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

Les interactions non covalentes entre cytokines et glycosaminoglycanes interviennent dans de nombreux processus physiologiques, tels que la signalisation et la reconnaissance cellulaire, mais également dans des processus pathologiques tels que les infections virales ou bactériennes ainsi que dans certains processus cancéreux. Il apparait essentiel, d’un point de vue fondamental et pour des applications thérapeutiques, de comprendre les mécanismes moléculaires mis en jeu lors de ces interactions. A cette fin, le couplage entre l’électrophorèse capillaire (CE) et la spectrométrie de masse par ionisation electrospray (ESI-MS) s’est révélée être une méthode de choix pour l’étude des interactions non covalentes, avec la caractérisation des différents complexes formés en termes de stœchiométrie et de données thermodynamiques (constantes de dissociation Kd). Cette approche a également bénéficié de l’utilisation d’oligosaccharides de synthèse de type héparine, ce qui a permis pour la première fois de mettre en évidence les déterminants structuraux des oligosaccharides sulfatés impliqués dans l’interaction avec les protéines cibles. Cette étude a concerné les deux chimiokines SDF-1α et MCP-1, pour lesquelles les bases d’une relation structure-activité de liaison ont pu être établies. Enfin, nous avons également mis en œuvre des premiers essais d’une stratégie de « ligand fishing » avec l’interféron gamma humain (IFNγ) dans le but de déterminer les ligands oligosaccharidiques mis en jeu. / The non-covalent interactions between cytokines and glycosaminoglycans are involved in many physiological processes such as cell signaling and recognition, but also in pathological processes such as viral or bacterial infections and in certain cancer processes. From a fundamental point of view and for therapeutic applications, it is essential to understand the molecular mechanisms involved in these interactions. For this purpose, the hyphenation between capillary electrophoresis (CE) and electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) has emerged as a preferred method for the study of non-covalent interactions with the characterization of complexes in terms of stoichiometry and thermodynamic data (dissociation constants Kd). This approach has also benefited from the use of synthetic heparin-like oligosaccharides, which allowed for the first time to identify the sulfated oligosaccharides structural determinants involved in the interaction with target proteins. This study involved two chemokines SDF-1α and MCP-1, for which the structure-binding activity foundations have been established. Finally, we also implemented the first experiments of a "ligand fishing" strategy with the human gamma interferon (IFNγ) to determine the oligosaccharide ligands involved.

Cette thèse doctorale comprend une étude contrastive basée sur corpus du déterminant démonstratif en français et en néerlandais en langue native (L1) et en interlangue (L2). Cette étude commence par un volet théorique dans lequel nous élaborons un modèle systématique des emplois référentiels du syntagme nominal démonstratif à partir d’une étude critique de la littérature secondaire en interaction avec une analyse qualitative d’exemples authentiques. Ensuite, nous nous basons en grande partie sur l’Integrated Contrastive Model de Granger (1996) et nous combinons plusieurs analyses contrastives en L1 et en L2 dans le but de dissocier les mécanismes de traduction des différences structurelles et distributionnelles entre le déterminant démonstratif en français et en néerlandais et d’examiner dans quelle mesure ces différences influencent les productions écrites en L2. Afin d’étudier les questions de recherche centrales relatives aux volets descriptif et acquisitionnel de notre thèse, nous réalisons trois études différentes : langue source vs. langue cible (L1), langue native vs. langue native (L1) et langue native vs. interlangue (L1 – L2). À cet effet, nous nous servons de deux corpus parallèles L1, à savoir le Dutch Parallel Corpus et le Corpus de Namur, et de deux corpus d’apprenants, à savoir le Leerdercorpus Nederlands qui contient 1315 textes néerlandais écrits par des apprenants francophones et le Leerdercorpus Frans qui contient 1402 textes français écrits par des apprenants néerlandophones (niveaux B2-C1). / This doctoral thesis includes a corpus-based contrastive study of the French and Dutch demonstrative determiner in native language (L1) and learner language (L2). This study starts with a theoretical section in which we develop a systematic model of the referential uses of the demonstrative noun phrase by means of a critical study of literature in interplay with a qualitative analysis of authentic examples. Subsequently, we base our study for the most part on Granger’s Integrated Contrastive Model (1996) and we combine several contrastive L1 and L2 analyses in order to distinguish translation mechanisms from structural and distributional differences between the French and Dutch demonstrative determiner and to investigate to what extent these differences have an impact on written L2 productions. In order to examine the central research questions with respect to the descriptive part and the applied part of our doctoral thesis, we carry out three studies, each with a different focus: source language vs. target language (L1), original language vs. original language (L1) and original language vs. learner language (L1 – L2). At this purpose, we use two written L1 parallel corpora, namely the Dutch Parallel Corpus and the Namur Corpus, and two written learner corpora, in particular the Leerdercorpus Nederlands that contains 1315 Dutch texts written by French learners and the self-made Leerdercorpus Frans that includes 1402 French texts written by Dutch learners (B2-C1 level).

Aujourd'hui, la nanofiltration (NF) est perçue comme un procédé de séparation efficace et propre permettant d’extraire ou de concentrer des solutés ioniques ou neutres. Son développement à l’échelle industrielle n’est cependant pas encore optimal car les différents mécanismes de séparation sont encore mal compris. Cette thèse a porté d’une part sur l’étude des propriétés charge de surface des membranes de NF/OI et d’autre part sur les mécanismes de transport à travers des membranes de NF. Il a tout d’abord été montré, grâce à des mesures électrocinétiques réalisées sous atmosphère contrôlée, que certaines membranes commerciales subissent un post-traitement afin d’améliorer leurs performances de filtration. La détermination du potentiel zêta, grandeur caractéristique de la charge de surface, s’est révélée être une méthode adaptée pour mettre en évidence la présence d’une couche de post-traitement à la surface d’une membrane. La suite de l’étude a été consacrée à la compréhension des mécanismes de transport lors de la NF de mélanges ternaires contenant deux cations différents (Na+ et Ca2+) et un anion commun (Cl-). L’utilisation du modèle de transport SEDE a permis de montrer que les performances des membranes de NF résultent de la combinaison d’effets stériques, électriques et diélectriques. La dernière partie de ce travail a été consacrée à la NF d’un coproduit de l’industrie agro-alimentaire, le produit fermenté de soja (PFS). Il a été montré que la NF est potentiellement adaptée au dessalement du PFS (réduction de la teneur en cations monovalents) sans perte des sucres d’intérêt. / Today, nanofiltration (NF) is acknowledged as an efficient and environmentally-friendly separation process suited to extract or to concentrate neutral or ionic solutes. However, its development at industrial scale is not yet optimal because separation mechanisms are still poorly understood. This thesis focused on studying surface charge properties of NF/RO membranes and transport mechanisms through NF membranes as well. Firstly it was shown through electrokinetic measurements performed under controlled atmosphere that some commercial membranes undergo a post-treatment to improve their filtration performance. Determining the zeta potential, a physical quantity representative of the membrane surface charge, was shown to be a reliable method to highlight the presence of a post-treatment layer on the membrane surface. The second part of the study dealt with the understanding of transport mechanisms involved in NF of ternary mixtures containing two different cations (Na+ and Ca2+) and a common anion (Cl-). Using the SEDE transport model it was shown that the performance of NF membranes results from the combination of steric, electric and dielectric effects. The last part of this work was concerned with nanofiltration of a food industry co-product, the fermented soy product (PFS). It was shown that NF is potentially suitable for PFS desalination (reduction in the monovalent cation concentration) without loss of the sugars of interest.

La biomasse est une source d'énergie renouvelable qui capte et stock le CO2. Les objectifs de ce travail ont été d'étudier les comportements thermiques de la biomasse et de ses constituants (cellulose, hémicellulose et lignine). Nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux mécanismes de dégradation thermique des polymères naturels survenant en premier dans les traitements thermiques(les mécanismes primaires). Ce travail a été réalisé dans le cadre de l'ACI "Biomasters" avec le soutien du crédit mutuel. Les comportements thermiques de différentes biomasses et de ses constituants ont été étudiés en utilisant la thermogravimétrie (ATG), la pyrolyse couplée à la spectrométrie de masse (Py-SM) et la pyrolyse couplée à la chromatographie gazeuse avec détection par spectrométrie de masse(Py-CG/SM). Nous avons montré, par ATG, que les comportements thermiques des constituants sont sensiblement différents et précisé leurs rôles dans la dégradation thermique. Nous avons aussi montré l'impossibilité de proposer des lois prévisionnelles du comportement thermique d'une biomasse sur la base des résultats obtenus pour ses constituants. En Py-SM nous avons développé une méthode permettant de mettre en évidence les fragments moléculaires les plus représentatifs de la dégradation thermique. Ceci nous a permis de préciser les constituants les plus sensibles à l'action de catalyseurs métalliques. L'analyse Py-CG/SM des mélanges a montré que les compositions des vapeurs dans les mélanges sont proches de lois d'addition simples. Nous terminons notre travail par une application de la pyrolyse / gazéification du Miscanthus pour la production d'un gaz à bonne valeur énergétique / Biomass is a renewable energy source, which collect and stock CO2. The objectives of this work were to study the thermal behavior of natural biomass and its components (cellulose, hemicellulose and lignin). We were particularly interested in the thermal degradation mechanisms of natural polymers arising, first, during heat treatments (primary mechanisms). This work was carried out with in the framework of the ACI "Biomasters" with the support of Credit Mutuel. The thermal behaviors of biomass and its components were studied by using thermogravimetry (TGA), pyrolysis coupled with mass spectrometry(Py-MS) and pyrolysis coupled with gas chromatography with detection by mass spectrometry (Py-GC/MS). The thermal behaviors of biomass components were shown, by TGA, to be appreciably different and their roles were specified in thermal degradation. We also showed the impossibility of proposing estimated laws of biomass thermalbehavior on the basis of the main component TGA results. With Py-MS, we developed a method allowing to highlight the most representative molecular fragments evolved during biomass thermal degradation. This enabled us to specify the most sensitive components towards metallic catalystaction. The Py-CG/SM analysis of the mixtures showed that vapor compositions in the mixtures are close to simple laws of addition. We complete our work by an application of pyrolysis/gasification of Miscanthus for the of a sas with value

Les travaux décrits dans ce manuscrit de thèse concernent l’exploitation des interactions acide-base de Lewis entre deux partenaires organophosphorés et organoborés. Quatre types d’interactions ont été particulièrement au cœur de notre étude, allant de la frustration de la liaison P-B à la formation de complexes acide base de Lewis fortement liés. L’étude de ces interactions, couplée à des outils de physico-chimie organique et de chimie théorique, nous ont permis, non seulement de comprendre les paramètres clés de la réactivité mais également de mettre en avant de nouvelles voies de synthèse. Dans un premier temps, notre étude s’est portée sur l’hydrogénation de composés insaturés par les Paires de Lewis Frustrées (FLP). Ainsi, l’origine de l’incapacité des P/B à réduire les accepteurs de Michael a été expliquée par des mesures cinétiques de la nucléophilie et de la basicité de Lewis de phosphines encombrées. Dans une seconde partie, l’hydricité de complexes de phosphine borane (PBs) variées a été mesurée, nous permettant d’établir une échelle de prédiction de la réduction de divers électrophiles en présence de ces donneurs d’hydrure ioniques. Cette étude nous a conduit à considérer les PBs comme substrats dans des réaction de borylation intramoléculaire impliquant BH3 comme source de bore. Cependant, des résultats inattendus ont mis en exergue une migration prépondérante à la borylation lors de la réaction entre les PBs et un acide de Lewis, donnant accès à une nouvelle familles de PBs possédant un atome de bore électro-déficitaire. Des études cinétiques couplées à une étude par DFT ont permis de rationaliser la réactivité observée. Enfin, l’exploitation des interactions réversibles entre une phosphine secondaire et un acide de Lewis organique ou métallique nous ont permis de contrôler la régiosélectivité lors de l’hydrophosphination d’alcènes 1,1-disubstitués par les diarylphosphines. Nos études mécanistiques soutiennent fortement l’implication d’un carbocation comme intermédiaire réactionnel. / The research in this thesis describes the exploration of the Lewis-acid Lewis-base interactions between organophopshine and organoborane compounds. We focused our attention on four types of interactions going from frustrating to stong P-B bonds. Our understanding of these interactions is based on detailed kinetics and computational calculations, allowing us to find a new reactivity of these species. In a first part, we studied the metal-free hydrogenation of unsaturated compounds using Frustrated Lewis Pairs (FLPs). Based on the measurement of the nucleophilicity and the Lewis basicity parameters of sterically hindered phosphines, we were able to explain reasons of the failure of P/B FLPs to catalyse the hydrogenation of Michael acceptors under H2. In the second chapter, we employed the Mayr’s linear-free energy relationship to measure the hydricity of various phosphine borane complexes (PBs) and compare their reactivity to commons hydride donors. Based on these kinetic parameters, we next turned our attention to investigate the effect of a strong Lewis acid, (B(C6F5)3), to prevent the expected intramolecular borylation of PBs to take place. By combining kinetic and computational investigations, we have been able to understand factors controlling this reaction. In the last chapter, we reported on the regioselective organocatalytic Markovnikov hydrophosphination of aryl alkenes. Importantly, we highlighted that the reversible formation of a phosphine-Lewis acid complex is in the core of the catalytic process. Mechanistic investigations support the formation of a carbocation in the catalytic cycle.

Introduction : La douleur est un phénomène complexe dont la neurophysiologie est encore mal caractérisée chez les enfants. De nombreux neurotransmetteurs sont impliqués, dont plusieurs jouent également un rôle dans le trouble déficitaire de l’attention avec ou sans hyperactivité (TDA/H), un diagnostic très fréquent dans la population pédiatrique. Notre étude avait comme objectif de mieux caractériser les mécanismes de la douleur chez les enfants. En second lieu, nous avons décrits ces mêmes mécanismes dans un groupe de jeunes atteints du TDA/H. Méthode : 54 participants sains de 7 à 17 ans ont été recrutés, dont 25 enfants (7-11 ans) et 29 adolescents (11-17 ans). 25 autres sujets (17 garçons) avec un diagnostic de TDA/H ont constitué un second groupe. Deux visites avaient lieu pour ce groupe : l’une avec prise régulière de médication psychostimulante et l’autre après un arrêt thérapeutique. Chaque sujet avec TDA/H a été apparié avec un sujet sans ce diagnostic selon l’âge et le sexe. La douleur était mesurée grâce à une stimulation thermique appliquée sur l’avant-bras droit et l’immersion de l’avant-bras gauche un bain d’eau froide (10,0 °C). La modulation conditionnée de la douleur (MCD) était calculée par la différence de la douleur perçue pendant une stimulation thermique de 120 secondes (stimulus test) avant et après le bain d’eau froide (stimulus conditionnant). La sommation temporelle (ST) était calculée en observant l’augmentation de la douleur au cours de la stimulation thermique. Résultats : Chez sujets sans TDA/H, aucune réduction de la douleur par la MCD n’était observable pour les 7-11 ans. À l’opposé, la MCD était efficace sur une courte durée pour les garçons adolescents, tandis qu’elle avait un effet plus soutenu chez les adolescentes. La MCD était inefficace chez les enfants sains appariés et les enfants avec TDA/H. La ST n’était pas influencée par le sexe, l’âge ou le statut TDA/H. En comparant les enfants sains et ceux avec TDA/H, le seuil de douleur était similaire. Toutefois, le seuil de tolérance thermique était plus faible chez les enfants avec TDA/H lors de la visite sans médication. La tolérance au bain d’eau froide était également plus faible pour les enfants atteints du TDA/H, peu importe la prise de psychostimulants. Conclusion : La MCD était absente chez les enfants prépubères mais très efficace chez les adolescentes, ce qui suggère un effet important de la maturation neurophysiologique et hormonale dans le développement de la MCD. Les jeunes avec TDA/H ont une moins bonne tolérance à la douleur, ce que les psychostimulants semblent corriger partiellement. Toutefois, notre étude ne permet pas de conclure sur l’effet du TDA/H sur la MCD.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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