Depuis une dizaine d’années, à la faveur des bouleversements accompagnant la transformation numérique, une nouvelle famille de phénomènes a fait son apparition dans le catalogue des préoccupations académiques légitimes. Citons pêle-mêle les makers, les hackers, les fablabs, hackerspaces et autres tiers-lieux. Un nombre croissant d’études leur est consacré, leur visibilité médiatique est incontournable et une partie des acteurs et structures de cet environnement est engagée dans un processus d’institutionnalisation. Plutôt que d’essayer de faire accéder ces notions à la dignité de catégories sociales objectives, nous avons entrepris dans ce travail de déconstruire leur apparente cohérence en nous appuyant sur l’analyse d’une immersion de plus de 15 ans dans l’écosystème des TPE innovantes. Nous avons par lasuite établi un parallèle entre la dynamique historique de développement du numérique et une dynamique collective d’émergence de nouvelles formes de solidarité. Cette approche nous invite à considérer ces phénomènes comme un symptôme et une étape du processus de transformation des organisations appelé « innovation », au cours duquel les questions relatives aux nouvelles technologies produisent des mobilisations collectives et atteignent ainsi un seuil de politisation aboutissant à l’émergence d’institutions de régulation conjointe. / With the social upheaval engedered by the digital transition, a new class of phenomena has entered the realm of established academic concerns. These include Makers, Hackers, Fablabs, Hackerspaces and other third places. An ever-increasing number of studies are devoted to them. Their media visibility is unavoidable. And some actors within this environment are now engaged in institutionalization. Our aim is not to elevate these notions to the rank of objective social categories. Instead, relying on a fifteen year field immersion within the innovative SME ecosystem, we undertake here thedeconstruction of their apparent coherence. We subsequently draw a parallel between the historic dynamics of digital transition and the collective dynamic that has yielded the emergence of new forms and structures of solidarity. This perspective leads us to consider these objects as a peculiar step in organizations’ transformation process, the digital transition, during wich technoloy related issues tend to produce collective mobilizations. In turn, these pass a threshold of politicization, which leads to the emergence of arenas of « joint regulation ».

Salmonella enterica sérovar Typhi est une bactérie pathogène humain-spécifique et l’agent étiologique de la fièvre typhoïde. Parmi ses facteurs de virulence, il y a 14 systèmes d’adhésion putatifs nommés fimbriae qui ont été identifiés dans le génome de S. Typhi. Les fimbriae sont regroupés en opérons qui codent pour des structures protéiques extracellulaires, pour une machinerie de sécrétion et d’assemblage et parfois pour des régulateurs. Ceux-ci sont peu exprimés en conditions de laboratoire et peu étudiés chez S. Typhi. Parmi les 14 fimbriae de S. Typhi, 12 appartiennent à la classe des chaperon-placier, c’est-à-dire qu’ils possèdent un chaperon et un placier qui leur sont dédiés pour la formation de la structure fimbriaire. Je crois que ces fimbriae sont importants pour la pathogenèse de S. Typhi. Le but de ce projet est l’analyse fonctionnelle des fimbriae de type chaperon-placier chez S. Typhi. Pour ce faire, j’ai voulu établir une caractérisation générale des 12 fimbriae de type chaperon-placier, puis j’ai concentré l’étude sur la régulation de 2 de ces fimbriae, c’est-à-dire Fim et Std. La caractérisation générale des fimbriae de type chaperon-placier consistait à déterminer l’expression des promoteurs fimbriaires lors de la croissance en différentes conditions de culture mimant l’infection, à déterminer la présence et la morphologie des fimbriae à la surface de la bactérie et à évaluer l’effet des fimbriae sur la pathogenèse de S. Typhi (formation de biofilm, interactions avec les cellules de l’hôte et motilité bactérienne). L’expression maximale des fimbriae a été obtenue principalement en milieu minimal. J’ai observé pour la première fois 6 des 12 fimbriae par microscopie électronique à transmission. Chaque fimbria présentait des effets sur au moins une étape testée sur la pathogénèse. La régulation de std et fim a été étudiée en déterminant le rôle de régulateurs globaux et par criblage d’une banque de mutants par insertion de transposon. Principalement, j’ai découvert que le promoteur std était activé par Crp, responsable de la répression catabolique, tandis que fim voit son expression modulée par la chaîne de transport d’électrons (Ndh) et des perturbations de l’enveloppe (OmpR). Finalement, nos résultats démontrent que les fimbriae de type chaperon-placier sont importants pour la 6 pathogenèse de S. Typhi et que deux de ceux-ci sont régulés par des signaux environnementaux importants rencontrés par la bactérie lors de l’infection. / Salmonella enterica serovar Typhi is a human-specific pathogenic bacteria and the etiologic agent of typhoid fever. Among its virulence factors, there are 14 putative adhesion systems named fimbriae identified in the S. Typhi genome. Each fimbria is clustered in an operon that encodes for extracellular proteinaceous structures, for the secretion and assembly machinery and sometime for regulators. Fimbrial genes are poorly expressed under laboratory conditions, with few studied in S. Typhi. Among the 14 fimbriae, 12 belong to the chaperone-usher class, where each one encodes a dedicated chaperone and usher that form the fimbrial structure. I propose that fimbriae are important for S. Typhi pathogenesis. The aim of this project is the functional analysis of all the chaperone-usher fimbriae of S. Typhi. My goals were to establish a general characterization of the 12 chaperone-usher fimbriae, and to study specifically the regulation of 2 fimbriae, Fim and Std. The general characterization of chaperone-usher fimbriae includes the determination of the expression of fimbrial promoters in different growth conditions mimicking infection, the observation of the presence and morphology of fimbriae at the bacterial surface, and the evaluation of the role of fimbriae on S. Typhi pathogenesis (biofilm formation, host-cells interactions and motility). Fimbrial expression was generally higher when cells were grown in minimal medium. I was able to observe for the first time the presence of 6 out of 12 fimbriae by transmission electron microscopy. Regarding the role of fimbriae in pathogenesis, each fimbria was involved in at least one step. Regulation of std and fim was studied by evaluating the implication of several general regulators and by screening a transposon-based library. Overall, I discovered that the std promoter was activated by Crp, responsible of catabolic repression, and that fim was modulated by the activity of the electron transport chain and by envelope perturbations. Finally, my results demonstrated that the chaperone-usher fimbriae are important for S. Typhi pathogenesis and two of them are regulated by important environmental signals encountered during bacterial infection.

Les Centrales Solaires Thermodynamiques à génération directe de vapeur utilisent la concentration optique du rayonnement solaire direct pour produire de la vapeur d'eau à haute pression et haute température. La vapeur d'eau est ensuite utilisée directement comme fluide de travail d'un cycle thermodynamique type Rankine, pour la propulsion d'un couple turbine-génératrice et assurer ainsi une production électrique. La conjonction de la variabilité naturelle de l'ensoleillement, qu'elle soit lente et déterministe (cycle jour/nuit, cycle saisonnier, dégradation des performances optiques), ou rapide et non déterministe (passages nuageux), et de la présence d'un écoulement diphasique eau/vapeur dans les tubes horizontaux, provoque un comportement fortement dynamique du système de génération de vapeur. Par ailleurs, les turbines à vapeur étant très sensibles aux fluctuations de la température d'admission de vapeur, il convient donc de réguler le plus efficacement possible la production de vapeur. Les temps de séjour de fluide dans les champs solaires linéaires pouvant être relativement longs, les stratégies de contrôle conventionnelles se révèlent moins adaptées et peu efficaces. L'objectif de ce travail est d'étudier, par la réalisation de modèles et de leur utilisation en simulation, le fonctionnement dynamique du système de génération de vapeur. Des modèles dynamiques de centrales linéaires de Fresnel et cylindro-parabolique sont réalisés, et des données expérimentales issues d'un prototype cylindro-parabolique sont utilisées pour la validation. Les modèles permettent ensuite l'étude de stratégies de régulation, permettant un contrôle de la vapeur sortant du champ solaire soumis à des transitoires. L'étude de l'utilisation de méthodes de prédiction de l'ensoleillement direct à court terme est abordée à la fin de ce travail, afin d'évaluer la possibilité d'intégrer ces méthodes dans les stratégies de régulation. / Direct steam generation concentrated solar power plants use the optical concentration of solar direct irradiation to generate high pressure and high temperature steam in the absorber tubes. Steam is used as the working fluid of a Rankine-type thermodynamic cycle for the propelling of a steam turbine and an electric generator. The conjunction of the natural transient condition of solar irradiation and the presence of a two-phase flow inside the absorber tubes leads to a strong dynamic behavior of the steam generation system. Moreover, steam turbines being very sensitive to inlet temperature transients, the control of steam generation has to be achieved with the best possible efficiency. Because of the large time constants of the flow in the solar field (among other reasons), basic control strategies are poorly efficient and not well suited. The aim of this thesis work is the study, through modeling and simulation, of the dynamic behavior of the steam generation system. Dynamic modeling of linear Fresnel and parabolic-trough solar plants is carried out, and experimental data from a parabolic-trough prototype are used for validation. The models are used for the study of advanced control strategies, for a better control of steam conditions at the solar field outlet, under irradiation transients. Short-term irradiation prediction methods are evaluated for a use in the control strategies.

La thèse s’est développée comme suit. Chapitre 1 étudie la situation concurrentielle du marché de la télévision en clair. Nous avons construit un modèle de concurrence oligopolistique et identifié la nature et l’ampleur des externalités entre les téléspectateurs et les annonceurs publicitaires. Nous contribuons à la littérature en mettant en œuvre une procédure simple permettant de tester le type de comportement des entreprises sur un marché. Nous démontrons que la nature de la concurrence sur le marché publicitaire de la télévision est du type Cournot (i.e., une concurrence sur la capacité d’offre d’écrans publicitaires). Nos estimations nous permettent aussi de conclure que, sur un marché biface, des taux de marge élevés sur une des faces du marché ne signifient pas une absence de concurrence. Au chapitre 2, j'utilise un modèle théorique pour analyser le comportement concurrentiel des plateformes médias financées par la publicité. Les plateformes sont spécifiées pour être différenciées horizontalement et la structure du marché est un oligopole. Je démontre dans cet article que la «réaction stratégique» des chaînes de télévision sous une concurrence à la Cournot est complémentaire (i.e., si une chaîne augmente son offre de publicité, ses concurrents ont intérêt à augmenter leurs offres de publicité également). Par conséquent, la fusion des régies publicitaires permet à toutes les chaînes du marché d’augmenter leurs quantités de publicité. J’ai ensuite testé la prédiction théorique avec des données sur le marché de la télévision en France et le modèle utilisé dans le premier chapitre. La simulation contrefactuelle conclut les mêmes résultats que le modèle théorique. Au chapitre 3, j’analyse l’effet de la régulation par plafonnement des volumes publicitaires sur les chaînes de télévision en clair. J’exploite une nouvelle base de données par tranche horaire sur 12 chaînes de télévision en France pendant un an (2014). J'estime tout d'abord la demande des téléspectateurs et des annonceurs, ce qui me permet de tenir compte de la nature biface du marché dans la spécification de la décision stratégique des chaînes. J'identifie les «prix fictifs» de la régulation à partir des contraintes observées. Enfin, j’ai mené deux simulations contrefactuelles pour calibrer les effets de la régulation. Mes résultats suggèrent que la régulation protège le bien-être des téléspectateurs, alors que son impact sur le profit de l'industrie peut être positif ou négatif, en fonction du niveau de concentration du marché. Compte tenu de la structure du marché biface de cette industrie, la régulation par plafonnement n'est pas nécessaire si le marché reste concurrentiel. Cependant, quand le marché se concentre, la régulation peut augmenter jusqu'à 5,75% du surplus des consommateurs, mais diminuer jusqu'à 4,8% du profit de l'industrie. (...) / The first chapter of the thesis studies the advertising competition on the French broadcast TV market. We use a unique dataset on the French broadcast television market including audience, prices, and quantities of advertising of twenty-one TV channels from March 2008 to December 2013. We specify a structural model of oligopoly competition and identify the shape and magnitude of the feedback loop between TV viewers and advertisers. We also implement a simple procedure to identify the conduct of firms on the market. We find that the nature of competition in the French TV advertising market is of the Cournot type. Further, we provide empirical evidence that the price-cost margin is not a good indicator of the market power of firms operating on two-sided markets. In the second chapter, I use a theoretical model to analyze the competitive behavior of advertising financed media platforms. The platforms are specified to be horizontally differentiated and the market form is an oligopoly. The first major insight of the model is that the different platforms behave as strategic complements under Cournot competition. In particular, if a platform increases its quantity of advertising, it is optimal for its competitors to raise their respective advertising quantities as well. The model suggests that the merger of advertising sales houses of several platforms increases the advertising offers of all the competing platforms of the market (both the merged and unmerged), holding the quality of platforms unaffected. I further test the theoretical prediction with TV market data and model used in the first chapter, the empirical counterfactual simulation suggests same results as the theoretical model. Finally, in the last chapter, I investigate the welfare effect of the widespread policy of regulating advertising time on TV. The project exploits a novel dataset of per hour data on 12 broadcast TV channels in France during one year (2014). I first estimate the demand of TV viewers and of advertisers, which allows me to account for the two-sidedness of the market in the supply decision of TV stations. I show in this work how to identify the shadow prices of regulation when the regulatory constraints are observed. Finally, I conduct two counterfactual experiments to calibrate the welfare effects of the regulation. My results suggest that the regulation protects welfare of TV viewers, while its impact on the industry's profit can be either positive or negative, depending on the concentration level of the market. Given the two-sided market structure of the broadcast TV industry, regulating advertising time is unnecessary on a competitive market. However, when the market become concentrated, the regulation can improve up to 5.75% of consumer surplus, but decrease until 4.8% of the industry's profit. (...)

Les vibrations ambiantes representent une source potentielle d'energie pour alimentation des capteurs sans fil autonomes. La transduction electrostatique est une des techniques utilisees pour la conversion de l'energie des vibrations en electricite. De nombreuses realisations des transducteurs et leurs circuits de conditionnement ont deja ete presentees dans la litterature. Pour transmettre l'energie convertie vers une charge utile des interfaces specifiques doivent etre concues. Ce dernier sujet a ete peu aborde dans la litterature. Ce travail etudie une interface avec la charge dans un dispositif de recuperation d'energie vibratoire. L'architecture proposee au cours de cette etude est adaptee aux circuits de conditionnement de type pompe de charge, qui fonctionne selon un cycle charge-tension rectangulaire. L'interface proposee accomplit deux taches. Premierement, il permet de transferer l'energie electrique du circuit de conditionnement vers une charge tout en abaissant la tension d'une maniere adiabatique, c.a.d., en minimisant les dissipations. Deuxiemement, il permet de reguler le debit d'extraction d'energie du circuit de conditionnement en ajustant dynamiquement la puissance de ce transfert. Cela est realise avec un circuit integree en technologie 0.35um CMOS haute tension dont l'architecture est inspiree d'un convertisseur DCDC de type Buck fonctionnant en regime discontinu. La consommation de l'interface est minimisee grace a l'utilisation du regime sous le seuil des transistors MOS pour pratiquement tous les blocs, grace a une alimentation reduite a 1.1V. L'interface consomme en dessous de 100nW, et est capable de gerer des sources d'energie a puissance < 1uW. / Vibrational energy is an attractive power source for self-powered wireless sensors. A mainstream harvesting technique for vibrational energy is electrostatic MEMS harvesters. Various circuit architectures have already been introduced with many successful implementation, yet a load interface that efficiently manages the harvested energy has rarely been reported. In this work a load interface is proposed which is suited for any condition circuit (CC) implementing rectangular QV cycles. In general, a rectangular QV conditioning circuit has an optimum interval of which the energy harvested is maximised, thus the harvested energy should be periodically removed to maintain maximising the harvested energy. This is achieved through the load interface (LI). The LI proposed is a switched inductor capacitive architecture with a LI controller allowing the extraction of the energy in a multiple energy shot fashion. The LI controller incorporate an ultra low power clock for switching events and low power comparator for switching decision. Power consumption is reduced by operating at a low supply voltage (1.1V). The LI is implemented in AMS0.35HV technology with a mixed high voltage-low power control blocks. It takes into account the harvester operation to maximise its extracted energy. It overcomes the constrained limited biasing power, tackles resistive losses and power handling transistor long channels by transferring the energy in a multiple shots fashion. A CMOS implementation is proposed along with simulation results showing an average consumed power of the controller less than 100nW allowing the system to operate with input power levels as low as few hundreds of nano-watts.

L'objectif de cette thèse est d'explorer les corrélats électrophysiologiques du traitement des émotions à différents niveaux : la perception, la réactivité et la régulation émotionnelles, chez des patients bipolaires. La plupart des études portant sur le traitement des émotions dans cette population clinique se sont focalisées sur le traitement des émotions faciales. Ces études ont mis en évidence un dysfonctionnement des processus de réactivité et de régulation émotionnelles. Cependant, peu d'études se sont intéressées au traitement de la prosodie émotionnelle chez ces patients. Or, la prosodie émotionnelle joue un rôle central dans les interactions sociales. C'est pourquoi il apparaît important d'étudier les corrélats électrophysiologiques des processus mis en œuvre à un stade pré-attentionnel, au niveau de la détection de changements survenant dans notre environnement auditif et de l'orientation de l'attention, étapes précoces du traitement des émotions (Scherer, 2001). A notre connaissance, aucune étude ne s'y est intéressée chez les patients bipolaires. Par ailleurs, un grand nombre d'études montrent que ces patients présentent une hyperréactivité émotionnelle ainsi qu'un défaut de régulation émotionnelle, en lien avec des anomalies telles qu'une hyperactiviation amygdalienne et/ou une hypoactivation du cortex préfrontal. Cependant, les corrélats électrophysiologiques de la réactivité et de la régulation émotionnelles sont peu connus chez ces patients comme dans la population générale. L'objet de ce travail est de proposer deux expériences en électroencéphalographie afin d'étudier le décours temporel des processus de détection de la nouveauté et d'orientation non volontaire de l'attention et de processus de réactivité et de régulation émotionnelles à l'aide des potentiels évoqués. Dans la première expérience, nous utilisons un paradigme Oddball afin d'étudier la détection de la nouveauté et l'orientation non volontaire de l'attention : le matériel élaboré spécialement pour cette étude est constitué de voyelles (/a/, /i/, /u/) produites avec une prosodie de joie, de peur, de tristesse ou neutre. Dans la seconde expérience, nous avons repris le paradigme d'induction émotionnelle à l'aide d'images (Schönfelder et al., 2013), dans lequel les participants observent passivement les images ou utilisent une stratégie de régulation émotionnelle (distraction, réinterprétation cognitive). Les principaux résultats ce cette thèse montrent des anomalies de traitement des émotions chez les patients bipolaires, dès les étapes précoces de détection de la nouveauté et d'orientation non volontaire de l'attention. Si les participants contrôles présentent une MisMatch Negativity (négativité de discordance) plus ample pour certaines émotions (la peur) que pour d'autres (la joie), ce n'est pas le cas des patients. Par ailleurs, ces derniers ne présentent pas de modulation de la P3a par le changement d'émotions, ce qui indique une anomalie de l'orientation non volontaire de l'attention vers des stimuli émotionnels. Néanmoins, ils réagissent plus rapidement au changement d'émotions que les contrôles. À des étapes plus tardives, les patients bipolaires témoignent d'une réactivité émotionnelle importante pour les stimuli neutres, ce qui n'est pas le cas des contrôles. Enfin, les patients ne parviennent pas à réguler les émotions positives à l'aide d'une stratégie fondée sur le mécanisme de redéploiement attentionnel. Ces résultats suggèrent que les patients bipolaires présentent des anomalies de traitement des émotions dès les premiers processus perceptifs, n'impliquant pas de mécanismes d'attention volontaire, jusqu'à des niveaux de traitement plus contrôlés (réactivité et régulation émotionnelle volontaires). Cette thèse apporte de nouvelles données concernant la perception, la réactivité et la régulation émotionnelles et contribue à une meilleure connaissance des bases neurophysiologiques du traitement des émotions chez les patients bipolaire / This thesis investigates electrophysiological correlates of emotion processing from perception to reactivity and emotion regulation in adult with bipolar disorders. Most studies with such patients have focused on the processing of facial emotion. They showed impairment of facial recognition as well as emotional reactivity and regulation. However, few studies investigated the processing of emotional prosody and preattentive stage of processing in patient with bipolar disorders. Given that emotional prosody plays a crucial role in social interactions, it is important to better understand neurophysiological correlates of novelty detection and involuntary orientation of attention which constitute early stages of emotional processing (Scherer, 2001). To our knowledge, no study has yet addressed this issue in bipolar disorder. Moreover, patients with bipolar disorder have abnormal emotional reactivity and a deficit in emotion regulation along with hyperactivation of amygdala and hypoactivation of prefrontal cortex. Also, electrophysiological correlates of emotional reactivity and regulation are not well known in patients with bipolar disorders and in general population. For this purpose, two experiments were run in the present thesis in order to investigate the time course of novelty detection, involuntary orientation of attention, emotion reactivity and emotion regulation using evoked potentials responses. In the first experiment, an Oddball paradigm was used to assess novelty detection and orientation of attention. The linguistic material specifically designed for this study consists of French vowels (/a/, /i/, /u/) produced with happiness, fear, sadness or neutral prosodies. In the second experiment, an emotional induction paradigm (Schönfelder et al., 2013) was employed. Participants watched affective or neutral pictures or used an emotion regulation strategy (i.e., distraction or cognitive reappraisal). Taken together, the results of the present thesis indicate that patients with bipolar disorders show impairment in emotion processing even at preattentive stages such as novelty detection and involuntary orientation of attention. Healthy participants show a larger MisMatch Negativity in response to fear than to happiness, whereas patients did not. These patients did not show modulation of the P3a in response to emotion change, suggesting dysfunctioning of orientation of attention towards emotional stimuli. However, they were more sensible to emotion change than control as indicating by faster response in the case of such change. At a later stage, patients present greater emotional reactivity in response to neutral stimuli than controls. Moreover, they fail to regulate positive emotions using a regulation strategy based on attentional deployment (distraction). Overall, these results suggest that patient with bipolar disorder already show dysfunctioning at a perceptive level of emotional processing. A dysfunctioning was also attested at a more controlled processing (e.g. emotional reactivity and emotion regulation). Our work enriches the understanding on perception, reactivity and emotion regulation and contributes to a better understanding of neurophysiological bases of emotion processing in patients with bipolar disorder.

Dans les cellules souches embryonnaires de souris (mESCs), le groupe de protéines Polycomb (PcG) répriment les gènes de développement en participant ainsi à la maintenance de l’état de pluripotence. Ce complexe dépose la H3K27me3au niveau des éléments régulateurs induisant une compaction de la chromatine. Cette marque forme en plus des marquesactives H3K4me3 présentes des domaines bivalents. Etrangement, des boucles d’ADN dites entre le promoteur et enhancer, généralement associé à l’activation du gènes, sont observées au niveau des gènes bivalents avant leur activation.On suppose que la fonction du PcG pourrait être de neutraliser l'enhancer conférant une future activation rapide des gènes.Au cours de ma thèse, j’ai identifié les boucles d’ADN formé par les réprimés par PcG dans les mESCs. Pour cela,j’ai effectué un profilage épigénomique de 4 marques d'histones et identifié près de 2500 promoteurs bivalents et 13000enhancers. En utilisant des données publiées de Hi-C à haute résolution, j’ai identifié toutes les boucles formées par les domaines bivalents. Etonnement, j’ai pu identifier que de nombreux gènes réprimés par PcG interagissent avec des enhancers actifs. Cette observation a été suivie d'une validation par le 4C-seq. De plus, j’ai effectué une caractérisation fonctionnelle des boucles en utilisant deux approches. Tout d'abord, j'ai mis en place, en collaboration avec D. Bourc'his(Institut Curie), un système de culture de mESCs (2i + VitC) où le taux de H3K27me3 est réduit. J'ai effectué un profilage épigénomique similaire révélant que les promoteurs réprimés par PcG ont perdu la marque H3K27me3. En RNA-seq, j’ai démontré que l’expression des gènes ne change pas après le PcG soit détacher des promoteurs.. Ensuite, par la réalisation de plusieurs validations en 4C-seq j’ai démontré que les interactions avec les enhancers ne sont pas affecté alors que la moitié des enhancers interagissant perdent leurs marques activatrices. Dans le système 2i+VitC, ces gènes semblent être réprimés par un autre mécanisme suite à la perte du PcG. De plus, j’utilise une approche ciblée pour enlever localement laH3K27me3 de deux gènes bivalents en utilisant le système Cette technique est en cours d’optimisation.Notre étude est la plus systématique au niveau génomique des boucles d'ADN dans le cadre de la régulation des gènes PcG. Notre étude révèle une nouvelle fonction du PcG qui est la répression de boucle d’ADN déjà établies entre promoteurs et enhancers. / In the mouse embryonic stem cells (mESCs), Polycomb Group Proteins (PcG) repress developmental genes and thereby participating in the maintenance of the pluripotency. PcG repress genes by depositing the H3K27me3 histone marks on their regulatory elements, followed by chromatin compaction. In addition to the H3K27me3 marks, those genes carry H3K4me3 active marks and were characterized as bivalent. Intriguingly, at many PcG repressed genes, DNA loops can be observed with enhancer elements, which are normally thought to have an activating function. The aim of my project is to both describe and mechanistically dissect the function of Polycomb repressed promoter – enhancer loops.During my PhD, I aimed firstly to identify all promoter–enhancer loops involved by PcG repressed genes in mESCs. I have performed ChIP-seq profiling of 4 histone marks and identified around 2500 PcG repressed promoters and 13000 enhancers. Using a recently published high-resolution Hi-C data in mESCs, I have identified all DNA loops that are formed by PcG repressed promoters. Surprisingly, a high percentage of bivalent promoters were found to contact active enhancers. The presence of those loops were validated by ultra-high 4C-seq on selected genes and imply a small significant increase of the gene expression without leading to a complete activation of the gene. I have established a more physiological ESC model (2i+VitC) where H3K27me3 is reduced at all promoters. I have performed ChIP-seq, where bivalent promoters were all classified as H3K27me3 negative. RNA-seq experiments have showed that those genes do not become activated. 4C-seq experiments have revealed that those loops do not disappear after PcG removal, whereas the half of interacted enhancer loose their H3K27ac active marks. Those genes seem to remain repressed by an unknown mechanism. These results argue for a possible role of PcG in preparing the gene for their activation by blocking the productivity of such DNA loops. Secondly, I aimed to functionally characterize those DNA loops by using a CRISPR/dCas9 approach to completely remove H3K27me3 from two PcG repressed genes that contact active enhancers Pax6 and Nkx1-1 genes. This system is still under optimization steps.My project revealed the most systematic characterization of DNA loops under the regulation of PcG, providing important insight how PcG function to inactivate such loops. I have highlighted an additional function of PcG which the involvement in the repression of already establish loops between active enhancers and promoters and thereby blocking the productivity of such activating loops. This function is an addition to the already described repressive function of PcG on both promoters and poised enhancers.

L’équilibre rédox entre les niveaux des espèces réactives de l’oxygène et de l’azote (ROS, RNS) et les espèces antioxydantes cellulaires est déterminant pour le fonctionnement normal de la cellule et sa viabilité. Le déséquilibre redox ou « stress oxydant » peut altérer les voies de signalisation cellulaires et générer des dommages sur les protéines, les lipides et l’ADN des cellules. Il est ainsi associé à de nombreuses pathologies, notamment les cancers. Les cellules cancéreuses présentent une dérégulation redox importante et un stress oxydant basal intrinsèque plus élevé par rapport aux cellules normales. Elles sont donc très dépendantes des systèmes antioxydants pour leur viabilité. Ainsi, l’administration de drogues qui i) génèrent des ROS / RNS additionnelles ou ii) inhibent les systèmes antioxydant cellulaires, permet une cytotoxicité sélective contre les cellules cancéreuses. C’est la base biologique de la « thérapie anticancéreuse basée sur la modulation de l’équilibre redox». Dans ce contexte, nos travaux ont pour but de décrypter les mécanismes redox derrière l’activité anticancéreuse de la vitamine C (VitC) et de l’auranofin (AUF), seuls ou en combinaison, dans le modèle du cancer du sein. La VitC à des concentrations pharmacologiques élevées présente des propriétés pro-oxydantes. Dans cette étude, l’activité anticancéreuse de la VitC contre les lignées du cancer du sein est associée à une génération extracellulaire et intracellulaire de peroxyde d'hydrogène (H₂O₂) accompagnée d'une oxydation intracellulaire du glutathion (GSH). L’approche protéomique «redoxome» a révélé que la VitC induit une altération de l'état rédox d’enzymes antioxydantes clés et d'un certain nombre de protéines contenant des cystéines, impliquées dans les métabolismes de l’ARN et l’ADN et dans les processus énergétiques. La VitC est également responsable d’un retard dans la progression du cycle cellulaire et d’une inhibition de la traduction. Finalement, des analyses bioinformatiques ont montré que les niveaux d'expression de la peroxiredoxine 1 (PRDX1) sont corrélés à la cytotoxicité différentielle de la VitC dans les cellules cancéreuses du sein. L'AUF, un antirhumatismal, est un inhibiteur des thiorédoxines réductases qui a reçu une attention croissante pour son activité anticancéreuse. Nos travaux montrent que l’AUF inhibe également le système antioxydant du GSH et que cette inhibition est primordiale pour son activité anticancéreuse. L’AUF modifie l'état redox de nombreuses protéines impliquées dans la prolifération et le cycle cellulaire, et provoque une déplétion des dNTPs et un arrêt du cycle cellulaire. De façon remarquable, nous avons démontré que la combinaison de l’AUF et de la VitC présente une cytotoxicité accrue, synergique, médiée par H₂O₂ dans les cellules MDA-MB-231 et d'autres lignées cellulaires du cancer du sein sans trop affecter les cellules normales. In vivo, l’efficacité de la combinaison AUF/VitC a été validée sur des xénogreffes de MDA-MB-231 chez les souris sans présenter une toxicité notable, tandis que l'administration de l’AUF ou de la VitC en monothérapie n’inhibe pas la croissance tumorale. Enfin, les analyses protéomiques, bioinformatiques et fonctionnelles ont identifié la prostaglandine réductase 1 (PTGR1) comme biomarqueur prédictif de la réponse des cellules cancéreuses du sein à la combinaison AUF/VitC. En résumé, ces résultats contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes anticancéreux de la VitC et de l'AUF, seuls et en combinaison. En particulier, la combinaison de ces deux médicaments disponibles et non toxiques pourrait être efficace contre le cancer du sein triple négatif et potentiellement d'autres cancers présentant des propriétés redox similaires. Ainsi, une évaluation préclinique et clinique de ces traitements ouvrira la voie à des nouvelles thérapies anticancéreuses basées sur la modulation de l’équilibre redox cellulaire. / Reactive oxygen and nitrogen species (ROS, RNS) homeostasis and intracellular reductive/oxidative (redox) dynamics play a key role in regulating cell fate and are critical for normal cellular functions. Oxidative stress via the disruption of redox homeostasis can lead to aberrant cell signaling and toxic oxidative damage of DNA, lipids and proteins, and is therefore associated with human pathologies such as cancers. Cancer cells experience extensive redox deregulation and generally exhibit higher intrinsic basal oxidative stress than normal cells, as a consequence, they are more dependent on their antioxidant systems for survival. Thus, the administration of a drug generating additional ROS / RNS or inhibiting cellular antioxidant systems will exert a selective cytotoxicity towards cancer cells while sparing their normal counterparts. This is the biological basis for « redox-based anticancer therapy ». The work described here aims to investigate the redox-based anticancer activity of vitamin C (VitC) and auranofin (AUF), as single drugs or in combination, in breast cancer model. VitC at high pharmacological concentrations shows pro-oxidant properties. In this study, we showed that VitC anticancer activity against breast cancer cell lines was associated to extracellular and intracellular generation of hydrogen peroxide (H₂O₂), accompanied by the oxidation of intracellular glutathione (GSH). A “redoxome” proteomics approach revealed that VitC induces alterations of the redox state of key antioxidant enzymes and a number of cysteines-containing proteins including many proteins involved in RNA and DNA metabolisms and energetic processes. Cell cycle arrest and translation inhibition are associated with VitC-induced cytotoxicity. Finally, bioinformatics analysis and biological experiments identified that peroxiredoxin 1 (PRDX1) expression levels correlate with VitC differential cytotoxicity in breast cancer cells. AUF, an antirheumatic drug and known inhibitor of thioredoxin reductases, has been repurposed recently as a potent anticancer drug. We showed that AUF acts on both the thioredoxin and GSH systems and its impact on GSH system is essential for its anticancer activity. AUF alters the redox state of a number of nucleic acid-binding proteins involved in cell proliferation, cell division and cell cycle, triggering dNTP depletion and cell cycle arrest. Importantly, we observed that the combination of AUF and VitC reveals a synergetic and H₂O₂-mediated cytotoxicity towards MDA-MB-231 cells and other breast cancer cell lines without much impact on normal cells, thus decreasing the cytotoxic concentrations of AUF or VitC single drug. The anticancer potential of AUF/VitC combinations was validated in vivo on MDA-MB-231 xenografts in mice without notable side effects, while administration of AUF or VitC as a single agent failed to suppress tumor growth. Finally, SILAC proteomics, bioinformatics analysis, and functional experiments linked prostaglandin reductase 1 (PTGR1) expression levels with breast cancer cell response to AUF/VitC combination, thus identifying a potential predictive biomarker. Overall, these results provide new insights into the anticancer mechanisms of VitC and AUF, as single drugs and in combination. In particular, this combination of two non-toxic and commonly available drugs could be efficient against triple-negative breast cancer and potentially other cancers with similar redox properties. Further assessment in preclinical and clinical studies of these drugs and combinations could open new avenues for redox-based anticancer therapy.

Les bactéries lactiques sont largement utilisées en tant que ferments dans l'industrie laitière. Leur production s’effectue généralement dans des milieux semi-définis ou complexes dans lesquels certains nutriments peuvent être apportés par des extraits de levure (EXLs). Ce projet de thèse, qui associe deux partenaires industriels, les groupes Lesaffre et Sacco, ainsi que l’INRA, s’est focalisé sur l’effet des peptides de deux EXLs (EXL1 et EXL2) sur une souche industrielle de Streptococcus thermophilus, un levain lactique d’intérêt économique majeur. L’hypothèse sous-jacente était que ces peptides pourraient avoir un double rôle de nutrition et de régulation de fonctions cellulaires pouvant présenter un intérêt technologique. Afin d’explorer cette question, une stratégie expérimentale à deux niveaux a été élaborée : i) caractérisation et suivi cinétique de la fraction peptidique des deux EXLs par spectrométrie de masse (peptidomique) durant la fermentation de S. thermophilus en bioréacteurs, et ii) suivi cinétique parallèle du transcriptome et du protéome de la bactérie. L’objectif final était de croiser ces deux niveaux d’information afin de corréler des différences de contenu peptidique avec des différences d’activation de systèmes participant aux performances globales du levain.La caractérisation et le suivi du peptidome des EXLs en cours de fermentation a nécessité un important travail de développement méthodologique ayant abouti in fine à l’élaboration d’un outil analytique complet, combinant analyse peptidomique à haut-débit des échantillons et traitement bioinformatique et statistique des données. Cet outil a permis d’identifier environ 4000 peptides différents composant les deux EXLs. Le suivi cinétique a notamment permis de préciser la spécificité du transporteur d’oligopeptides de la bactérie (Ami). En particulier, il s’est avéré qu’une charge nette positive était le facteur prévalent pour le transport des peptides chez S. thermophilus. En complément de cette approche semi-quantitative, des analyses quantitatives ont été réalisées sur des fractions peptidiques des EXLs (dosages différentiels par HPLC des acides aminés avant et après hydrolyse). Elles ont notamment permis de révéler d’importantes différences de teneurs en oligopeptides entre les deux EXLs.En parallèle, le suivi transcriptomique et protéomique réalisé durant la croissance de la bactérie a révélé deux faits marquants. Le premier fait a trait à la surexpression dans l’EXL1 d’un locus génétique régulé par un mécanisme de quorum sensing utilisant un peptide phéromone comme signal moléculaire. Le deuxième fait marquant concerne diverses voies de biosynthèse (acides aminés et purines) différentiellement affectées par les deux EXLs. L’origine de ces dynamiques pourrait être au moins pour partie le fait de différences de contenu peptidique entre les deux substrats. Notamment, certaines voies de biosynthèse pourraient avoir été modulées différentiellement sous l’action de régulateurs centraux tels que CodY, dont l’activité est corrélée au contenu peptidique du milieu, ou encore YebC, un régulateur CodY-like dont le lien fonctionnel avec CodY reste encore inconnu chez S. thermophilus. Tous ces résultats ouvrent d’intéressantes perspectives pour mieux explorer le lien entre peptides et métabolisme bactérien. A terme, cette démarche pourrait se traduire par l’identification de biomarqueurs de performances dans les EXLs, et l’élaboration à façon de produits permettant de maximiser le potentiel technologique des ferments lactiques. / Lactic acid bacteria are widely used as starters in dairy industry. They are generally produced in complex fermentation media containing a wide array of nutrients that can be provided by yeast extracts (YEs). The main goal of this thesis project, involving two industrial partners, Lesaffre and Sacco, as well as INRA, was to investigate the effect of the peptide fraction of two YEs (YE1 and YE2) on an industrial Streptococcus thermophilus strain, a major lactic acid starter. The underlying hypothesis of this whole project was that YE peptides could have a role in nutrition but also regulate cellular functions of technological relevance. In order to explore this question, a two-step strategy was elaborated: i) mass spectrometry characterization (peptidomics) of both YE peptide fractions and time course analysis of their relative abundance during the growth in bioreactors of S. thermophilus, and ii) parallel time course analysis of the strain transcriptome and proteome. The final objective was to cross these two levels of information in order to correlate differences of peptide content with differentially activated systems related to technological performances.YE peptidome characterization and kinetic analysis first required an important methodological development. It eventually resulted in a complete analytical tool that combines high throughput peptidomic analysis as well as bioinformatic and statistical data processing. This powerful tool was able to identify around 4,000 different peptides in both YEs. Then, the time course analysis also clarified the in vivo substrate specificities of the oligopeptide transport system of the bacterium (Ami). A peptide positive net charge notably turned out to be the leading factor governing peptide transport. In addition to this semi-quantitative approach, quantitative analyses were carried out on YE peptide fractions (differential HPLC analyses of amino acids before and after sample hydrolysis). They notably revealed significant differences in oligopeptides content between both YEs.Meanwhile, genome scale transcriptomic and proteomic analyses performed during the strain growth highlighted two significant events. The first one concerns the overexpression in YE1 of a quorum sensing-based genetic locus that uses a pheromone peptide as molecular signal. The second event relates to several biosynthesis pathways (amino acids and purines) that were differentially affected by both YEs. These dynamics could result from differences in peptide content between both substrates. In particular, some pathways could have been differentially modulated by central regulators such as CodY, whose activity is correlated to the medium peptide richness, or YebC, a CodY-like regulator whose functional link with CodY is still unknown in S. thermophilus. All these results open avenues for a better understanding of the interplay between peptides and bacterial metabolism. In the future, this whole approach could lead to the identification of performance biomarkers in YEs, which in turns may eventually translate into the conception of new customized products granting high technological performances to dairy starters.

Cette thèse par articles se compose de trois chapitres. Le premier chapitre traite principalement de l’urbanisation. Il apporte un éclairage sur l’histoire des villes ainsi que sur les évolutions futures attendues. Ainsi, cet aperçu permet de comprendre les grands enjeux pour les décideurs publics concernés par les problèmes de congestion, de pollution, d’étalement urbain, etc. Les phénomènes d’urbanisation comme l’étalement urbain accentuent les enjeux de financement des nouvelles infrastructures de réseaux de télécommunications dans les zones rurales impactées par la hausse du taux d’urbanisation. Les problématiques spécifiques au secteur des transports trouvent aussi leur transposition dans le domaine des réseaux de télécommunications. Un certain nombre d’enseignements issus des politiques de transport peuvent donc être tirés pour la régulation des télécommunications. Le deuxième chapitre vise à répondre à la problématique du financement de nouvelles infrastructures de réseaux. Pour cela, trois essais sont proposés. Dans le premier essai, il est démontré que la menace crédible par l’État du déploiement d’une nouvelle infrastructure de réseaux peut inciter les acteurs privés à investir dans de nouvelles technologies de réseaux. Cette politique incitative n’est pas suffisante. Elle doit s’accompagner d’une politique de régulation de l’accès. Dans le deuxième essai, il est notamment démontré que le prix de l’accès aux infrastructures de réseaux doit intégrer une prime de risque afin que les acteurs privés soient totalement rémunérés pour le risque d’investissement et qu’ils continuent d’être incités à investir dans le futur. Le cadre conceptuel appliqué au marché du Qatar permet d’estimer la prime de risque selon divers scénarii. Enfin, le troisième essai propose une nouvelle approche de régulation pour traiter de la Neutralité du Net. En particulier, il est démontré que des pauses réglementaires (regulatory holidays en anglais) des règles de la Neutralité du Net pourraient s’avérer utiles. En effet, une pause réglementaire de certains principes stricts de la Neutralité du Net permettrait à un opérateur de vendre, pour une période limitée, des capacités supplémentaires aux fournisseurs de contenus et services. A l’issu de cette période, la capacité supplémentaire du réseau pourrait être réallouée à l’ensemble des services Internet soumis au régime du Best-Effort. Ainsi, il est démontré que cette régulation permettrait à la fois d’inciter les fournisseurs d’accès à Internet à investir mais aussi d’assurer une qualité de service relative constante sur Internet. Le troisième chapitre traite de l’effet des bloqueurs de publicités sur le marché de l’Internet. Le modèle théorique met en évidence les effets opposés de la publicité sur les réseaux de télécommunications : la publicité congestionne les réseaux mais permet également de promouvoir la diversité des contenus proposés aux consommateurs. Ainsi, il est démontré que le fournisseur d’accès à Internet peut être incité à intégrer un bloqueur de publicités, ce qui est sous certaines conditions socialement souhaitable du point de vue du bien-être collectif. / This PhD thesis consists of three chapters.The first chapter deals with urbanization. A brief history and forecast of cities are highlighted. This overview explains current and upcoming issues in cities, such as congestion, air pollution, urban sprawl, etc. Urban sprawl, among other things, accentuates the question of how to finance network infrastructures such as telecommunications networks at the local loop level in sparsely populated areas. Specific urban policies can be transposed to telecommunications. Some lessons are valuable to regulate this sector.The second chapter is focuses on funding new telecommunications networks. Three articles are put forth. In the first one, it is shown that the credible threat of a State-owned network can be an incentive for private players to invest in a next-generation access. This incentive regulation, however, does not suffice. It should be accompanied by dedicated access regulation. In the second article, it is shown that the regulated access price must include a risk premium to compensate the incumbent for the investment risk of asymmetric regulation. The proposed theoretical framework applies to the Qatari fixed market. Finally, in the third article, a new regulatory approach is put forth to address the issue of Net Neutrality, in particular, regulatory holidays of Net Neutrality rules can be relevant. This innovative approach would allow an Internet Service Provider, to sell, for a given time period, additional bandwidth to content and service providers. At the end of the period, additional bandwidth could be re-allocated to the Open Internet that functions under the Best-Effort regime. Hence, it is shown that this regulatory approach could be an incentive for Internet service providers to invest in more bandwidth but it would also guarantee, in the long run, a given level of quality of service for Internet services.The third chapter deals with the effect of ad blocking on the Internet. The proposed theoretical model highlights the opposite effects of ad blocking on telecommunications networks: on the one hand, ad blocking reduces network congestion, on the other hand, ad blocking increases available content diversity over the Internet. In consequence, Internet service providers have an incentive to integrate an ad blocker, which can be welfare enhancing under certain specific conditions.