Chez le tabac, les trichomes glandulaires sécréteurs (TGSs) sont des structures pluricellulaires où s'effectuent la synthèse et la sécrétion de nombreux composés volatiles. Cette production spécifique dans les TGSs est la conséquence de la spécificité de l'expression transcriptionnelle des gènes des Terpènes synthases. Les promoteurs de ces gènes sont intéressants parce qu'ils peuvent être utilisés en bioingénieurie pour produire des biomolécules à forte valeur ajoutées (taxol, l'artémisinine) dans TGSs. L'un d'eux, le promoteur de la Cembratriène-diol-synthase (P1.1NsTPSO2a), actif dans les cellules de têtes des TGSs, a été isolé et transfecté dans N.sylvestris. L'analyse par délétions de P1.1NsTPSO2a a montré que deux fragments, 4c (100pb) et 400c (360 pb) sont importants pour l'expression spécifique dans les têtes de trichomes. La région 4c a été placée en amont du promoteur 35S minimum (-46) et du gène rapporteur GUS. Nous avons démontré que 4c est nécessaire et suffisant pour une expression dans les têtes de TGSs. Le fragment 400c pourrait jouer un rôle dans la répression du P1.1NsTPSO2a dans les cellules épidermiques et dans certaines parties des racines. Enfin, nous avons isolé par crible simple-hybride dans la levure un facteur de transcription putatif du trichome (NsZnF) pouvant reconnaître le fragment 400c. NsZnf appartient à la famille des facteurs de transcription GATA-ZincFinger III. Cette protéine possède un doigt de zinc, un domaine CCT et un domaine TIFY. L'expression transitoire dans N.benthamiana montre une localisation nucléaire de NsZnf compatible avec son rôle de facteur de transcription.

Le vieillissement croissant de la population canadienne aura une incidence, dans les ann??es ?? venir, sur les risques de fractures ost??oporotiques et autres pathologies de l'os. Parmi ces risques, les fractures avec pertes osseuses pr??sentent des d??fis consid??rables et causent un lourd fardeau ??conomique. La soci??t?? Ost??oporose Canada estime que plus de 30 milliards de dollars seront d??pens??s pour le traitement de l???ost??oporose et de leurs fractures associ??es d???ici 2018. La m??thode de comblement des pertes osseuses standard actuelle, soit l'autogreffe, est limit??e et pr??sente des risques pour le patient. ?? titre d'alternative, deux strat??gies ont ??t?? jusqu'?? maintenant ??tudi??es: les syst??mes de lib??ration de facteurs de croissance (?? growth factor delivery systems ??, GFDS) et le d??veloppement de mat??riaux biomim??tiques. Ces deux strat??gies ont comme point commun l'utilisation de facteurs de croissance ost??og??niques comme les prot??ines morphog??n??tiques osseuses (BMPs), telles la BMP-2 (r??f??rence commerciale) et la BMP-9. Malgr?? leur effet important, les BMPs restent couteuses ?? produire. Le laboratoire de N. Faucheux a d??velopp?? un peptide (pBMP-9) d??riv?? de la BMP-9 qui poss??de un effet ost??og??nique d??montr??, mais dont les m??canismes d???action et le comportement en syst??me de lib??ration restent ?? ??tre ??tudi??s. Les objectifs de ce projet de recherche ont donc port?? sur l?????tude du comportement de cellules osseuses pr??ost??oblastes murins (MC3T3-E1) face ?? ces facteurs de croissance ainsi que sur le suivi et la mod??lisation des cin??tiques de lib??ration du pBMP-9 ?? partir d???une matrice de collag??ne, utilis??e actuellement en clinique. Le m??moire poss??de ainsi trois volets. Le premier volet de ces travaux a consist?? ?? faire une revue de la litt??rature sur le processus de r??g??n??ration osseuse endochondrale afin de bien comprendre le r??le jou?? par les facteurs de croissance et cerner les d??fis de conception d???un GFDS utilis?? en r??g??n??ration osseuse. Les nouvelles approches de GFDS ont ??t?? revues en d??tail ainsi que les principaux mod??les math??matiques d??velopp??s et appliqu??s aux mol??cules th??rapeutiques. Cette revue de la litt??rature a ??t?? publi??e dans Journal of Controlled Release. Le second volet de ces travaux s???est pench?? sur l?????tude et la mod??lisation math??matique des cin??tiques de lib??ration du pBMP-9 ?? partir d???hydrogels de collag??ne. Les r??sultats exp??rimentaux ont men?? ?? la r??daction d???un article qui vient d?????tre accept?? dans la revue Journal of Controlled Release. Cette ??tude consistait ?? ??valuer les m??canismes de transfert de masse impliqu??s dans la lib??ration pour diff??rentes concentrations de pBMP-9 ?? partir d'hydrogels de collag??ne. Les cin??tiques de lib??ration ont ??t?? mod??lis??es et ont montr?? la pr??sence d'interactions importantes entre le pBMP-9 et les fibres de collag??ne. Le troisi??me volet a consist?? ?? d??terminer l'effet dose de la BMP-9 et de la BMP-2 sur la capacit?? des MC3T3-E1 ?? se diff??rencier en pr??sence ou en absence de s??rum de veau foetal (?? foetal bovine serum ??, FBS). Ces travaux ont conduit ?? la r??daction d???un article qui vient d?????tre accept?? dans la revue Tissue Engineering Part A. La BMP-9 ??tant jusqu'alors mal comprise, l'??tude s'est pench??e sur cette prot??ine tout en ayant comme objectif de transposer les connaissances au pBMP-9. Les r??sultats ont d??montr?? que les m??canismes d'action de la BMP-9 ??taient tr??s diff??rents de ceux de la BMP-2 en pr??sence de FBS. Les r??sultats ont ??galement permis d'??tablir que, ?? l'instar de la BMP-2, la pr??sence de FBS potentialise fortement l'effet ost??og??nique de la BMP-9. Cet effet a d???ailleurs pu ??tre r??cr???? par l???IGF-2. Les conclusions de ce travail favoriseront le d??veloppement de syst??mes de lib??ration ost??og??niques plus efficaces.

Le vieillissement croissant de la population canadienne aura une incidence, dans les ann??es ?? venir, sur les risques de fractures ost??oporotiques et autres pathologies de l'os. Parmi ces risques, les fractures avec pertes osseuses pr??sentent des d??fis consid??rables et causent un lourd fardeau ??conomique. La soci??t?? Ost??oporose Canada estime que plus de 30 milliards de dollars seront d??pens??s pour le traitement de l???ost??oporose et de leurs fractures associ??es d???ici 2018. La m??thode de comblement des pertes osseuses standard actuelle, soit l'autogreffe, est limit??e et pr??sente des risques pour le patient. ?? titre d'alternative, deux strat??gies ont ??t?? jusqu'?? maintenant ??tudi??es: les syst??mes de lib??ration de facteurs de croissance (?? growth factor delivery systems ??, GFDS) et le d??veloppement de mat??riaux biomim??tiques. Ces deux strat??gies ont comme point commun l'utilisation de facteurs de croissance ost??og??niques comme les prot??ines morphog??n??tiques osseuses (BMPs), telles la BMP-2 (r??f??rence commerciale) et la BMP-9. Malgr?? leur effet important, les BMPs restent couteuses ?? produire. Le laboratoire de N. Faucheux a d??velopp?? un peptide (pBMP-9) d??riv?? de la BMP-9 qui poss??de un effet ost??og??nique d??montr??, mais dont les m??canismes d???action et le comportement en syst??me de lib??ration restent ?? ??tre ??tudi??s. Les objectifs de ce projet de recherche ont donc port?? sur l?????tude du comportement de cellules osseuses pr??ost??oblastes murins (MC3T3-E1) face ?? ces facteurs de croissance ainsi que sur le suivi et la mod??lisation des cin??tiques de lib??ration du pBMP-9 ?? partir d???une matrice de collag??ne, utilis??e actuellement en clinique. Le m??moire poss??de ainsi trois volets. Le premier volet de ces travaux a consist?? ?? faire une revue de la litt??rature sur le processus de r??g??n??ration osseuse endochondrale afin de bien comprendre le r??le jou?? par les facteurs de croissance et cerner les d??fis de conception d???un GFDS utilis?? en r??g??n??ration osseuse. Les nouvelles approches de GFDS ont ??t?? revues en d??tail ainsi que les principaux mod??les math??matiques d??velopp??s et appliqu??s aux mol??cules th??rapeutiques. Cette revue de la litt??rature a ??t?? publi??e dans Journal of Controlled Release. Le second volet de ces travaux s???est pench?? sur l?????tude et la mod??lisation math??matique des cin??tiques de lib??ration du pBMP-9 ?? partir d???hydrogels de collag??ne. Les r??sultats exp??rimentaux ont men?? ?? la r??daction d???un article qui vient d?????tre accept?? dans la revue Journal of Controlled Release. Cette ??tude consistait ?? ??valuer les m??canismes de transfert de masse impliqu??s dans la lib??ration pour diff??rentes concentrations de pBMP-9 ?? partir d'hydrogels de collag??ne. Les cin??tiques de lib??ration ont ??t?? mod??lis??es et ont montr?? la pr??sence d'interactions importantes entre le pBMP-9 et les fibres de collag??ne. Le troisi??me volet a consist?? ?? d??terminer l'effet dose de la BMP-9 et de la BMP-2 sur la capacit?? des MC3T3-E1 ?? se diff??rencier en pr??sence ou en absence de s??rum de veau foetal (?? foetal bovine serum ??, FBS). Ces travaux ont conduit ?? la r??daction d???un article qui vient d?????tre accept?? dans la revue Tissue Engineering Part A. La BMP-9 ??tant jusqu'alors mal comprise, l'??tude s'est pench??e sur cette prot??ine tout en ayant comme objectif de transposer les connaissances au pBMP-9. Les r??sultats ont d??montr?? que les m??canismes d'action de la BMP-9 ??taient tr??s diff??rents de ceux de la BMP-2 en pr??sence de FBS. Les r??sultats ont ??galement permis d'??tablir que, ?? l'instar de la BMP-2, la pr??sence de FBS potentialise fortement l'effet ost??og??nique de la BMP-9. Cet effet a d???ailleurs pu ??tre r??cr???? par l???IGF-2. Les conclusions de ce travail favoriseront le d??veloppement de syst??mes de lib??ration ost??og??niques plus efficaces.

Dans le cadre des études neutroniques d'innovation sur les cœurs de Réacteurs à Eau légère Pressurisée (REP) de 3ème génération, la recherche de l'économie des ressources naturelles est fondamentale afin de pérenniser la filière électronucléaire. Cette étude consiste à rechercher l'économie des ressources par la conception de cœurs de réacteurs à hauts facteurs de conversion, s'appuyant sur des combustibles oxydes mixtes à base de thorium / uranium / plutonium, ainsi que d'élaborer des stratégies de multi-recyclage des matières fissiles (plutonium et 233U). La démarche s'est déroulée en quatre étapes. Deux domaines d'étude ont tout d'abord été identifiés, le premier concerne les faibles rapports de modération (RM) et un combustible ThPuO2, le second les RM standards à accrus et un combustible ThUO2. La première voie a conduit à l'étude de Réacteurs Sous-Modérés (RSM) selon les critères de production d'233U accrue et de consommation limitée de plutonium. Deux concepts ont été retenus en particulier, à partir desquels des stratégies de multi-recyclage des matières fissiles ont été élaborées. La production et le recyclage de l'233U exclusivement en RSM limitent l'économie annuelle d'Unat à 30% environ. Il a été mis en évidence que le besoin en plutonium des RSM producteurs d'233U est le facteur limitant. C'est pourquoi un dernier chapitre évalue comment la production d'233U au sein de REP, dès 2020, permet de favoriser la transition vers un cycle symbiotique REP/RSM en relâchant la contrainte sur les inventaires de plutonium. Cette stratégie laisse présager une économie annuelle de l'ordre de 65% d'Unat par rapport à la poursuite du mono-recyclage du MOX en REP.

La méthode ChIP-seq est une technologie combinant la technique de chromatine immunoprecipitation avec le séquençage haut-débit et permettant l’analyse in vivo des facteurs de transcription à grande échelle. Le traitement des grandes quantités de données ainsi générées nécessite des moyens informatiques performants et de nombreux outils ont vu le jour récemment. Reste cependant que cette multiplication des logiciels réalisant chacun une étape de l’analyse engendre des problèmes de compatibilité et complique les analyses. Il existe ainsi un besoin important pour une suite de logiciels performante et flexible permettant l’identification des motifs. Nous proposons ici un ensemble complet d’analyse de données ChIP-seq disponible librement dans R et composé de trois modules PICS, rGADEM et MotIV. A travers l’analyse de quatre jeux de données des facteurs de transcription CTCF, STAT1, FOXA1 et ER nous avons démontré l’efficacité de notre ensemble d’analyse et mis en avant les fonctionnalités novatrices de celui-ci, notamment concernant le traitement des résultats par MotIV conduisant à la découverte de motifs non détectés par les autres algorithmes. / ChIP-seq is a technology combining the chromatin immunoprecipitation method with high-throughput sequencing and allowing the analysis of transcription factors in vivo on a genome wide scale. The treatment of such amount of data generated by this method requires strong computer resources and new tools have been recently developed. Though this proliferation of software performing only one step of the analyze leads to compatibility problems and complicates the analysis. Thus, there is a real need for an integrated, powerful and flexible pipeline for motifs identification. Here we proposed a complete pipeline for the analysis of ChIP-seq data freely available in R and composed of three R packages PICS, rGADEM and MotIV. Analyzing four data sets for the human transcription factors CTCF, STAT1, FOXA1 and ER we demonstrated the efficiency of or pipeline and highlighted its new features, especially concerning the processing of the results by MotIV that led to the identification of motif not detected by other methods.

Les performances mécaniques des matériaux composites dépendent non seulement des caractéristiques des charges et matrice utilisées,mais aussi de la qualité de l'interface entre constituants. Ainsi, une mauvaise adhésion interfaciale entraîne généralement une dégradation du comportement du composite, qui peut être assimilée à un endommagement global pour le matériau. Le but de cette étude est de proposer un moyen de caractérisation rapide de l'endommagement de matériaux à partir d'analyses mécaniques vibratoires. En effet, une mauvaise cohésion au sein du matériau peut conduire à des phénomènes de friction qui tendent à augmenter le niveau d'amortissement de sa réponse dynamique. Plusieurs techniques expérimentales, dont certaines reposent sur l'analyse des fréquences de résonance de la structure, sont présentées dans cette étude. Les propriétés viscoélastiques de matériaux composites particulaires à matrice polymère sont ainsi analysées. Certains paramètres d'élaboration de ces matériaux modèles ont été ajustés afin de créer des niveaux d'endommagement différents mais contrôlable. Les résultats obtenus, en particulier en ce qui concerne le facteur de perte, sont interprétés sur la base d'une comparaison avec des modèles analytiques simples d'homogénéisation.

La dystrophie musculaire facioscapulohumérale (FSHD) est la troisième myopathie la plus fréquente en Europe. La maladie atteint progressivement les muscles du visage, des bras et des jambes. Les symptômes apparaissent dans la majorité des cas avant 20 ans et la maladie, souvent douloureuse, provoque fréquemment un handicap majeur qui nécessite de se déplacer en fauteuil roulant. J'ai démontré que la protéine KLF15 est surexprimée dans les tissus des patients FSHD et dans les myoblastes cultivés in vitro et prélevés sur des patients FSHD. Des résultats préliminaires indiquent que la surexpression du facteur KLF15 pourrait être expliquée par le stress oxydant induit par DUX4 et la surexpression de certains facteurs de myogenèse induits par DUX4c. J'ai démontré que KLF15 interagit directement avec les répétitions D4Z4 et contrôle leur fonction d'activation de transcription. Ainsi KLF15 sert de médiateur entre les répétitions D4Z4 et deux gènes dans la région 4q35: FRG2 et DUX4c ce que explique la surexpression de ces deux gènes dans la FSHD. La surexpression du gène DUX4c, homologue du DUX4, perturbe le programme de différentiation musculaire en activant certains facteurs de myogenèse (myomiRs ou microRNAs myogéniques). En somme, la découverte du rôle du facteur KLF15 dans la FSHD met en évidence une boucle de rétrocontrôle positif qui relie la surexpression du facteur KLF15 avec la surexpression des gènes codés dans la région 4q35. Le rôle central du facteur KLF15 dans ce nouveau modèle de la maladie permet d'envisager une nouvelle piste thérapeutique pour la dystrophie FSHD basé sur l'inhibition du facteur KLF15.

L'objectif de ces travaux est le développement en technologie intégrée standard d'une topologiede ligne de propagation optimisée en termes de pertes, d'encombrement et de facteur de qualitéaux fréquences millimétriques. Cette topologie nommée S-CPW (Shielded CoPlanarWaveguide) utilise le phénomène d'ondes lentes afin de miniaturiser longitudinalement la ligned'un facteur compris entre 1,3 et 3,2 par rapport à des topologies classiques. Disposantégalement de faibles pertes, les lignes développées présentent un facteur de qualité élevé parfoissupérieur à 40, à 60 GHz. A partir de l'étude du champ électromagnétique dans la structure, unmodèle électrique a été développé. C'est le premier modèle dans la littérature prenant en compteles pertes dans ce type de guide d'onde. Plusieurs dispositifs passifs intégrés réalisés avec deslignes S-CPW dans différentes technologies CMOS ont été caractérisés jusqu'à 110GHz. Lacompacité et les faibles pertes d'insertion obtenues pour la mesure de filtres à stubs et dediviseurs de puissance permettent de réussir l'intégration de circuits passifs compacts entechnologie microélectronique CMOS standard aux fréquences millimétriques.

Cette étude propose une unification des formulations mono- et multi-moments de la distribution granulométrique des pluies (DSD pour " drop size distribution ") proposées dans la littérature dans le cadre des techniques de mise à l'échelle (scaling). On considère dans un premier temps que la DSD normalisée par la concentration en gouttes (Nt, moment d'ordre 0 de la DSD) peut s'écrire comme une fonction de densité de probabilité (ddp) du diamètre normalisé par un diamètre caractéristique (Dc). Cette ddp, notée g(x) avec x=D/Dc, aussi appelé distribution générale, semble être bien représentée par une loi gamma à deux paramètres. Le choix d'un diamètre caractéristique particulier, le rapport des moments d'ordre 4 et 3, conduit à une relation d'auto-consistance entre les paramètres de la fonction g(x). Deux méthodes différentes, fondées sur 3 moments particuliers de la DSD (M0, M3 et M4) ou bien sur des moments multiples (de M0 à M6) sont proposées pour l'estimation des paramètres et ensuite évaluées sur 3 ans d'observations de DSD recueillies à Alès dans le cadre de l'Observatoire Hydrométéorologique Méditerranéen Cévennes-Vivarais (OHMCV). Les résultats révèlent que: 1) les deux méthodes d'estimation des paramètres ont des performances équivalentes; 2) malgré la normalisation, une grande variabilité de la DSD est toujours observée dans le jeu de données mis à l'échelle. Ce dernier point semble résulter de la diversité des processus micro-physiques qui conditionnent la forme de la DSD.Cette formulation est ensuite adaptée pour une mise à l'échelle avec un ou deux moments de la DSD en introduisant des modèles en loi puissance entre des moments dits de référence (par exemple l'intensité de la pluie R et / ou le facteur de réflectivité radar Z) et les moments expliqués (concentration en gouttes Nt, diamètre caractéristique Dc). De manière analogue à la première partie du travail, deux méthodes sont proposées pour estimer des paramètres climatologiques des DSD mises à l'échelle par un ou deux DSD moment(s). Les résultats montrent que: 1) la méthode d'estimation a un impact significatif pour la formulation de mise à l'échelle par un seul moment; 2) le choix du moment de référence dépend des objectifs d'étude: par exemple, le modèle mis à l'échelle par des moments d'ordre élevé produit une bonne performance pour les grosses gouttes mais pas pour les petites; 3) l'utilisation de deux moments au lieu d'un seul améliore significativement la performance du modèle pour représenter les DSD.Notre modèle est ensuite appliqué pour analyser la variabilité inter- événementielle selon trois paramètres (Nt, Dc et μ, ce dernier paramètre µ décrivant la forme de la fonction gamma). Différentes séquences de pluie ont été identifiées de façon subjective pour l'événement pluvieux intense des 21-22 octobre 2008 par des changements brusques des moments et/ou paramètres dans les séries temporelles correspondantes. Ces phases de pluie sont liées à des processus météorologiques différents. Une relation préliminaire est établie entre les observations radar et la variation des paramètres des DSD au sol telle que mesurée par le disdromètre. Les formulations de mise à l'échelle sont également appliquées pour des estimations des densités de flux d'énergie cinétique des précipitations à partir de l'intensité de la pluie et / ou de la réflectivité radar. Les résultats confirment que l'utilisation de deux moments (R et Z) améliore significativement les performances de ces modèles, malgré les caractéristiques d'échantillonnage très différentes des radars et des pluviomètres. Cette application ouvre des perspectives intéressantes pour la spatialisation de l'énergie cinétique des pluies dans le cadre des études sur le pouvoir érosif des pluies.

LEAFY (LFY) est un facteur de transcription central pour le développement des plantes, en particulier pour la floraison chez les angiospermes. LFY est très conservée, même chez les espèces ne portant pas de fleurs. On dispose de nombreuses données génétiques sur LFY et son réseau de régulation chez la plante modèle Arabidopsis thaliana, mais les mécanismes moléculaires impliqués dans son fonctionnement ne sont pas entièrement élucidés. LFY possède deux domaines conservés : un domaine de liaison à l'ADN et un domaine de fonction inconnue en position N-terminal. L'objectif a été de comprendre le rôle du domaine N-terminal et d'étudier l'évolution de la spécificité de liaison à l'ADN de LFY. Nous avons obtenu la structure cristallographique du domaine N-terminal de LFY et découvert qu'il s'agissait d'un domaine SAM (Sterile Alpha Motif) permettant l'oligomérisation de la protéine. Nous avons validé l'importance de cette propriété pour la fonction florale de LFY chez A. thaliana. Nous avons ensuite montré, par des analyses in vitro et in vivo en ChIP-seq que l'oligomérisation influençait la liaison à l'ADN en permettant une liaison coopérative sur plusieurs sites de liaison, en assurant la sélectivité de la protéine vis-à-vis de l'ADN et en permettant l'accès de la protéine à des régions génomiques où la conformation de la chromatine est normalement défavorable à la liaison. Cette étude intégrative a permis de mieux comprendre le fonctionnement de LFY. Des modifications dans les réseaux de régulation de l'expression des gènes sont source de nouveauté et d'évolution. LFY étant très conservée et ne faisant pas partie d'une famille multigénique, nous nous sommes demandé si sa spécificité de liaison à l'ADN avait évoluée. Nous avons montré que LFY était apparue chez les algues multicellulaires et que sa spécificité avait connue au moins deux changements majeurs au cours de l'évolution. Nous avons expliqué ces modifications au niveau moléculaire par des approches de biologie structurale et de biochimie. Nous avons identifié une espèce chez qui LFY a une spécificité relâchée et nous proposons qu'une telle forme ait pu permettre les transitions d'une spécificité à une autre.