Résumé

Les Fusarium spp, moisissures généralement mycotoxinogènes, sont responsables d’une pathologie majeure, la fusariose de l’épi chez le maïs. La production de mycotoxines du genre fumonisine dans les grains de maïs par certaines de ces espèces représente un risque potentiel non négligeable pour la santé des consommateurs. En absence des moyens chimiques efficaces de prévention, une des voies les plus prometteuses réside dans l’utilisation de l’antagonisme microbien. Le but de ce travail de thèse a été d’explorer la capacité des bactéries lactiques autochtones du maïs à contrôler la croissance de Fusarium verticillioides et proliferatum, les deux espèces les plus fréquentes parmi les producteurs de fumonisines. Les bactéries lactiques isolées de différents organes du maïs ont été criblées en vu d’évaluer leur activité « anti-Fusarium ». Parmi les 67 souches isolées, une souche L006 identifiée comme Pediococcus pentosaceus par des techniques phénotypiques et moléculaires s’est montrée particulièrement très active. Les métabolites « anti-Fusarium » produits par P. pentosaceus L006 sont des métabolites secondaires qui semblent agir en synergie avec l’acide lactique. La production de ces composés dans le milieu MRS est optimale en condition agitée à 200 rpm, à pH 5,5 et à 30°C pendant 120 h. L’étude de l’influence de ces entités sur la production de fumonisines en milieu liquide a mis en évidence une stimulation dans certaines conditions comme entre autres lorsque la souche fusarienne est co-inoculée simultanément avec la bactérie lactique ou inoculée dans une culture bactérienne de trois jours. Cependant, cette étude a démontré que ces entités sont généralement capables de réduire significativement l’accumulation de ces toxines aussi bien en milieu liquide que sur grains de maïs. L’étude de la réduction de la fumonisine B1 en milieu liquide acidifié a montré que P. pentosaceus L006 est capable d’éliminer par adsorption 75% de cette toxine. Ces résultats ouvrent des perspectives pour l’utilisation de la souche L006 de P. pentosaceus pour le biocontrôle des Fusarium spp en vue de la maîtrise de la contamination en fumonisines du maïs et de ses produits dérivés. / Fusarium spp. are generally mycotoxinogenic moulds responsible for a major disease on maize spikes. Production of mycotoxins such as fumonisins by some of these species is a threat for the consumers. As no chemical resources are available for preventing the risk of occurrence, one of the promising ways to limit the toxin accumulation is the use of microbial antagonism. The main goal of this doctoral project was to investigate the ability of maize autochthonous lactic bacteria to control the development of Fusarium verticillioides and proliferatum, the two main species producing fumonisins. Lactic bacteria isolated from different tissues of the plant have been screened in order to evaluate their “anti-Fusarium” activity. Among the 67 isolated strains, the L006 strain characterised as Pediococcus pentosaceus by phenotypic and molecular methods was particularly highly active. Anti-Fusarium metabolites produced by P. pentosaceus (L006) are secondary metabolites which probably act in synergy with lactic acid. The production of these entities in MRS medium is optimal in shaken cultures at 200 rpm, at pH 5.5 with a temperature of 30°C during 120 h. Study of the effects of these metabolites on the fumonisins production in liquid medium showed a stimulation in particular conditions such as co-inoculation of the Fusarium strain together with the lactic bacteria or inoculation in a three days old bacterial culture. However, this study demonstrated that these entities generally significantly inhibited the toxin accumulation when cultivated as well as in liquid medium or on maize grains. Studying the reduction of fumonisin B1 reduction in acidified liquid medium showed that P. pentosaceus (L006) was able to adsorb 75% of this toxin. These results open new perspectives for biocontrol of Fusarium spp. using the P. pentosaceus L006 strain to prevent contamination of maize and derived products by fumonisins.

Les présénilines PS1 et PS2 sont impliquées dans plusieurs fonctions cellulaires par l’intermédiaire de leur activité protéolytique ?-sécrétase qui clive de nombreux substrats y compris la protéine précurseur amyloïde (APP). Les mutations des présénilines, à l’origine des formes familiales de la maladie d’Alzheimer (MA), augmentent la production de peptides ß-amyloïde (Aß) qui s’accumulent dans le parenchyme cérébral et dans la paroi vasculaire, et affectent les signaux calciques de plusieurs types cellulaires. Le réseau vasculaire des patients atteints de la MA est affecté structurellement et fonctionnellement bien avant que ne se déclarent les troubles cognitifs. De plus, les pathologies cardiovasculaires sont des facteurs de risque majeurs pour les formes sporadiques de la MA. Comme les bases moléculaires de la vasculopathie liée à la MA ne sont pas établies, nous avons choisi les présénilines comme molécule cible dans le système vasculaire. Nous avons montré l’expression des présénilines et des protéines partenaires du complexe ?-sécrétase, Nicastrine, Aph-1 et Pen-2 dans les vaisseaux cérébraux et périphériques. L’ensemble génère une activité ?-sécrétase et la production de peptides Aß pathogènes dans les cellules musculaires lisses, soutenant l’hypothèse de l’origine vasculaire d’Aß dans la pathologie amyloïde. De plus, les mutations de PS1 dérégulent la signalisation calcique intracellulaire des artères cérébrales, en augmentant l’activité des canaux de libération du Ca2+ activés par l’IP3 (IP3R) et la recapture du Ca2+ par les pompes du réticulum sarco-endoplasmique Ca2+-ATPase (SERCA). La dérégulation de l’homéostasie calcique par les présénilines mutées pourrait avoir des conséquences sur la réactivité vasculaire des vaisseaux cérébraux. En conclusion, nous avons mis en évidence l’importance physiologique des présénilines dans le réseau vasculaire et l’ensemble de nos travaux permet de mieux comprendre comment les vaisseaux participent à l’apparition des symptômes cliniques de la MA que sont la surproduction d’Aß et l’hypoperfusion cérébrale. / Presenilins PS1 and PS2 are involved in several cellular functions through their ?- secretase proteolytic activity, which cleaves many substrates including the amyloid precursor protein (APP). Mutations in presenilins genes are responsible for the majority of familial forms of Alzheimer's disease (AD). Presenilins mutations increased production of ß-amyloid peptide (Aß) that accumulates in the brain parenchyma and the vascular wall, and affect calcium signals in several cell types. The vasculature of patients with AD is structurally and functionally affected before cognitive impairment appearance. In addition, cardiovascular diseases are major risk factors for sporadic forms of AD. As the molecular basis of the vasculopathy associated with AD is not established, we chose presenilins as target molecule in the vascular system. We showed the expression of presenilin and protein partners of ?-secretase complex, nicastrin, Aph-1 and Pen-2 in cerebral and peripheral blood vessels. Vascular wall generate a ?-secretase activity and production of pathogenic Aß peptides supporting the hypothesis of vascular origin of Aß in amyloid pathology. Furthermore, PS1 mutations disturb intracellular calcium signalling in cerebral arteries by first increasing channel activity of Ca2+ release activated by IP3 (IP3R) and second increasing reuptake of Ca2+ by Sarco/Endoplasmic Reticulum Ca2+-ATPase pump (SERCA). Dysregulation of calcium homeostasis by the mutant presenilins might affect vascular reactivity of cerebral vessels. In conclusion, we demonstrated the physiological importance of presenilins in the vascular network and our studies provide new insight on how cerebral blood vessels are involved in the onset of clinical symptoms of AD such as the overproduction of Aß and cerebral hypoperfusion.

: La TEP (Tomographie par Emission de Positons) est actuellement la technique d’imagerie la plus performante. Cependant sa résolution spatiale millimétrique interdit de déterminer avec certitude si les traceurs radiomarqués atteignent sélectivement leur cible moléculaire. Nous avons donc proposé d’utiliser un nouvel outil d’imagerie ex vivo pour apporter de nouvelles informations moléculaires grâce à la haute résolution des analyses par faisceaux d’ions. Les analyses PIGE (Particle Induced Gamma-ray Emission) et RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry) permettent ainsi de quantifier les éléments chimiques d’un échantillon avec une résolution spatiale micrométrique. Nos travaux ont donc été fondés sur l’optimisation de ces techniques pour la détection de molécules marquées au 19F stable (FDG et peptide polyfluoré ciblant spécifiquement l’angiogenèse tumorale) au sein d’échantillons biologiques tels que des coupes tumorales ou des membranes vascularisées. / Abstract

Dans le contexte des Sciences de l'Information et de la Technologie, un des challenges est de créer des systèmes de plus en plus petits embarquant de plus en plus d'intelligence au niveau matériel et logiciel avec des architectures communicantes de plus en plus complexes. Ceci nécessite des méthodologies robustes de conception afin de réduire le cycle de développement et la phase de prototypage. Ainsi, la conception et l'optimisation de la couche physique de communication est primordiale. La complexité de ces systèmes rend difficile leur optimisation notamment à cause de l'explosion du nombre des paramètres inconnus. Les méthodes et outils développés ces dernières années seront à terme inadéquats pour traiter les problèmes qui nous attendent. Par exemple, la propagation des ondes dans une cabine d'avion à partir des capteurs ou même d'une antenne, vers le poste de pilotage est grandement affectée par la présence de la structure métallique des sièges à l'intérieur de la cabine, voir les passagers. Il faut, donc, absolument prendre en compte cette perturbation pour prédire correctement le bilan de puissance entre l'antenne et un possible récepteur. Ces travaux de recherche portent sur les aspects théoriques et de mise en oeuvre pratique afin de proposer des outils informatiques pour le calcul rigoureux de la réflexion des champs électromagnétiques à l'intérieur de très grandes structures . Ce calcul implique la solution numérique de très grands systèmes inaccessibles par des ressources traditionnelles. La solution sera basée sur une grille de calcul et un supercalculateur. La modélisation électromagnétique des structures surdimensionnées par plusieurs méthodes numériques utilisant des nouvelles ressources informatiques, hardware et software, pour dérouler des calculs performants, représente le but de ce travail. La modélisation numérique est basée sur une approche hybride qui combine la méthode Transmission-Line Matrix (TLM) et l'approche modale. La TLM est appliquée aux volumes homogènes, tandis que l'approche modale est utilisée pour décrire les structures planaires complexes. Afin d'accélérer la simulation, une implémentation parallèle de l'algorithme TLM dans le contexte du paradigme de calcul distribué est proposé. Le sous-domaine de la structure qui est discrétisé avec la TLM est divisé en plusieurs parties appelées tâches, chacune étant calculée en parallèle par des processeurs différents. Pour accomplir le travail, les tâches communiquent entre elles au cours de la simulation par une librairie d'échange de messages. Une extension de l'approche modale avec plusieurs modes différents a été développée par l'augmentation de la complexité des structures planaires. Les résultats démontrent les avantages de la grille de calcul combinée avec l'approche hybride pour résoudre des grandes structures électriques, en faisant correspondre la taille du problème avec le nombre de ressources de calcul utilisées. L'étude met en évidence le rôle du schéma de parallélisation, cluster versus grille, par rapport à la taille du problème et à sa répartition. En outre, un modèle de prédiction a été développé pour déterminer les performances du calcul sur la grille, basé sur une approche hybride qui combine une prédiction issue d'un historique d'expériences avec une prédiction dérivée du profil de l'application. Les valeurs prédites sont en bon accord avec les valeurs mesurées. L'analyse des performances de simulation a permis d'extraire des règles pratiques pour l'estimation des ressources nécessaires pour un problème donné. En utilisant tous ces outils, la propagation du champ électromagnétique à l'intérieur d'une structure surdimensionnée complexe, telle qu'une cabine d'avion, a été effectuée sur la grille et également sur le supercalculateur. Les avantages et les inconvénients des deux environnements sont discutés.

Pas de résumés en français

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Le projet de recherche présente un travail monographique sur l'architecte français Maurice Novarina, originaire de Haute-Savoie, qui a réalisé, tout au long du XXe siècle, d'importantes commandes publiques ; des églises – pour lesquelles il est le plus connu – et plus de 30 000 logements conçus lors des grandes opérations d'urbanisme des Trente Glorieuses. Son œuvre, répartie sur le territoire français et localisée majoritairement en Rhône-Alpes, en région parisienne et en Normandie, illustre l'évolution des commandes, des conceptions et des mises en œuvre architecturales et urbaines. Maurice Novarina fait partie des architectes qui ont marqué le XXe siècle par une production importante en quantité, et remarquée, hier comme aujourd'hui en qualité. En effet, nombreuses de ses réalisations sont considérées comme patrimoine puisqu'elles concernent certains monuments historiques, des bâtiments « Label XXe », ou intégrés dans des chartes patrimoniales et paysagères. Ce travail cherche donc à repositionner l'architecte dans l'histoire de l'architecture et de l'urbanisme du XXe siècle, à préciser le contexte politique, économique et social dans lequel sont nés les projets, et à questionner son œuvre en lumière des théories de la modernité. L'œuvre de Maurice Novarina reprend les caractéristiques architecturales et urbaines de la doctrine moderne : l'influence du compagnon de la modernité qu'est Auguste Perret est sensible dans les projets de reconstruction d'après-guerre, alors que celle de Le Corbusier et de la Charte d'Athènes irradie l'ensemble des projets d'urbanisme, plus particulièrement les ZUP. Ces modèles forts, les architectes les interprètent, les réduisent ou les améliorent. La production de Maurice Novarina, comme celle de nombreux de ses contemporains, concerne alors une architecture ordinaire, qui s'impose dans les réalisations du XXe siècle et se révèle omniprésente dans la presse architecturale de l'époque, alors qu'elle est finalement peu évoquée par l'Histoire. Ces architectures perdurent comme héritage du XXe siècle et résultent, non pas de la banalité, mais d'une forme d'application de la modernité corbuséenne, qui au-delà des grandes théories, a marqué les esprits et formaté notre regard contemporain. Partant de l'hypothèse que les principes architecturaux et urbains de la modernité peuvent prendre des formes de l'ordinaire, nous verrons comment, chez Maurice Novarina, l'architecture relie les deux entités contraires (modernité / ordinaire) et que le processus complexe d'élaboration des projets, reposant sur des associations d'acteurs, des commanditaires récurrents et des équipes pluridisciplinaires, participent également à la richesse des œuvres. / L'auteur n'a pas fourni de résumé en anglais.

Le pilotage aux confins mouvants de la gouvernance. Économie, écologie, politique et régulation en Amazonie Colombienne, 1975-1990. Geert van Vliet, Paris I Panthéon-Sorbonne, Février 1997. Cette thèse se situe sur un terrain essentiellement théorique et méthodologique (essai de modélisation de la problématique de gouvernance) et analyse les possibilités de rétablir une capacité de pilotage (public) légitime dans des situations complexes et adverses extrêmes. A l'aide de diverses approches systémiques (l'apport de l'économie multidimensionelle, la gestion de l'environnement, les théories de régulation socio-politique et économique, et l'économie des organisations) nous caractérisons les éléments constitutifs du "terroir de la gouvernance" (première partie). Trois mécanismes vitaux de la gouvernance (régulation par la commande, par l'autonomie -et par sa variante- l'autopoièse) coexistent dans toute organisation. Ces mécanismes contribuent à la nature hétérogène des structures et des limites organisationnelles. Leur analyse permet, en mettant en évidence les paradoxes des processus d'apprentissage et d'innovation, d'expliquer l'efficacité décroissante des politiques publiques (deuxième partie). La caractérisation des systèmes de micro, macro et méga-régulation permet ensuite d'établir un lien entre les réflexions sur le thème de l'autonomie relative - et donc l'espace de ce qui peut être gouverné - avec celles sur les "confins" de cet espace, notamment en introduisant la théorie de l'autopoièse. En effet, pour les organisations autopoiètiques la notion "de limite" ne se pose pas, ce qui réduit sérieusement la validité des approches standard de pilotage stratégique. Ces réflexions alimentent une relecture de la situation de gouvernance en Amazonie Colombienne, où l'on distinguera trois périodes selon la prédominance de la régulation par la commande, l'autonomie ou l'autopoièse (troisième partie). En conclusion : la modélisation de la problématique de la gouvernance semble utile; par contre, il est difficile d'aller au delà de la phase de l'intelligibilité. Bien que quelques pistes soient proposées, la persistance des nombreux problèmes théoriques et méthodologiques signalés et l'existence de risques considérables associés à des tentatives de manipulation déplacées, constituent une invitation à la prudence. Gouverner aux confins exige un travail patient de la part de nombreux artisans, notamment à partir d'une meilleure connaissance des limites de nos propres systèmes de pilotage et d'organisation. MOTS-CLES SUGGÉRÉS : COMPLEXITE, AUTOPOIESE, AMAZONIE COLOMBIENNE, REGULATION, PILOTAGE STRATEGIQUE, GOUVERNANCE THEORIE DES SYSTEMES, THEORIE DES ORGANISATIONS, THEORIE DE LA NEGOCIATION, GESTION DE L'ENVIRONNEMENT, GESTION DE CONFLITS, ECONOMIE DES ORGANISATIONS, ECONOMIE MULTIDIMENSIONNELLE, GÉOPOLITIQUE

Une recherche de souches bactériennes lactiques productrices de bactériocine a été entreprise à partir daliments traditionnels dorigine sénégalaise et les souches les plus actives ont été mises en uvre comme barrière en supplément du sel (NaCl) contre la croissance de la flore contaminante de différents poissons maigre [sompat (Pomadasys jubelini)], moyennement gras [capitaine (Polydactylus quadrifilis)], et gras [mâchoiron (Arius heudeloti)] de production artisanale au Sénégal. La prévalence des bactéries lactiques a été déterminée à 109 UFC/(g ou ml) dans les produits fermentés traditionnels à base de céréale et de lait, et 103 UFC/g dans les produits de la pêche fermentés. Douze souches bactériennes à activité inhibitrice de type bactériocine ont été détectées au sein de 220 souches de bactéries lactiques isolées de 32 échantillons de ces différents types de produits. Les 11 souches ont été caractérisées (API 50 CH, 16S rDNA) comme étant des souches de Lactococcus lactis subsp. lactis qui portent le gène codant pour la nisine, la souche restante est une souche dEnterococcus faecium et possède le gène codant pour lEntérocine B. Les deux souches, Lactococcus lactis subsp. lactis CWBI-B1410, isolée de farine de mil fermentée et productrice de nisine, et la souche Lactobacillus curvatus CWBI-B28 provenant de la collection du CWBI de la FUSAGx, produisant trois bactériocines de type curvalicine 28a, b et c, ont été mises en uvre en combinaison avec du sel comme barrière contre la croissance de la flore contaminante dans les poissons. La flore totale dans les poissons de production artisanale atteingnait 5,70 log UFC/g. La transformation des poissons par fermentation naturelle à 30°C (sans traitement préalable : procédé traditionnel), entraîne une prolifération de bactéries Gram-négatives comme Proteus sp, Shewanella putrefaciens et des souches de Bacillus sp qui atteignent 109-10 UFC/g en moins de 24 h dans les produits. Lutilisation de CWBI-B1410 (107 UFC/g) comme ferment avec ajout de glucose (1% m/m) dans les filets, entraîne une production in situ de substances antagonistes (acides organiques et bactériocine). Il en résulte une réduction du niveau de la flore contaminante entérique de 2 (P. quadrifilis) et de 4 (P. jubelini) log UFC/g par rapport aux poissons préparés traditionnellement. Lajout de sel dans des produits ainsi fermentés réduit la flore entérique. Laddition des surnageants de culture neutralisés (pH 6) bactéricides issus de CWBI-B1410 ou de CWBI-B28 en combinaison avec du chlorure de sodium (0,14 g/ml) sur les filets crus (100 ml/100 g) incubés à 10°C réduit le niveau de la contamination bactérienne de 1,5 log UFC/g et retarde laugmentation de la flore qui reste à un niveau < 106 UFC/g pendant 13 à 18 jours dincubation à 10°C selon le type de poisson, alors que pour les filets contrôles, traités avec des surnageants de culture neutralisés de souches non productrices de bactériocines (Lactobacillus curvatus LMG 21688 et Lactococcus lactis LMG 6890) salés (NaCl 0,14 g/ml), la flore contaminante dépasse 106 UFC/g au bout de 3 à 7 jours. Les effets antibactériens des surnageants de cultures neutralisés bactéricides et salés (NaCl 0,14 g/ml), sont par ailleurs, plus importants que ceux dune solution salée (NaCl 0,14 g/ml) supplémentée de sels de benzoate et de sorbate en concentration de 0,5 mg/ml chacun sur les poissons riches en lipides. Ces résultats suggèrent que, la combinaison des effets antibactériens des bactéries lactiques productrices de bactériocines et du sel, plus particulièrement lutilisation de SCN salés, comme préservatifs, peut constituer un moyen approprié damélioration de la conservation et de la qualité microbiologique des produits de la pêche artisanale au Sénégal. Le traitement des poissons selon lune ou lautre des stratégies décrites précédemment, combiné à un système de séchage devrait permettre de produire des produits halieutiques traditionnels de meilleures qualités microbiologiques et de durée de conservation plus longue, justifiant limportance de continuer cette étude sur lamélioration de la productivité de bactériocine par CWBI-B1410, et les impacts des nouveaux traitements sur les qualités organoleptiques et nutritionelles des produits. A screening of bacteriocin-producing lactic acid bacteria from Senegalese traditional food products was undertaken and the most active strains were tested in combination with sodium chloride as barrier to control spoilage bacteria growth on different artisanal fish products [lean sumpat grunt (Pomadasys jubelini), moderarely fat giant African threadfin (Polydactylus quadrifilis) and fat smoothmouth sea catfish (Arius heudeloti)] in Senegal. The prevalence of lactic acid bacteria was determined at 109 CFU/(g or ml) in traditional fermented cereals and fermented milk products, and 103 CFU/g in fermented seafood products. Twelve bacteriocin-producing strains were detected of 220 lactic acid bacteria strains randomly selected from such products. The eleven were characterized (API 50CH and 16S rDNA) as Lactococcus lactis subsp lactis strains and contain gene encoding nisin, and the remaining one an Enterococcus faecium strain which contains gene encoding Enterocin B. Two strains, Lactococcus lactis subsp. lactis CWBI-B1410, a nisin producer isolated from fermented millet flour from Senegal, and Lactobacillus curvatus CWBI B28 which produces three bacteriocins (Curvalicin 28a, b et c) from CWBI collection, were tested in combination with sodium chloride as barrier to control spoilage bacteria growth on fish from artisanal production. The total bacterial counts of fishes reached 5.7 log CFU/g. The processing of such products by natural fermentation at 30°C (without any preliminary treatment as in traditional process) result in proliferation of Gram-negative bacteria such as Proteus sp and Shewanella putrefaciens, and some Bacillus sp strains, which reached 109-10 CFU/g in products within less than 24 h of incubation. When using CWBI-B1410 living culture (107 CFU/g) with glucose (1% wt/wt) supplementation as barrier against bacterial growth in fishes, a depression of the pH as well as a bacteriocin-like activity were noted, resulting in a decrease of the Gram negative strains counts of 4 log CFU/g (P. jubelini) and 2 log CFU/g (P. quadrifilis) in comparison to fishes prepared in using traditional process. The addition of salt in such fermented products reinforced the antimicrobial effect by CWBI-B1410 strain. The addition of neutralized (pH 6) culture supernatants of CWBI-B1410 or CWBI-B28 strains in combination with sodium chloride (0.14 g/ml) as preservatives on fishes (100 ml/100 g) incubated at 10°C, declined the level of total bacterial counts of 1.5 log CFU/g within 48 h, and delayed the increase of bacteria number in fishes: bacterial counts remained under 106 CFU/g for 13 to 18 days of storage at 10°C following the fish, whereas they were over 106 CFU/g after 3 to 7 days fish storage at 10°C in controls, treated with salted (NaCl 0.14 g/ml) neutralized (pH 6) culture supernatants of non-bacteriocin producers (Lactococcus lactis LMG 6890 and Lactobacillus curvatus LMG 216888). The antimicrobial effects by salted neutralized culture supernatants of the bacteriocin producers were higher to those of salted solution (NaCl 0.14 g/ml) supplemented with benzoate and sorbate acid salts each at concentration of 0.5 mg/ml on the moderate and fat fishes. These data suggest that the use of bacteriocin-producing lactic acid bacteria in combination with sodium chloride as described above, particularly the use of salted bactericidal culture supernatant, as preservatives, can be a suitable strategy to enhance the storage and the bacterial quality of traditional fish products in Senegal. The treatment of fishes in using one of the strategies as described above combined with a drying process could permit production of seafood commodities with higher bacterial quality and time of storage, justifying to continue this investigation on the enhancement of the bacteriocin-productivity by CWBI-B1410, and the evaluation of the effects of the new treatments on the organaoleptic and nutritional quality of products.