Les réactions de phosphorylation / déphosphorylation chez les bactéries régulent plusieurs fonctions cellulaires telles que croissance, différenciation, pathogénie, résistance aux antibiotiques, réponse au stress, formation des biofilms ainsi que plusieurs processus impliqués dans le métabolisme secondaire. Cependant, les signaux qui déclenchent la cascade de signalisation par phosphorylation/déphosphorylation intracellulaire restent encore peu connus. Staphylococcus aureus est une bactérie à Gram-positif pathogène pour l‟homme. Elle est l‟une des principales causes des infections nosocomiales et ce pathogène opportuniste est capable de provoquer de multiples infections allant du furoncle à la septicémie. Nos études se sont basées sur la caractérisation aux niveaux structural et fonctionnel de deux protéines de cette bactérie : une sérine/thréonine kinase nommée Stk1 ainsi que l‟un de ses substrats, la triose phosphate isomérase. Stk1 a déjà été identifiée comme responsable de la phosphorylation de plusieurs enzymes impliquées dans le métabolisme central de la bactérie ainsi que dans les phénomènes de virulence et de résistance à l‟antibiotique phosphomycine. Cependant, à ce jour, aucune caractérisation structurale n‟a été conduite sur cette kinase. Nous avons ainsi mené une étude cristallographique de plusieurs domaines de cette protéine et nous présentons, plus particulièrement, la structure de trois domaines extracellulaires dits « PASTA », ainsi qu‟un modèle tridimensionnel de la protéine entière. Les domaines PASTA sont spécifiques des Ser/Thr kinases et des Penicillin-Binding Proteins et sont impliqués dans la synthèse du peptidoglycane. Par conséquent, la connaissance de la structure de ces domaines chez Stk1 pourrait servir de base à la conception rationnelle de nouveaux inhibiteurs à visée thérapeutique. Enfin, nous avons démontré que l‟activité de l‟un des substrats de Stk1, la triose phosphate isomérase, était régulée par phosphorylation / déphosphorylation, et nous avons décrit le mécanisme qui contrôle son activation/inactivation réversible. / The phosphorylation /dephosphorylation reactions in bacteria regulate various cellular functions such as growth, differentiation, pathogenicity, antibiotic resistance, stress response, biofilm formation as well as several processes involved in secondary metabolism. However, detailed understanding of their complete signaling pathways induced by phosphorylation/dephosphorylation is still unclear. Staphylococcus aureus is a Gram-positive bacterium and a human pathogen. It is one of the primary causes of nosocomial infections and this opportunist pathogen is able to cause multiple infections ranging from furuncle to septicemia. This study is focused on the structural and functional characterizations of two proteins from this bacterium: the serine/threonine kinase Stk1 and one of its substrates, the triose phosphate isomerase. Stk1 has been previously identified as responsible for the phosphorylation of several enzymes involved in the central metabolism of this bacterium as well as virulence and resistance to the antibiotic phosphomycin. However, no structural characterization has been done to date. We have performed a crystallographic study of several domains of this protein. We now present the structure of three extracellular domains designated “PASTA” in addition to the 3D molecular model of the entire protein. PASTA domains are specific to bacterial Ser/Thr kinases and to Penicillin-Binding Proteins which are involved in the peptidoglycan synthesis. Thus, the structural knowledge of PASTA domains from Stk1 could be of particular interest in the rational drug-design of new inhibitors with therapeutic aims. Finally, we have demonstrated that triose phosphate isomerase activity is regulated by phosphorylation/dephosphorylation and we have described the reversible activation/inactivation mechanism.

Le facteur VIII (FVIII) est une glycoprotéine de la coagulation plasmatique, co-facteur du facteur IX activé (FIXa). Son métabolisme dépend de multiples facteurs limitant ou favorisant sa survie ou sa fonction. L’objectif de ce travail était d’analyser les différents paramètres pouvant influencer le taux de FVIII circulant et sa fonction pro-coagulante. Il a compris 4 volets : 1) Nous avons montré que la rétention intra-cellulaire connue du FVIII était en grande partie liée à son agrégation et sa dégradation par les 2 voies protéasomale et lysosomale. 2) Nous avons analysé les mutations du gène F8 responsables de l’hémophilie A dans une large cohorte de patients. Leur analyse bio-informatique a permis de démontrer leur caractère délétère pour le FVIII. L’influence de ces mutations sur la survenue d’allo-anticorps anti-FVIII a été étudiée et stratifiée, en association avec l’origine ethnique et la recherche d’antécédents familiaux d’nticorps. 3) La recherche des facteurs influençant les taux de FVIII chez les conductrices d’hémophilie A a mis en évidence des déterminants majeurs : l’existence d’une maladie génétique additionnelle responsable d’un déficit en FVIII, le taux de facteur Willebrand et l’inactivation non aléatoire du chromosome X ; et des déterminants secondaires : l’âge, la sévérité de l’hémophilie, le polymorphisme D1241E du gène F8 et 5 nouveaux polymorphismes de la LRP1 localisés dans ses sites de liaison pour le FVIII. 4) Nous avons analysé 8 FVIII recombinant mutés in vitro en alanine dans la région 1808-1818 du FVIII. Les études antérieures n’analysant que la chaîne légère, ont montré que cette région était la plus affine pour le FIXa. Nous démontrons ici que la région 1808-1818 ne paraît pas si essentielle à la fonction du FVIIIcar au sein de la molécule entière, son affinité diminue et ses mutations n’altèrent que très modérément l’activité du FVIII. / The factor VIII (FVIII) is a glucoprotein of the coagulation, being the cofactor of the activated factor IX (FIXa). Its metabolism depends on various limiting factors or enhancing its survey or function. The objective of this research’s work was to analyse different parameters that could influence the plasma FVIII level and its pro-coagulant function. It included 4 parts : 1) We showed that the known intra-cellular retention of FVIII was mainly due to its aggregation and degradation following both proteasomal and lysosomal pathways. 2) We analysed FVIII gene mutations responsible for hemophilia A in a large patients cohort. The bio-informatic analysis demonstrated its deleterious consequence. The influence of these mutations on the anti-FVIII antibodies occurrence was stratified, in association with ethnicity and familial antecedent of inhibitor. 3) The research of factors influencing FVIII levels in hemophilia A carriers showed : i) major determinants such as the presence of an additional genetic disease characterised by a FVIII deficiency, the factor Willebrad’s level and the non-random inactivation of the X chromosome; and ii) minor determinants : age, severity of hemophilia, the polymorphism D1241E of FVIII gene, and 5 new polymorphisms of LRP1 located in its binding site for FVIII.4) We analysed 8 recombinant FVIII with in vitro created mutations in its 1808-1818 region. Previous studies that analysed only the FVIII light chain, have shown that this region constituted the more affine binding site of FVIII for FIXa. We demonstrated here that the 1808-1818 region is not as essential as it was reported because within the entire molecule, its affinity decreases and mutations affecting it do alter mildly the FVIII activity.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La diversité du monde vivant repose pour une large part sur la diversité des protéines codées dans les génomes. Comment une telle diversité a-t-elle été générée ? La théorie classique postule que cette diversité résulte à la fois de la divergence de séquence et de la combinatoire des arrangements de protéines en domaines à partir de quelques milliers de domaines anciens, mais elle n’explique pas les nombreuses protéines orphelines.Dans cette thèse, nous avons étudié l’évolution des protéines du point de vue de leur décomposition en domaines en utilisant trois bases de données : HOGENOM (familles de protéines homologues), Pfam (familles de domaines expertisées) et ProDom (familles de modules protéiques construites automatiquement). Chaque famille d’HOGENOM a ainsi été décomposée en domaines de Pfam ou modules de ProDom. Nous avons modélisé l’évolution de ces familles par un réseau Bayésien basé sur l’arbre phylogénétique des espèces. Dans le cadre de ce modèle, on peut reconstituer rigoureusement les scénarios d’évolution les plus probables qui reflètent la présence ou l’absence de chaque protéine, domaine ou module dans les espèces ancestrales. La mise en relation de ces scénarios permet d’analyser l’émergence de nouvelles protéines en fonctions de domaines ou modules ancestraux. L’analyse avec Pfam suggère que la majorité de ces événements résulte de réarrangements de domaines anciens, en accord avec la théorie classique. Cependant une part très significative de la diversité des protéines est alors négligée. L’analyse avec ProDom, au contraire, suggère que la majorité des nouvelles protéines ont recruté de nouveaux modules protéiques. Nous discutons les biais de Pfam et de ProDom qui permettent d’expliquer ces points de vue différents. Nous proposons que l’émergence de nouveaux modules protéiques peut résulter d’un turn-over rapide de séquences codantes, et que cette innovation au niveau des modules est essentielle à l’apparition de nombreuses protéines nouvelles tout au long de l’évolution. / The diversity of life derives mostly from the variety of proteins coded in genomes. How did evolution produce such a tremendous diversity ? The classical theory postulates that this diversity results both from sequence divergence and from the combinatorial arrangements of a few thousand primary protein domain types. However this does not account for the increasing number of entirely unique proteins as found in most genomes.In this thesis, we study the evolution of proteins from the point of view of their domain decomposition and rely on three databases : HOGENOM (homologous protein families), Pfam (manually curated protein domain families) and ProDom (automatically built protein module families). Each protein family from HOGENOM has thus been decomposed into Pfam domains or ProDom modules. We have modelled the evolution of these families using a Bayesian network based on the phylogenetic species tree. In the framework of this model, we can rigorously reconstitute the most likely evolutionary scenarios reflecting the presence or absence of each protein, domain or module in ancestral species. The comparison of these scenarios allows us to analyse the emergence of new proteins in terms of ancestral domains or modules. Pfam analysis suggests that the majority of protein innovations results from rearrangements of ancient domains, in agreement with the classical paradigm of modular protein evolution. However a very significant part of protein diversity is then neglected. On the other hand ProDom analysis suggests that the majority of new proteins have recruited novel protein modules. We discuss the respective biases of Pfam and ProDom underlying these contrasting views. We propose that the emergence of new protein modules may result from a fast turnover of coding sequences and that this module innovation is essential to the emergence of numerous novel proteins throughout evolution

Nos travaux s'inscrivent dans un courant de recherche récent, centré sur l'économie du fer des périodes protohistoriques. L'originalité tient en l'étude d'un matériel provenant des plus anciens contextes métallurgiques et en l'approche pluridisciplinaire du sujet, menant à de nouvelles interprétations socio-économiques. Les recherches menées dans le cadre de ce travail sont fondées sur une étude des vestiges d'artisanat du fer à Bourges (Cher, France) et à Lyon (Rhône, France) au Vème siècle avant J.-C. Cette partie est abordée d'un point de vue archéologique et historique, mais également d'un point de vue archéométrique. Il s'agit, pour une part, de définir l'artisanat au sein de ces deux grands établissements, d'en mesurer l'ampleur et de voir la place réservée aux activités de forge. Le second volet correspond à la caractérisation des déchets de forge (scories, battitures, chutes et ratés de fabrication) ainsi que des objets ou ébauches présents sur les sites archéologiques afin de les attribuer à une ou plusieurs étapes de la chaîne opératoire de fabrication d'un objet en fer, d'approcher la nature de l'objet ainsi que celle du métal dont il est constitué. Nous avons pu établir les modalités d'approvisionnement des ateliers, identifier plusieurs productions, valoriser les savoir-faire hautement spécialisés des forgerons et aborder l'organisation des ateliers. La valeur intrinsèque du métal fer et les implications sociales de la production métallique ont aussi été appréhendées. Enfin, l'ensemble de ces résultats et leur comparaison avec les données disponibles pour d'autres établissements où le travail du fer apparaît nous ont amené à établir une classification originale, fondée principalement sur les activités artisanales, où les indicateurs de niveaux sociaux sont utilisés dans un second temps. Ainsi est mise en évidence la participation importante de la production métallique dans le développement économique des établissements. / The present study is part of a recent line of research focused on the iron economy of the proto-historical period. This unusual outlook is due to the study of the material from the most ancient metallurgical contexts and the multidisciplinary approach to the subject leading to some new social and economic interpretations. This research work is based on the study of the smithy remains in Bourges (Cher-France) and in Lyon (Rhône-France) dating back to the Vth century B C. This part is studied from an archaeological and historical point of view but also from an archaeometrical point of view. The first stage consisted in defining the craft industry in these two important settlements, in measuring its extent concerning the craft production in general as well as the smithy activity in particular. The second stage consisted in characterizing the smithy wastes (slags, metal scraps, waste material, rough items) and iron productions that could be found on these archaelogical sites, in order to better determine their place in the operational sequence of an object production. It was also important to know at the same time the artifact and the nature of its constitutive metal, the ways of supplying the workshops with iron and to identify different productions. We had to point out the highly specific know-how of the smiths, and the internal organisation of the workshops. It was also a way of revealing the value of iron and all the social implications of metal productions. Finally we compared these results to available data from other settlements including iron working among craft activities. We established an original classification of these sites where craft activities are the main criteria and where the indicators of the social levels are used in a second stage. Thus was revealed the importance of iron working in the economic development of settlements.

Nous avons observé depuis plusieurs années l’émergence des approches statistiques pour la traduction automatique. Cependant, l’efficacité des modèles construits est soumise aux variabilités inhérentes au langage naturel. Des études ont montré la présence de vocabulaires spécifique et général composant les corpus de textes de domaines spécialisés. Cette particularité peut être prise en charge par des ressources terminologiques comme les lexiques bilingues.Toutefois, nous pensons que si le vocabulaire est différent entre des textes spécialisés ou génériques, le contenu sémantique et la structure syntaxique peuvent aussi varier. Dans nos travaux,nous considérons la tâche d’adaptation aux domaines spécialisés pour la traduction automatique statistique selon deux axes majeurs : l’acquisition de lexiques bilingues et l’édition a posteriori de traductions issues de systèmes automatiques. Nous évaluons l’efficacité des approches proposées dans un contexte spécialisé : le domaine médical. Nos résultats sont comparés aux travaux précédents concernant cette tâche. De manière générale, la qualité des traductions issues de systèmes automatiques pour le domaine médical est améliorée par nos propositions. Des évaluations en oracle tendent à montrer qu’il existe une marge de progression importante / These last years have seen the development of statistical approaches for machine translation. Nevertheless, the intrinsic variations of the natural language act upon the quality of statistical models. Studies have shown that in-domain corpora containwords that can occur in out-of-domain corpora (common words), but also contain domain specific words. This particularity can be handled by terminological resources like bilingual lexicons. However, if the vocabulary differs between out and in-domain data, the syntactic and semantic content may also vary. In our work, we consider the task of domain adaptation for statistical machine translation through two majoraxes : bilingual lexicon acquisition and post-edition of machine translation outputs.We evaluate our approaches on the medical domain. The quality of automatic translations in the medical domain are improved and the results are compared to other works in this field. Oracle evaluations tend to show that further gains are still possible

Afin de modéliser le flux sanguin dans les vaisseaux, l’équation de Stokes avec une viscosité variable est considérée dans une structure tubulaire mince, c’est à dire, dans une union de rectangles minces avec des hauteurs d’ordre ε et des bases d’ordre 1. Un développement asymptotique de la solution est construit. Dans le cas des perturbations aléatoires de la viscosité constante, nous prouvons que le premier terme de la vitesse est déterministe, alors que pour la pression, il est aléatoire, mais les espérances de la pression satisfont l’équation déterministe de Darcy. Les estimations pour la différence entre la solution exacte et son approximation asymptotique sont prouvées. Enfin, nous donnons quelques résultats numériques. Nous étendons les résultats à une structure tubulaire mince composée de deux rectangles minces avec des parois élastiques qui sont reliés par un domaine dont les parois sont rigides. Après une approche variationnelle du problème qui nous donne des résultats d’existence, d’unicité, de régularité, et certaines estimations, a priori, nous construisons une solution asymptotique. Nous présentons et résolvons les problèmes de tous les termes du développement asymptotique. Pour deux cas différents, nous décrivons l’ordre des étapes de résolution de l’algorithme du problème et nous construisons le terme principal du développement asymptotique. Et enfin, nous présentons une analyse variationnelle et asymptotique pour un cas plus général où la viscosité dépend du tenseur des déformations dans un canal mince. Par le biais des estimations a priori, nous justifions nos constructions asymptotiques, par l’obtention d’une petite erreur entre les solutions exactes et asymptotiques / In order to model the blood flow through vessels, the Stokes equation with the nonconstant viscosity is considered in a thin tube structure, i.e., in a connected union of thin rectangles with heights of order ε and bases of order 1 with smoothened boundary. An asymptotic expansion of the solution is constructed. In the case of random perturbations of the constant viscosity, we prove that the leading term for the velocity is deterministic, while for the pressure it is random, but the expectations of the pressure satisfies the deterministic Darcy equation. Estimates for the difference between the exact solution and its asymptotic approximation are proved. Finally, we give some numerical results. We extend the results for a thin tube structure composed by two thin rectangles with lateral elastic boundaries which are connected by a domain with rigid boundaries. After a variational approach of the problem which gives us existence, uniqueness, regularity results and some a priori estimates, we construct an asymptotic solution. We present and solve the problems for all the terms of the asymptotic expansion. For two different cases, we describe the order of steps of the algorithm of solving the problem and we construct the main term of the asymptotic expansion. And finally, we present a variational and an asymptotic analysis for a more general case where the viscosity depends on the infinitesimal strain tensor in a thin channel. By means of the a priori estimates, we justify our asymptotic constructions, by obtaining a small error between the exact and the asymptotic solutions

La chromatine sert de support à de multiples processus biologiques, cependant son organisation spatiale diffère fortement selon l'échelle considérée. L'expression des gènes est ainsi coordonnée par des éléments régulateurs dispersés dans le génome mais capables d'interagir entre eux. Chez les métazoaires, des expériences de capture de conformation de chromosome (3C) combinées au séquençage haut-débit (Hi-C) ont permis la découverte de domaines d'association topologique (TAD), à l'échelle de la mégabase. Puisque la résolution du Hi-C reste limitée, nous avons utilisé la 3C-qPCR pour explorer, dans des cellules souches embryonnaires murines, la dynamique chromatinienne à l'intérieur de ces domaines ainsi qu'à leurs bordures. Nous identifions ainsi une modulation des fréquences de contacts, sur quelques centaines de kilobases. Cette modulation est plus ou moins importante en fonction du contenu en gènes des domaines, mais elle semble néanmoins universelle. Des modèles dérivés de la physique des polymères permettent de décrire cette modulation sous la forme d'une hélice statistique, que la chromatine adopterait en moyenne et en l'absence d'interactions spécifiques, à l'intérieur des TAD. Cette hélice reflète certaines contraintes que la chromatine subit à l'échelle supranucléosomale. Elle est très affectée par les bordures, qui bloquent la modulation, mais elle l'est beaucoup moins par le contenu en histone de liaison H1. Par ailleurs, grâce à des résultats de Hi-C à haute résolution, nous montrons que la modulation observée chez les souris n'est pas retrouvée chez la drosophile, où les caractéristiques des TAD semblent avant tout liées au paysage épigénétique local. Pour ces deux organismes, la dynamique chromatinienne à l'intérieur des domaines est donc sous le contrôle de phénomènes différents / The chromatin hosts various biological processes. However, its organization differs considerably depending on the scale. For example, gene expression is coordinated by regulatory elements that are dispersed in the genome but that are able to interact within the tridimensional space of the nucleus. In the Metazoa, chromosome conformation capture (3C) assays combined with high-throughput sequencing (Hi-C) uncovered the existence of topologically associating domains (TADs), at the mégabase scale. Due to the limited resolution of Hi-C, we used the 3C-qPCR method to explore, in murine embryonic stem cells, the chromatin dynamics inside TADs as well as at their borders. We found that contact frequencies undergo a periodic modulation over large genomic distances (few hundred kilobases). This modulation is weaker in gene-deserts than in gene-containing domains but it seems nevertheless to be universal. Using models derived from polymer physics, we show that this modulation can be understood as a fundamental helix shape that chromatin tends to adopt statistically, when no strong locus-specific interaction takes place, within the TADs. This statistical helix reflects some constraints that the chromatin undergoes at the supranucleosomal scale. It is affected by TADs borders, which disrupt the modulation, but linker histone H1 depletion only leads to subtle changes in the helix characteristics. Furthermore, using high-resolution Hi-C data, we found that chromatin dynamics is unconstrained in Drosophila where it seems mainly linked to the local epigenetics landscape. Therefore, distinct genome organization principles govern chromatin dynamics within mouse and Drosophila topologically associating domains.

La thèse se propose de définir un modèle de valorisation des noms de domaine, ces identifiants numériques sur Internet.Identifiants numériques assimilables à des numéros de série évolués, les noms de domaine ont été dévoyés de leur fonction principale au cours des trente dernières années, jusqu’à devenir aujurd’hui des actifs immatériels faisant l’objet de transactions importantes, atteignant plusieurs millions de dollars.De la création des extensions de noms de domaine à leur délégation, nous verrons comment les chartes de nommage et la gouvernance d’Internet ont affecté la nature et le positionnement des noms de domaine d’un point de venue technique et économique. Dans un deuxième temps nous verrons les différentes méthodes de valorisation existantes et nous en sélectionnerons une afin de l’appliquer pour les noms de domaine.Dans le cadre de l’expérimentation associée, nous chercherons à définir des tendances de valeur, des corrélations et nous chercherons à déterminer si la valeur des noms de domaine s’avère être prédictive.Enfin, nous proposerons une méthode de valorisation des noms de domaine basée sur cette expérimentation ainsi que différents outils permettant de gérer au mieux un parc de noms de domaine comme c’est fréquemment le cas au sein de grandes sociétés / The thesis aims to define a model for valuing domain names, these digital identifiers on the Internet. Digital identifiers that can be likened to advanced serial numbers, domain names have been diverted from their main function over the past thirty years, until today they have become intangible assets that are the subject of major transactions, reaching several million dollars.From the creation of domain name extensions to their delegation, we will see how naming charters and Internet governance have affected the nature and positioning of domain names from a technical and economic point of view. In a second step we will look at the different existing valuation methods and select one in order to apply it to domain names.As part of the associated experimentation, we will seek to define value trends, correlations and determine whether the value of domain names is predictive. Finally, we will propose a method for valuing domain names based on this experimentation as well as various tools to better manage a fleet of domain names, as is often the case in large companies.

Nous étudions dans ce travail une méthode de type éléments finis dans le but de simuler le mouvement de particules rigides immergées. La méthode développée ici est une méthode de type domaine fictif. L'idée est de chercher un prolongement régulier de la solution exacte à tout le domaine fictif afin d'obtenir une solution régulière sur tout le domaine et retrouver l'ordre optimal de l'erreur avec des éléments d'ordre 1. Le prolongement régulier est cherché en minimisant une fonctionnelle dont le gradient est donné par la solution d'un nouveau problème fluide faisant intervenir une distribution simple couche dans le second membre. Nous faisons une analyse numérique, dans le cas scalaire, de l'approximation de cette distribution par une combinaison de masse de Dirac. Un des avantages de cette méthode est de pouvoir utiliser des solveurs rapides sur maillages cartésiens tout en conservant l'ordre optimal de l'erreur. Un autre avantage de la méthode vient du fait que les opérateurs ne sont pas modifiés, seul les seconds membres dépendent de la géométrie du domaine initial. Nous avons de plus écrit un code C++ parallèle en deux et trois dimensions, permettant de simuler des écoulements fluide/particules rigides avec cette méthode. Nous présentons ainsi une description des principales composantes de ce code. / In this work, we study a finite element method in order to simulate the motion of immersed rigid bodies. This method is of the fictitious domain type. The idea is to look for a smooth extension in the whole domain of the exact solution and to recover the optimal order obtain with a conformal mesh. This smooth extension is sought by minimizing a functional whose gradient is the solution of another fluid problem with a single layer distribution as a right hand side. We make the numerical analysis, in the scalar case, of the approximation of this distribution by a sum of Dirac masses. One of the advantage of this method is to be able to use fast solvers on cartesian mesh while recovering the optimal order of the error. Another advantage of this method is that the operators are not modified at all. Only the right hand side depends on the geometry of the original problem. We write a parallel C++ code in two and three dimensions that simulate fluid/rigid bodies flows with this method. We present the core blocks of this code to show how it works.