématopoïétique à court terme après transplantation. Plusieurs stratégies ont été proposées pour ce projet de doctorat afin de favoriser les expansions des progéniteurs myéloïdes et MKs en présence des cocktails de cytokine : de développer un environnement endostéale en introduisant la co-culture avec les cellules souches mésenchymateuses (CSMs) de la MO, d'évaluer aussi différentes protéines de la matrice extracellulaire (MEC) afin de stimuler la croissance ex vivo, et de développer un bioréacteur qui recrée partiellement un microenvironnement similaire à la MO in vitro. Les résultats ont démontré que l'expansion des progéniteurs hématopoïétiques (PHs) était généralement meilleure dans les conditions qui ne nécessitent pas de contact avec des CSMs irradiées. Cette étude démontre pour la première fois que les CSMs se différencient en pseudo-ostéoblastes après irradiation (14 Gray) ce qui affecte la sécrétion de la neurotrophine-3 et de 1' insuline growth factor binding protein-2, afin de promouvoir l'expansion des PHs. Deuxièmement, nos résultats avec les protéines de la MEC ont démontré que l'utilisation du mélange protéique 4MECp (collagène type I et IV, laminine, fibronectine) permet aussi augmenter l'expansion des PHs. Finalement, nous avons conçu et validé un système de co-culture avec circulation en trois dimensions qui a favorisé l'expansion des PHs. En conclusion, cette étude de doctorat démontre que recréer partiellement la MO in vitro peut améliorer l'expansion des PH myéloides et mégacaryocytaires à partir de cellules CD34+. Cette étude confirme aussi l'importance qu'ont les CSMs, ostéoblastes et protéines MEC sur la différenciation et la prolifération des PHs.

Les infections opportunistes sont l’une des principales causes de mortalité associées à la greffe de cellules souches. Afin d’aider à reconstituer le système immunitaire des patients greffés, nous proposons d’exploiter les plasmocytes autologues générés in vitro dans notre modèle de culture basé sur l’interaction CD40-CD154. Pour ce faire, les milieux de culture doivent être exempts de protéines animales. Deux milieux sans sérum ont été préalablement développés à Héma-Québec. Notre hypothèse est qu’il serait maintenant possible de promouvoir la différenciation des lymphocytes B et de maintenir la survie des plasmocytes en modifiant la composition de ces milieux sans sérum. Nos résultats montrent que notre milieu sans protéines animales permet de générer un grand nombre de plasmocytes et que ceux-ci ont un profil d’expression de CD38 qui est stabilisé par la vitamine A. En conclusion, la formulation de ce milieu représente un progrès quant à la possibilité d’utiliser ces plasmocytes en immunothérapie.

L'épithélium de l'intestin grêle est en constant renouvellement.L'équilibre entre la prolifération et la différenciation cellulaire y est finement régulé par de nombreuses interactions entre l'épithélium et son environnement. Les interactions épithéliomésenchymateuses engendrent une signalisation qui affecte l'expression génique essentielle au développement et au maintien d'une muqueuse fonctionnelle. Plusieurs facteurs de transcription endodermiques ont été identifiés comme régulateurs de l'épithélium intestinal. Cdx2 en est un exemple, son expression dans les cellules épithéliales intestinales indifférenciées est suffisante à l'induction de leur différenciation en culture. Manuscrit 1: Afin de mieux comprendre les voies moléculaires impliquées dans la différenciation de l'épithélium intestinal, les gènes dont l'expression est modulée suite à l'induction de Cdx2 dans les cellules épithéliales intestinales ont été analysés. La cathepsine L est induite avec la polarisation et la différenciation des cellules épithéliales intestinales et l'inhibition de son activité interfère avec ces processus. De plus, la perte de l'activité de cette protéase conduit à une augmentation de la multiplicité tumorale dans l'intestin des souris APC[indice supérieur Min]. Ces résultats montrent une fonction intracellulaire non suspectée pour la cathepsine L dans l'épithélium intestinal au cours de la polarisation et de l'initiation tumorale. Manuscrit 2 : Pour identifier de nouveaux régulateurs de la différenciation épithéliale intestinale, un modèle de co-culture cellulaire permettant de récapituler la différenciation de cet épithélium a été établi et caractérisé génétiquement. Hnf-4[alpha] et Hnf-1[alpha] sont fortement induits au cours de cette différenciation.L'expression forcée de Hnf-4[alpha] dans les cellules indifférenciées entraîne l'activation de Hnf-1[alpha] et de plusieurs marqueurs des fonctions digestives, ainsi que l'établissement d'une barrière fonctionnelle en co-culture. Ces observations suggèrent que Hnf-4[alpha] est un joueur important dans la régulation de la différenciation des cellules épithéliales intestinales. Manuscrit 3 : Afin de démontrer les fonctions de Hnf-1[alpha] dans l'homéostasie de l'épithélium intestinal in vivo, le phénotype intestinal des souris invalidées pour Hnf-1[alpha] a été analysé. Ces souris présentent une intestinalomégalie caractérisée par une augmentation de la prolifération cellulaire et cryptale. Ces phénomènes étant associés à une augmentation de l'activité de mTOR. De plus, les souris invalidées pour Hnf-1[alpha] présentent une modulation de l'expression de plusieurs marqueurs de cellules entéroendocrines. Ces observations suggèrent un rôle insoupçonné pour Hnf-1[alpha] dans le maintien de la croissance et le devenir des cellules entéroendocrines de l'intestin grêle. Section 4 : Afin de confirmer la collaboration entre les facteurs Hnf-4[alpha] et Hnf-1[alpha] dans l'homéostasie de l'épithélium intestinal in vivo, des souris invalidées pour Hnf-1[alpha] de façon classique et pour Hnf-4[alpha] uniquement dans l'épithélium intestinal (doublement invalidées), au cours du développement embryonnaire (villine-Cre) ainsi que chez l'adulte (CYP1A1-Cre), ont été produites. Les souris doublement invalidées au cours du développement meurent dans les premières 36 heures suivant leur naissance et les souris doublement invalidées à l'âge adulte meurent au cours du traitement qui permet l'invalidation de Hnf-4[alpha]. Ces résultats indiquent que la double invalidation de Hnf-1[alpha] et de Hnf-4[alpha] au niveau de la muqueuse de l'intestin grêle est incompatible avec la survie des souris.

La méthode des éléments finis permet de déterminer les états de contrainte à l'intérieur d'une structure mécanique soumise à une sollicitation. Des procédés de fabrication peuvent être modélisés. De nos jours, la réduction des temps de calcul permet d'aborder des problèmes inverses pour identifier des paramètres du matériau ou de la géométrie de la structure, optimaux pour une problématique donnée. Le problème inverse fait intervenir un modèle mécanique et une fonction objectif mesurant un écart entre la réponse observée expérimentalement et les réponses obtenues à partir de jeux de paramètres différents. Cette thèse décrit une méthode de gradient et la technique de différenciation automatique pour résoudre deux problèmes inverses issus de la mécanique. Le premier concerne l'identification d'une loi d'écrouissage à partir d'essais de traction uni-axiale réalisés sur deux aciers différents et du code académique \fl. Le second s'intéresse à l'identification d'une loi viscoélastique pour un matériau sandwich à partir de données expérimentales mesurées sur une poutre sandwich en vibrations libres et du solveur aux valeurs propres complexes développé au LPMM. Ces deux modèles sont différentiables. Pour chaque problème, le jeu de paramètres optimal est identifié comme un jeu pour lequel le gradient de la fonction objectif s'annule. Nous utilisons la technique de différentiation automatique pour générer des codes pour le calcul de ces gradients de manière simplifiée. Les résultats obtenus démontrent l'intérêt de cette approche / The finite element method allows for the determination of the states of the stress in a mechanical structure under solicitation. Manufacturing processes may be modeled. Nowadays, the reduction of computational costs allows to tackle inverse problems for the identification of some material or geometrical parameters of the structure that are optimal to a given problem. The inverse problem makes use of a mechanical model and an objective function measuring the discrepancies between the observed response and responses resulting from different sets of parameters. This thesis describes a gradient method and the automatic differentiation technique for the solution of two inverse problems in mechanics. The first one is concerned with the identification of a strain-hardening law from uniaxial tension test performed on two different steels and from the academical code \fl. The second one deals with the identification of a viscoelastic law for a sandwich material from experimental data measured on a simply supported sandwich beam and a complex eigenvalue solver developed at LPMM. These two models are differentiable. For each problem, the optimal parameter set is identified as a set for which the gradient of the objective function is zero. We use the automatic differentiation technique to generate codes for the computations of these gradients in a simplified manner. Results we obtained demonstrate the interest of such an approach