Le facteur de transcription Microphthalmia (Mitf) et la voie de signalisation des " Mitotic Activated Protein Kinase " (MAPK) sont des éléments déterminants pour la différentiation, la prolifération et la survie des melanocytes. L'altération des fonctions de l'un ou l'autre se manifeste par une perte totale ou partielle de ce type cellulaire. A l'inverse, le mélanome est associé très majoritairement à une activation constitutive des MAPK, et parfois, à un gain d'activité de MITF. Afin d'étudier les interaction entre les MAPK et l'activité de MITF, nous nous sommes intéressés aux modifications post transcriptionnelles qui permettent la génération d'isoformes multiples dotées d'activité différentes. MITF contient un site de phosphorylation, la serine 73 (S73), qui a été démontré par le passé comme jouant un rôle à la fois dans l'augmentation de l'activité et dans la réduction de la stabilité de MITF in vitro. Pour comprendre le rôle de cette serine in vivo, une tentative de mutation S73A de Mitf a été réalisée. Ce codon fait parti d'un " Exon splicing Enhencer " et sa mutation réduit l'affinité de fixation de la protéine SRp40 et l'exclusion de l'exon 2B dans lequel est situé ce site de phosphorylation. Pour dissocier l'exclusion de l'exon 2B et de sa phosphorylation, nous avons donc altéré la jonction de l'exon 2A-2B afin qu'elle ne soit plus reconnue par le spliceosome. En conséquence, l'exon 2B ne peut plus être exclu des transcrits Mitf quelque soit le statut du codon 73. La comparaison de 3 nouveaux allèles Mitf S-S73A S-S73D et S-S73S, où l'inclusion de l'exon 2B est forcée, nous a permis d'associer l'absence de phosphorylation à un gain d'activité de MITF.

Au cours de ma thèse, j'ai étudié le rôle in vivo du facteur de transcription Krox20 durant le développement précoce du cerveau postérieur des vertébrés et durant le processus de myélinisation du système nerveux périphérique. Je me suis plus particulièrement intéressée aux mécanismes impliqués dans la régulation de son activité via son interaction avec divers co-facteurs. Lors du développement embryonnaire, le cerveau postérieur des vertébrés, ou rhombencéphale, présente une segmentation transitoire le long de l'axe antéro-postérieur, aboutissant à la formation d'unités de différenciation neuronales. Le gène maître Krox20, codant un facteur de transcription à doigts de zinc, est exprimé précocement dans le rhombencéphale et est nécessaire à son développement, ainsi qu'à l'organisation correcte des nerfs crâniens. Une étude structure-fonction de Krox20 réalisée in vivo m'a permis de montrer que son activité au niveau du rhombencéphale implique différents domaines de la protéine en fonction des cibles transcriptionnelles considérées. J'ai de plus étudié plus spécifiquement le rôle de ses co-facteurs Nab et Hcf-1, montrant qu'ils jouent respectivement un rôle répresseur et activateur de l'activité de Krox20 lors du développement du rhombencéphale. Krox20 est également un gène-clé du processus de myélinisation du système nerveux périphérique et diverses mutations l'affectant ont été caractérisées chez des patients atteints de neuropathies démyélinisantes héréditaires, nommées maladies de Charcot-Marie-Tooth. J'ai généré une lignée de souris portant l'une de ces mutations, abolissant l'interaction entre Krox20 et les Nab. Ce modèle murin, présentant des défauts similaires à ceux observés chez les patients humains, m'a permis de confirmer le rôle majeur de l'interaction entre Krox20 et les Nab dans le processus de myélinisation. J'ai par ailleurs pu montrer que l'hypomyélinisation observée reposait sur un phénotype complexe, lié à un retard du processus de myélinisation suivi d'une dégradation de la myéline formée. Ceci suggère un rôle majeur de Krox20 et des Nab durant différentes étapes séquentielles de la myélinisation du système nerveux périphérique.

Les cellules épithéliales sont à la base de nombreuses fonctions vitales chez les mammifères, en particulier grâce à leurs propriétés de polarisation et de cohésion dynamiques regroupées sous le terme de « Plasticité Epithéliale ». Une manifestation originale de cette plasticité est la Transition Epithélio-Mésenchymateuse (EMT, Epithelial-Mesenchymal Transition), un processus complexe qui permet à une cellule épithéliale (ou un groupe de cellules) de modifier sa composition et l'organisation de ses protéines pour se détacher de la masse cellulaire à laquelle elle appartient, et ainsi acquérir une organisation de type fibroblastique propice à la motilité cellulaire. Ce phénomène, initialement mis en évidence pour son rôle dans le développement embryonnaire, met en jeu une régulation fine, sous le contrôle de facteurs de transcription dont certains semblent également jouer un rôle au cours de la progression tumorale. Le facteur SNAIL1 (ou SNAIL), dont le rôle est déterminant au cours de la mise en place de nombreux organes, est également fortement exprimé au niveau du front invasif de certains carcinomes et pourrait participer à la dissémination des cellules cancéreuses au sein de l'organisme. Au cours de l'EMT, son expression, sa localisation et son activité sont soumises à une régulation complexe qui implique plusieurs modifications post-traductionnelles, en particulier la phosphorylation. Dans ce contexte, l'objectif de ma thèse a été de comprendre les mécanismes de régulation de SNAIL1 par la protéine-kinase CK2 au cours de l'EMT. Ce travail a été réalisé en deux étapes dont la première fût une caractérisation biochimique de la phosphorylation de SNAIL1 par CK2 et sa régulation par la sous-unité régulatrice CK2β. Dans un deuxième temps, je me suis penché sur l'étude des conséquences de l'inhibition du complexe CK2 par ARN interférence dans les cellules épithéliales mammaires MCF10A. Ce modèle a permis de mettre en évidence le rôle déterminant de CK2β dans le maintien de l'expression d'un phénotype épithélial et d'une architecture cohésive au sein des cellules MCF10A en culture in vitro. L'ensemble de ces résultats suggère en effet que la protéine-kinase CK2, sous le contrôle de sa sous-unité régulatrice CK2β, exerce une régulation négative sur le niveau d'expression transcriptionnelle et la stabilité protéique de SNAIL1 visant à s'opposer à l'induction de l'EMT.

Les plus fréquentes tumeurs cérébrales primitives chez l'adulte sont les gliomes. Depuis qu'il est établi que la néo-angiogenèse est liée fortement au mécanisme de croissance des gliomes, plusieurs drogues à visée anti-angiogénique ont étés développées et testés comme un traitement complémentaire en plus de radio- et chimiothérapie. De nouvelles approches par IRM ont été développées pour estimer non-invasivement la néo-angiogenèse tumorale in vivo et étudier son retentissement sur la vascularisation du tissu peritumoral. La première partie de cette thèse a permis d'évaluer la valeur pronostique de la mesure du volume sanguin cérébral (VSC) par l'IRM de perfusion pour la survie des patients qui portent un oligodendrogliome ou une tumeur mixte oligoastrocytaire. Les résultats montraient que le relatif VSC mesuré en IRM de perfusion de premier passage apparaissant comme un facteur pronostique pour la suive des patients. La deuxième partie de cette thèse vise à estimer la perfusion basale peri-tumorale par la technique de premier passage ainsi que la vasoréactivité peri-tumorale par la technique de l'IRMf lors d'inhalation de carbogène, pour évaluer les mécanismes pathophysiologique des altérations du signal BOLD à proximité des tumeurs cérébrales primitives. Les résultats indiquent que l'altération de perfusion basale ne peut pas expliquer le déficit de l'activation motrice au niveau du cortex moteur primaire. La réponse BOLD au carbogène était le meilleur facteur pour expliquer l'asymétrie de l'activation motrice.

Afin de limiter les impacts du changement climatique sur la planète, les experts du Groupe Intergouvernemental d'experts sur l'Evolution du Climat (GIEC) préconisent une division par deux des émissions mondiales de gaz à effet de serre à l'horizon 2050. Cet objectif impose une division par quatre (i.e. facteur 4) des émissions de gaz à effet de serre des pays industrialisés comme la France. Le secteur des transports peut-il se plier à cette exigence ? A l'aide du modèle TILT (Transport Issues in the Long Term), centré sur les relations macroéconomiques entre croissance économique, technologies, mobilité et émissions de CO2, cette thèse recherche les conditions à réunir pour que soit atteint, en France, le « facteur 4 ». Si les progrès techniques annoncés par les ingénieurs sont au rendez-vous, nous pouvons atteindre un facteur 2. L'autre moitié du chemin doit donc être réalisée par une modification des comportements des individus et des entreprises. Trois familles de scénarios sont proposées pour en illustrer le contenu de ces évolutions.

Le transport turbulent d'un plasma de décharge à travers un champ magnétique toroïdal a été étudié par diffusion collective de la lumière. Cette technique permet d'accéder à la transformée de Fourier spatiale des fluctuations de densité, résolue en temps. La continuité entre la diffusion incohérente et la diffusion collective a été montrée, justifiant par la même l'interprétation de la diffusion de la lumière aux grandes échelles comme étant une diffusion sur les fluctuations de la densité fluide. Un calcul a pour cela été mené, prenant en compte le caractère discret des particules diffusantes (les électrons) et les fluctuations induites par le mouvement thermique des différentes particules du plasma. Il en résulte que le caractère discret des diffuseurs est négligeable, quoique potentiellement sensible. Les conditions dans lesquelles il est possible d'identifier la fonction d'auto corrélation du signal diffusé à la fonction caractéristique de la distribution des déplacements turbulents ont par ailleurs été écrites. L'état stationnaire du plasma a été étudié et les fluctuations de densité, de température et de potentiel ont été observées simultanément, au moyen d'une sonde de Langmuir rapide. L'ajout d'une petite composante verticale au champ magnétique toroïdal permet d'obtenir un plasma uniforme. Le facteur de forme du plasma, sans et avec champ magnétique vertical additionnel, a été mesuré en fonction du vecteur d'onde d'analyse k en unités absolues. Les fonctions d'auto corrélation du signal diffusé, identifiées à la fonction caractéristique du déplacement turbulent, ont été analysées. Il s'est avéré que la statistique du déplacement turbulent à un temps donné présente les caractéristiques d'une marche de Lévy, avec un paramètre α proche de 1. La distribution du déplacement turbulent s'éloigne donc d'une gaussienne et se rapproche d'une lorentzienne. Il s'agit d'une mesure expérimentale qui peut être rapportée directement aux modèles théoriques.

La prévision de la tenue des structures fissurées nécessite le calcul du taux de restitution d'énergie ou des facteurs d'intensité de contrainte (FIC) en pointe de fissure. Ces quantités sont généralement évaluées après une analyse éléments finis. Plus récemment l'apparition de la XFEM a permis d'améliorer la description des champs en pointe fissure et de s'affranchir des remaillages successifs après chaque pas de propagation. Néanmoins, la solution ainsi calculée demeure une solution approchée de la solution du problème de référence. Il est donc important de pouvoir évaluer la pertinence de ces calculs. Ces travaux de thèse proposent une technique à même de fournir un encadrement conservatif des FIC évalués par une méthode éléments finis classique et par la XFEM. L'utilisation des techniques d'évaluation d'erreur sur les quantités d'intérêt et de l'erreur en relation de comportement permet dans un premier temps de fournir des bornes de bonne qualité pour les FIC. On propose ensuite une méthode permettant d'évaluer l'erreur globale commise lors d'une analyse XFEM. Elle fait intervenir l'erreur en relation de comportement et des techniques de construction de champs de contrainte adéquates. On est alors en mesure de proposer un encadrement assez fin des FIC pour un coût numérique très raisonnable. L'estimation d'erreur peut finalement être envisagée comme un moyen de déterminer les quantités d'intérêt avec précision.

La protéine LEAFY (LFY) est un régulateur clé du développement floral. L'augmentation graduelle de son expression conduit à la transition florale, phénomène très soudain, suite à laquelle LFY intervient dans la mise en place des organes floraux par l'activation directe de l'expression des gènes homéotiques APETALA1 (AP1), APETALA3, et AGAMOUS (AG). Selon des théories de l'évolution, LFY serait également l'acteur majeur à l'origine de la naissance des plantes à fleur (Angiospermes). Malgré l'abondance des données génétiques concernant LFY, les bases moléculaires relatives au mode d'action de la protéine sont très peu comprises. LFY est l'unique membre d'une famille de facteur de transcription spécifique au règne végétal et sa séquence ne ressemble à nulle autre. Mon travail de thèse, marqué par l'obtention de la structure 3-D du domaine de liaison à l'ADN de LFY (LFY-C) d'Arabidopsis thaliana lié aux séquences régulatrices d'AP1 et AG, fournit une importante source de compréhension du mode de fonctionnement de cette protéine originale. LFY-C adopte un nouveau repliement globulaire à 7 hélices ! et forme des contacts base-spécifiques avec le petit et le grand sillon de l'ADN. Après avoir montré par approche biochimique classique que LFY-C liait l'ADN de façon coopérative sous forme de dimère, la structure du complexe LFY-C/ADN révèle que ce mécanisme résulte de contacts entre les monomères de LFY-C mettant en jeu deux résidus basiques. Cette coopérativité pourrait en partie expliquer la capacité de LFY à déclencher la transition florale. Les données cristallographiques indiquent également des similarités structurales inattendues avec les protéines HTH comme les facteurs de transcription à homéodomaine ou paired impliqués dans le développement animal. Enfin, en permettant d'étudier sous un nouvel angle les orthologues de LFY tout au long du règne végétal, ces données alimentent l'espoir de parvenir un jour à comprendre comment sont apparues les fleurs sur Terre.

Un important effort de recherche est nécessaire pour assurer la maîtrise du vol en espace restreint de drones miniatures. Cette recherche s'appuie sur une nouvelle génération de capteurs inertiels, les capteurs vibrants, qui offrent par leur principe et leur technologie de réalisation associée, des perspectives tout à fait intéressantes en terme de miniaturisation / performance / coût. Dans ce travail de thèse, nous avons notamment étudié la relation entre la performance et les dimensions de micro-accéléromètres vibrants en silicium. Pour cela, nous avons établi les limites de ce type de capteur en fonction de la taille du résonateur. En particulier, le facteur de qualité est apparu comme un paramètre déterminant et une étude expérimentale a été réalisée afin de valider les modèles théoriques. De nombreux résultats expérimentaux nous ont permis de dresser une estimation des performances attendues. Enfin, une première architecture d'accéléromètre vibrant en silicium est détaillée

A partir d'une vingtaine de récits de vie de recherche auprès de patients en rémission d'un cancer, Virginie Poncelet tâche de répondre à la question suivante : la souffrance psychique joue-t-elle un rôle dans l'apparition d'un cancer ? L'auteur part de l'hyptohèse que le cancer est originé en première instance par des facteurs qui n'ont rien à voir avec la souffrance psychique mais que celle-ci créerait un terrain favorable au développement du cancer. Au fil des études de cas et du parcours d'auteurs ayant écarté un modèle hystérique (selon une grille de lecture symbolique) de compréhension de la maladie, elle construit progressivement un modèle qui puisse rendre compte du type et de la part de souffrance psychique impliquée dans l'apparition d'un cancer. Les sentiments d'inexistence et d'abandon, dans un contexte de rupture(s) ou d'impasse(s) existentielle(s), couplé à un sentiment d'impuissance ou à un état d'épuisement semblent jouer un rôle primordial dans la survenue d'un état dépressif explicite ou latent qui met alors à mal les régulations habituelles de l'organisme et laisse surgir la maladie dans un endroit fragilisé de l'organisme. / From some twenty people research life stories of patients in remission of cancer, Virginie Poncelet attempts to answer the following question : does psychic suffering play a part in cancer appearance ? The author starts from the hypothesis that the origin of cancer is in first place due to factors which have nothing to do with psychic suffering but this would create a propitious ground to cancer development. Along with the case studies et the course of authors who set aside un hysterical model (from a symbolical pattern) of disease comprehension, she constructs progressively a pattern which can give an account of type and part of psychic suffering involved in cancer appearance. Feelings of non-existence and giving up, in a context of existential(s) rupture(s) or impasse, along with a helplessness feeling or a state of exhaustion may play an important part in the advent of depressive state, explicit or latent, which then harms the usual regulations of organism and let rise disease in a fragilized place of organism.