Les quadruplexes de guanines (G4) sont des structures d’ADN non-canoniques qui résultent de l’empilement hydrophobe de tétrades de guanines, stabilisé par des cations métalliques (tels que Na+ et K+). Il existe aujourd’hui un nombre croissant de preuves expérimentales qui attestent de l’implication des G4 dans d’importantes fonctions cellulaires corrélées à leur mécanisme de repliement/dépliement. Toutefois, très peu d’études ont abordé les aspects dynamiques de leur formation. Aussi, nous avons entrepris l’étude de plusieurs G4 mono-moléculaires à l’aide d’une nouvelle extension d’expériences de saut de température, capable de mesurer la dynamique de dénaturation thermique et de renaturation consécutive de l’ADN, sur une fenêtre temporelle allant de quelques millisecondes aux secondes. Les changements conformationnels ont été sondés par dichroïsme circulaire (CD) résolu en temps, connu pour être très sensible à l’arrangement des guanines dans les G4. Au préalable des études résolues en temps, en collaboration avec DISCO/SOLEIL, nous avons mesuré les spectres CD statiques de différentes séquences G4 présentant des topologies distinctes, comme celles des télomères humains, de l’aptamère de la thrombine ou des promoteurs de c-MYC. Nous avons observé des cinétiques de dénaturation et renaturation biphasiques avec des constantes de temps de quelques centaines de millisecondes et quelques secondes. Ces cinétiques dépendent fortement de l’amplitude du saut de température et de la concentration de cations métalliques. L’ensemble de ces observations suggère l’existence de plusieurs voies de repliement/dépliement des G4 sur des surfaces de potentiel très rugueuses. / Guanine-quadruplexes (G4) are non-canonical DNA structures that result from the hydrophobic stacking of guanine quartets stabilized by metal cations (typically Na+ and K+). There is now an increasing body of experimental evidence of their occurrence in important cell functions correlated to their folding/unfolding mechanisms. However, only few studies have addressed the dynamical aspect of their formation. In this context, we have undertaken the study of several intramolecular G4 with a novel extension of temperature-jump experiments capable to measure the thermal denaturation and the consecutive renaturation of DNA over a time window spanning a few ten milliseconds to seconds. Conformational changes have been monitored by time-resolved circular dichroism (CD), which is known to be sensitive to the chiral arrangement of guanines in the G4 scaffolds.Prior to time-resolved measurements, within the frame of a collaboration with DISCO/SOLEIL, we have performed static synchrotron radiation CD measurements on several short G4-forming sequences, such as human telomere, thrombin-binding aptamer and c-MYC promoter sequences, displaying distinct topologies. Denaturation and renaturation kinetics are found to exhibit biphasic decays with time constants of a few hundred milliseconds and a few seconds, respectively. Those kinetics depend strongly on the amplitude of the temperature jump and the concentration of cations. Taken together these observations suggest the existence of multiple folding pathways on extremely rugged landscapes.

L’α-synucléine est une protéine impliquée dans la maladie de Parkinson qui forme des agrégats fibrillaires pathologiques. Une séquence précise de 12 acides aminés est essentielle pour que le phénomène d’agrégation ait lieu. Le peptide correspondant à cette séquence (noté α-syn71-82) a été synthétisé et étudié par dichroïsme circulaire, spectroscopie infrarouge et RMN solide du 31P, afin de mieux comprendre sa structure, ses interactions membranaires ainsi que son mécanisme de fibrillation. Les résultats montrent que le peptide adopte une conformation majoritairement désordonnée en solution. À haute concentration ou basse température, les chaînes peptidiques s’assemblent de façon réversible en oligomères en formant des feuillets-β intermoléculaires. L’α-syn71-82 interagit fortement avec les membranes anioniques mais n’interagit pratiquement pas avec les membranes zwitterioniques. Grâce aux interactions électrostatiques entre le peptide chargé positivement et les membranes chargées négativement, le peptide semble adopter une structure en feuillets-β parallèles et agrégés.

Les peptides et les protéines font partie intégrante de l'arsenal dont l'évolution a pourvu les êtres vivants. Plusieurs fonctions essentielles d'un organisme, tel le transport ionique, dépendent d'ailleurs de leur implication. Les protéines-canal sont ubiquitaires chez tous les êtres vivants et pourtant, plusieurs questions non résolues sont soulevées quand on pense à leur mécanisme d'action et plus précisément à la relation qui existe entre leur structure et leur activité. Puisque l'étude des protéines-canal s'avère très complexe et laborieuse, plusieurs ont cherché à les étudier indirectement en développant, par exemple, des modèles synthétiques. Ce mémoire présente une catégorie unique de peptides développés par le groupe Voyer et constitués exclusivement de leucines et de 21-couronne-7-L-phénylalanines. La structure du peptide a été conçue spécialement pour qu'il puisse effectuer du transport ionique membranaire et servir de modèle dans l'étude des protéines-canal. Le peptide a été caractérisé de façon exhaustive au cours des vingt dernières années et les études ont bien établi sa conformation et démontré sa capacité à effectuer du transport membranaire sans, toutefois, lever le voile sur le mécanisme par lequel il opère. Afin d'y voir plus clair et d'en apprendre davantage sur leur mécanisme d'action, les travaux qui sont décrits dans les pages suivantes portent sur la caractérisation par dichroïsme circulaire orienté de la structure et de la topologie membranaire des peptides du groupe Voyer.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l’Université de Montréal / Ce travail examine l'aspect cinétique de l'interaction d'un peptide amphiphile, la mélittine, avec des membranes modèles neutres. L'effet de la présence de lipides chargés négativement et de cholestérol dans la bicouche a aussi été étudié. Deux méthodes en spectroscopie de fluorescence nous ont permis d'examiner de façon indépendante les mécanismes d'association et d'insertion tandis que la structuration du peptide a été analysée à l'aide du dichroïsme circulaire. Pour le système peptide/phosphatidylcholine, les trois types de cinétiques indiquent des mécanismes d'interaction en deux phases. Les temps associés à ces phases sont en général rapides : de l'ordre de la milliseconde pour la première étape et de l'ordre de la seconde pour la deuxième. En effectuant la synthèse de ces donnés expérimentales, il est possible d'établir la séquence dans laquelle les événements se déroulent: association, insertion et structuration en hélice a. La présence de faibles quantités de lipides chargés négativement dans les bicouches zwitterioniques ne modifie pas la séquences des événements ni l'aspect biphasiques des cinétiques. Cependant, on peut observer une réduction des temps correspondant aux premières étapes des trois cinétiques. Cette réduction est d'autant plus importante que la proportion molaire des lipides anioniques dans la membrane est augmentée. Ceci est principalement associé aux interactions électrostatiques attractives entre le peptide et l'interface chargée négativement de la membrane. En présence de cholestérol dans les bicouches de PC, la même séquence de phénomènes est conservée. Les trois types de cinétiques d'interaction sont différents, les mécanismes étant dans ce cas monophasiques. Leurs temps sont comparables à ceux associés aux premières phases des systèmes sans le stérol bien que légèrement plus rapides. Il est proposé que l'empilement plus compact des chaînes des lipides empêche la pénétration profonde de la mélittine dans la membrane.

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

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Il est incontestable que les problèmes liés aux pertes et gaspillages alimentaires représentent un fardeau pour l'industrie agroalimentaire dans le monde et au Canada en particulier, où plus d'un tiers de la nourriture produite ne parvient presque jamais à l'assiette du consommateur final en raison de diverses pertes tout au long de la chaîne de valeur. Ce phénomène, aux origines multiformes, constitue un problème à la fois éthique, social, économique et environnemental. L'économie circulaire se veut le nouveau paradigme de durabilité qui propose alternativement de réintégrer les déchets alimentaires dans la chaîne d'approvisionnement afin de produire de nouveaux aliments. Dans la pratique toutefois, on observe que ces produits se heurtent à une certaine résistance chez les consommateurs/citoyens. Cette thèse, qui prend la forme de trois articles empiriques, examine en profondeur les mécanismes psychologiques qui régissent l'acceptabilité sociale des consommateurs québécois vis-à-vis des produits issus des systèmes de circularité. Les résultats de la recherche permettront d'identifier les conditions sous lesquelles ces produits pourront être socialement acceptés par les consommateurs/citoyens. Afin de répondre à ces attentes de recherche, le premier article permettra d'identifier les différents facteurs, affectifs et cognitifs qui sous-tendent l'intention d'achat des produits alimentaires issus des systèmes de circularité. Un accent particulier est porté sur les effets du niveau d'innovation, de l'attrait sensoriel et de l'attitude face au risque étant donné que ces facteurs ont été peu étudiés dans la littérature malgré leur importance. En vue de garantir de meilleures actions pour améliorer l'acceptabilité de ces produits, la littérature souligne le rôle du prix comme l'un des éléments les plus importants. Pour ceci, le deuxième article a pour objectif, dans un premier lieu, de tester l'effet du niveau d'innovation et de l'attitude face au risque sur la disposition à payer pour ces produits, et en deuxième lieu d'étudier l'effet du cadrage informationnel en vue d'identifier les facteurs les plus importants dans l'évaluation du consommateur des prix des produits alimentaires circulaires. Cette analyse est déterminante au regard de l'importance accordée par les recherches antérieures à l'information sur la décision d'achat des produits nouveaux ou non familiers. Enfin, pour avoir une compréhension plus systématique des facteurs d'acceptabilité sociale de ces produits, le troisième article s'intéresse, quant à lui, aux déterminants d'adoption de la technologie qui sous-tend la fabrication des produits alimentaires issus de la circularité par le biais d'une application des éléments du modèle d'acceptation de la technologie (TAM). Le premier article a permis de mettre en évidence l'effet significatif de facteurs cognitifs tels que la néophobie alimentaire, l'utilité perçue (de ces produits dans la résolution des problèmes liés au gaspillage alimentaire et à la durabilité de l'agriculture) et l'attitude (envers les produits alimentaires issus de la circularité) d'une part et d'autre part, de facteurs émotionnels comme le dégoût et la peur sur l'acceptabilité des produits alimentaires issus de la circularité. Le deuxième article confirme la réticence des consommateurs à l'achat de ces produits qui se traduit par une disposition à payer inférieure à leurs homologues conventionnels et met en avant l'importance des informations positives et négatives sur l'amélioration ou la détérioration de cette disposition. En ce qui concerne le contexte, un cadrage environnemental ou sanitaire aurait plus d'effet sur la disposition à payer qu'un cadrage économique de l'information. Enfin, le troisième article a testé des éléments du modèle d'acceptation de la technologie (TAM) qui a réussi à prédire les relations entre les variables de l'étude pour mieux comprendre l'acceptabilité de l'innovation derrière les produits alimentaires issus de la circularité en mettant un accent particulier sur l'importance de la perception de l'utilité de la technologie pour résoudre les problèmes liés au gaspillage aux yeux des consommateurs.

Une série de chiroporphyrines bridées et leurs complexes métalliques, dans lesquels les substituants méso adjacents, dérivés du biocartol, sont liés deux à deux par une bride de n groupements méthylènes, a été préparée. Ces composés peuvent exister sous la forme de quatre atropoisomères (alpha-alpha-alpha-alpha, alpha-beta-alpha-beta, alpha-alpha-alpha-beta ou alpha-alpha-beta-beta) suivant que les substituants méso sont orientés au-dessus (alpha) ou en dessous (beta) du plan moyen de la porphyrine. Nous avons caractérisé la conformation de ces porphyrines chirales à l'aide de plusieurs techniques spectroscopiques : résonance magnétique nucléaire du proton, dichroïsme circulaire électronique, et dichroïsme circulaire vibrationnel. Ces deux dernières techniques se sont révélées particulièrement utiles pour la caractérisation conformationnelle des métallochiroporphyrines paramagnétiques. La chiroporphyrine comportant les brides les plus courtes (n = 8), ainsi que son complexe de zinc, peuvent être isolés à l'état solide sous la forme de l'atropoisomère alpha-alpha-alpha-alpha mais en solution ils sont soumis à des équilibres conformationnels aboutissant à des distributions d'atropoisomères qui dépendent fortement du solvant et de la concentration. L'addition de pipéridine en position axiale sur le complexe de zinc a une influence importante sur la distribution des atropoisomères. Inspirés par cette remarquable flexibilité conformationnelle, nous avons tenté de contrôler la forme moléculaire de quelques complexes métalliques dans cette série par plusieurs méthodes. Nos résultats démontrent qu'il est possible d'induire des changements conformationnels de grande ampleur (alpha-alpha-alpha-alpha ↔ alpha-beta-alpha-beta) dans les complexes de nickel(II) et de manganèse(II/III) par application d'un signal chimique ou rédox qui modifie l'occupation de l'orbitale stéréochimiquement active 3dx2-y2. Les basculements conformationnels observés sont réversibles. La bistabilité moléculaire que nous avons mise en évidence dans ces systèmes est potentiellement intéressante pour la conception de dispositifs nanoélectroniques tels que les mémoires moléculaires non volatiles.

Le nouveau signal GPS L2C contient sur une même porteuse une voie pilote et une voie de données. Il est proposé dans cette thèse des opérateurs de fusion non-linéaire, pour estimer les décalages du code et les informations de retard de phase obtenus sur ces deux voies. De plus nous proposons une nouvelle architecture de poursuite basée sur des boucles ouvertes intégrant des estimateurs et détecteurs de ruptures conjoints. En effet, l'évolution du discriminant obtenu par une boucle de poursuite du code ouverte, est linéaire par morceaux. Nous proposons dans ce cas un estimateur de ruptures intégrant un nouvel opérateur de fusion non-linéaire qui utilise une information a priori sur le paramètre à estimer. Cette information a priori permet de diminuer la corrélation entre les différentes observations et ainsi de diminuer l'erreur quadratique moyenne des mesures fusionnées. La boucle de poursuite ouverte du retard de phase, fournit une mesure angulaire du déphasage du signal GPS reçu. Dans ce contexte nous avons étendu les techniques de fusion et de filtrage d'état Bayésien de la statistique linéaire à l'analyse des données circulaires pour l'estimation du déphasage. Nous proposons un nouvel opérateur de fusion angulaire, un filtre récursif circulaire et un estimateur de rupture de moyennes dans un processus circulaire stationnaire par morceaux. Les algorithmes proposés permettent de réaliser une intégration longue des valeurs cohérentes du discriminant et d'améliorer ainsi la localisation à la milliseconde d'un récepteur mobile.

Cette thèse se propose de tenter d’évaluer les opportunités de l’économie circulaire à l’échelle territoriale et d’y engager le rôle que jouent les cycles biogéochimiques, les systèmes économiques et les frontières entre l’économie et l’environnement au cours du projet de transformation du centre de traitement de déchets ménagers à Ivry-Paris XVIII. Pour y parvenir, on peut adopter trois dimensions différentes. L’une, inspirée par la définition de biosphère proposée par Vernadsky, analyse le parcours des molécules dans la biosphère. Les deuxième, plus proche de la perspective privilégiée par Sraffa et Leontief, conduit à reconstituer une historie de la pensée économique sur la base de l’interface entre l’économie et l’environnement. La troisième, inspirée de la méthode de Jason Moore, consiste à confronter les positionnements des acteurs autour de la régulation des frontières entre les processus d’appropriation de l’économie et la préservation de l’environnement.Répondrons alors à la question suivante : Quelle circularité dans les grands cycles de la biosphère?. On peut constater que certain parcours de molécules peuvent être circulaires et/ou linéales en fonction de la temporalité de cycle. Cette notion du temps de cycle nous a aidé à cadrer les discussions sur la mesure des cycles, mais sur tout fourni un cadre pour la compréhension de la structure de la relation autour du sujet des opportunités d'économie circulaire à Paris.Nous nous proposons d’étudier une définition contextuelle de l’économie circulaire : un cadre d’analyse durable ?. La question de la nécessité d’une approche holistique pour étudier les cycles de la nature, est aussi ancienne que l’économie. Ce qui est en jeu derrière le capitalisme, c’est sa capacité de porter la vie, on se reporte à l’ouvrage L’économie et le vivant de René Passet. Il convient donc de se placer dans une perspective holistique des concepts utilisés pour l’économie écologique et l’écologie industrielle.Revenons au prix et à la structure de valeur, quel système de valeur dans les bouclages de flux entre la nature et l’économie?. La thèse propose un cadre conceptuelle d’analyse pour explorer les étapes permettant d’élaborer sa stratégie d’économie circulaire en utilisant les trois dimensions d’analyse. L’application du modèle d’économie circulaire a pour intérêt de faciliter l’identification et le choix d’un ensemble cohérent d’indicateurs interdépendants (système d’indicateurs) permettant la caractérisation des différentes dimensions de bouclage de flux de matière et d’énergie. Il est souvent possible de mesurer le bouclage des certains processus en utilisant les indicateurs proposés par Liu Yifang et pour la fondation Ellen MacArthur.Répondrons alors à la question suivante : Quel projet de transformation du centre Ivry-Paris XIII pour demain, alors que la gouvernance sur les frontières entre l’économie et l’environnement évolue ?. Pour répondre à cette question, nous avons exploré trois cas d'étude : 1. Le cas d’une mise en décharge du déchet sans mécanismes de bouclage. 2. Le cas d’un compostage urbain qui considère un bouclage de flux de la matière. 3. Le cas d’une incinération de déchets qui examine un bouclage de flux d'énergie. Le passage de l’incinération vers une variation plus vertueuse de compostage urbain a été fait en utilisant un compostage urbain de proximité (bénévole). Nous devons constater que le prix de vente du compost pose un problème d’équilibre financier dans le système de la valeur du compostage et donc, éventuellement des subventions seront nécessaires à sa bonne marche. Ensuite la tonne de compost écoulée peut être subventionnée, à hauteur du prix de la mise en décharge. Finalement, le projet de reconstruction de l’usine de traitement d’Ivry-Paris XIII montre aussi une certaine complexité d'interaction entre acteurs publics, privés, et la société civile, qui pose la question des capacités de concertation de l’État. / 1. Introduction : This thesis attempts to evaluate the opportunities of the circular economy at the territorial scale and to engage the role of biogeochemical cycles, economic systems and the institutional boundaries between the environment and the economy, during the transformation project of the waste treatment center at Ivry-Paris XVIII. To achieve this thesis, three different dimensions can be taken into consideration. The first one, inspired by the definition of biosphere proposed by Vernadsky, analyzes the pathways of molecules such as nitrogen in the biosphere. The second one, closer to the perspective supported by Sraffa and Leontief, leads to reconstruct a history of economics based on the interface between economy and environment. The third one, inspired by Moore's dialectical method, is to confront the positioning of the actors around the regulation of the boundaries between the processes of appropriation of the economy and the preservation of the environment.2. Methodology : The fourth part of the thesis aims at proposing a conceptual framework of successive or simultaneous steps to develop its strategy of circular economy using the three analysis dimensions, In this context, The thesis proposes a Sraffa’s typology of ten structures of the system to formalize economic-physical relations.The application of the circular economy model has the advantage of facilitating the identification and selection of a coherent set of interdependent indicators (system of indicators) enabling the characterization of the different dimensions of the close of material and energy flows. It is often possible to measure the closure of the loops of certain processes using indicators proposed by Liu Yifang and the Ellen MacArthur Foundation.3. Case of study - What Ivry-Paris XIII plant project would suit for tomorrow? : To answer this question, we explored three cases of study. 1. The case of landfilling of waste without looping mechanisms, 2. The case of urban composting which considers close the loops of the matter flow. 3. The case of incineration of waste which examines looping of energy flows.On the basis of the results of the indicators, our three case studies correspond to different flows configurations in the same territory.The move from incineration to urban composting has been explained on the basis of non-profit urban composting. This volunteer characteristic of the house composting can be illustrated by a Sraffian profit rate equal to zero. We must note that the selling price of compost poses a financial problem in the value system and hence subsidies will be necessary for its smooth running. Then, the ton of compost can be subsidized, at the price of a landfill.We will also be able to propose an alternative subsidy to household composting therefore; an industrial composting that can be carried out by a recycling company such as Bio Yvelines Services. In addition, the transition to the incineration can be managed by the Metropolitan Household Waste Agency (Syctom). The project of rebuilding the Ivry-Paris XIII treatment plant also shows a certain complexity of interaction between public and private actors and civil society, which raises the question of the state's capacity for a public discussion.

Ce travail porte sur la conception de réseaux large bande à double polarisation basées sur des antennes spirales d'Archimède. Ces antennes sont connues pour avoir une bande passante très large. Mais, dans un réseau, la bande passante est diminuée du fait de l'apparition de lobes de réseaux. Pour que le réseau fonctionne à double polarisation, il est nécessaire d'utiliser des éléments de polarisations opposées, ce qui accroit encore la distance entre les éléments possédant la même polarisation. Ceci fait ainsi apparaître les lobes de réseaux à des fréquences inférieures par rapport au cas à mono polarisation. Dans ce travail, une méthode analytique a été développée pour estimer la bande passante des réseaux d'antennes spirales. Cette méthode a montré que la bande passante maximale d'un réseau à distribution spatiale uniforme est d'environ une octave pour le cas à mono polarisation et inexistant pour le cas à double polarisation. Pendant la validation de la méthode d'estimation quelques résonances ont été observées. Des explications de ce phénomène sont présentées, ainsi que des possibles solutions. Pour élargir la bande passante du réseau, nous montrons qu'il est possible d'utiliser en même temps les deux tendances actuelles de conception de réseaux d'antennes large bande. En utilisant deux techniques issues de ces deux tendances, nous avons pu réaliser un réseau présentant une bande passante de 6:1. Des perspectives sont aussi présentées. / This work focuses on the design of wideband dual polarized arrays using spiral antennas. These antennas are known for having wideband properties. But, due to the presence of the grating lobes, the bandwidth is decreased when using an array instead of a single antenna. In order to obtain a dual polarized array, it is needed to use elements of opposite polarization, which creates great distances between same polarization elements, meaning an earlier presence of the grating lobes. In this work, an analytic method was developed to estimate the bandwidth of the spiral arrays. This method showed that the maximum bandwidth of uniform spiral arrays is about an octave, for the mono-polarized case, and nonexistent for the dual polarized case. Working on the validation of the method, some resonances were observed. Explanations are presented, as well as possible solutions. Trying to expand the bandwidth of the array, it was found that it is possible and suitable to use at the same time the two current design paradigms for wideband arrays. Using this idea, a 6:1 bandwidth concentric rings array using connected spirals was achieved. Perspectives are also presented.