Cette thèse étudie l’influence des fluctuations de l’environnement au cours de l’évolution sur l’architecture fonctionnelle des protéines.L’apparition de groupes restreints d’acides aminés – les secteurs, possédant des propriétés particulières tant du point de vue structurel et évolutif que fonctionnel ne trouve en effet pas d’explication simple dans le paradigme classique de la physique des protéines. Nous avons donc choisi d’étudier le rôle de l’histoire évolutive dans la construction de cette architecture particulière et des propriétés qui en découlent.Nous avons pour cela construit un modèle de protéine fonctionnelle inspiré des modèles de réseaux élastiques, que nous avons soumis à une évolution in silico en variant au cours du temps, avec différentes fréquences, la fonction recherchée. Nous avons montré que ces fluctuations induisent une concentration semblable à celle observée dans les protéines et avons pu déterminer les paramètres clés contrôlant ce phénomène. Nous avons finalement abordé le lien entre la statistique temporelle de l’environnement et l’apparition de différents secteurs indépendants. / This thesis studies the influence of an evolutionary fluctuating environment on the functional architecture of proteins.The appearance of restricted groups of amino acids – sectors, with particular functional, evolutional and structural properties has no simple explanation in the classical paradigm of proteins physics. So we choose to study the role of evolutionary history on the construction of this particular architecture and the resulting properties.We have thus constructed a model of functional protein inspired by the elastic network models, that we have evolved in silico while temporarily varying the targeted function with various frequencies. We have shown that these fluctuations induce a form of sparsity close to that observed in proteins and has identified the key parameters of this phenomenon. We finally investigate the link between the temporal statistics of the environment and the appearance of different independent sectors.

L'étude du comportement des voies ferrées ballastées sous les passages de trains à grandes vitesses est une des recherches les plus importantes dans le domaine des transports. À cause du passage répété de trains à grandes vitesses, des tassements verticaux différentiels sont observés tout au long de la voie ferrée. Ces tassements dépendent de la qualité de la plate-forme, de la vitesse de roulement ainsi que du comportement dynamique de la voie. Ils peuvent menacer le confort et la sécurité des passagers et nécessiter des coûts élevés de maintenance pour rendre la voie à sa géométrie initiale. Pour progresser dans la compréhension du phénomène de tassement, un essai à échelle réduite constitué de trois traverses est proposé. Les traverses sont mises en charge à l'aide de trois vérins hydrauliques fournissant des signaux ayant la forme de la lettre M qui simulent les passages de bogies. Cet essai permet de mesurer plusieurs paramètres tels que les déplacements, les accélérations et les contraintes dans l'éprouvette. Il est modélisé par la méthode des éléments finis avec des comportements élastiques linéaires et avec deux zones différentes de ballast (compactée et non compactée). Les résultats numériques déterminés grâce à un modèle tridimensionnel sont comparés à ceux de la mesure. Le but essentiel de cet essai est d'établir une loi de tassement vertical pour un grand nombre de cycles dépendant d'un paramètre dynamique qui peut être déterminé par le modèle numérique tridimensionnel.