Ce travail a pour objet la résolution d'un problème combinatoire posé dans le cadre de la régulation court terme (ou dynamique) du trafic aérien. On cherche à déterminer pour chaque vol régulable une trajectoire en 4 dimensions réalisable de manière à respecter les contraintes de capacité des secteurs tout en minimisant la somme des coûts des trajectoires choisies. Le problème est modélisé par un programme linéaire mixte. Une représentation ad hoc du système aérien sert de support à la modélisation fine des trajectoires. Un processus global de résolution basé sur la génération de colonnes couplée à la technique de branch-and-bound est détaillé. Les colonnes du problème représentant des trajectoires, la génération de colonnes par le sous problème de tarification se traduit par la recherche de chemins tridimensionnels sur un réseau continu et dynamique. Un algorithme spécifique basé sur les algorithmes de plus court chemin par marquage et sur la programmation dynamique est développé et testé. Toute la méthode est évaluée sur des instances réelles représentant l'espace aérien géré par la CFMU, l'organisme européen de gestion des flux de trafic aérien. Les résultats obtenus en un temps de calcul compatible avec le contexte opérationnel valident finalement la méthode

Mémoire de recherche / Le krach chinois de l’été 2015 sur les Bourses de Shanghai et de Shenzhen est arrivé dans un moment de ralentissement de la croissance économique chinoise. De même, la décennie perdue (1989-2002) au Japon, qui a commencé par la chute des cours boursiers en décembre 1989, survient une année où la croissance économique avait ralenti d’une année sur l’autre. Afin de relativiser ces ralentissements, il faut savoir que la croissance du PIB chinois est passée de 7,27% à 6,9% entre 2014 et 2015 ; et que la croissance japonaise est passée de 7,15% à 5,37% entre 1988 et 1989. Ces niveaux de croissance sont plutôt exceptionnels dans l’histoire longue du capitalisme. Malgré le fait que ce soit bien des ralentissements de croissance que l’on observe, on n’en reste pas moins dans des économies en forte croissance. Alors pourquoi et comment ces crises sont-elles survenues ? À partir d’une analyse régulationniste des capitalismes chinois et japonais, on observe des transitions de régime de croissance qui s’opèrent dans les années 1970-80 au Japon et depuis 2008 en Chine. Ces transitions de régime suivent chacune une trajectoire particulière de libéralisation. Notre hypothèse est que plus une économie capitaliste se libéralise, c'est-à-dire que plus elle déréglemente ses marchés financiers plus elle observe de l’instabilité sur ses marchés. Autrement dit, nous cherchons à établir un lien entre le degré de libéralisation du secteur financier et la survenue de crises financières. En comparant la crise des années 1990 au Japon et le krach de l’été 2015 en Chine, on peut dire que la crise au Japon est une crise structurelle qui a énormément modifié le régime de croissance. En revanche, le krach chinois était une petite crise de liquidité sur les bourses causée en partie par de l’innovation financière (Ex. : opérations sur marge, dérivées, etc.) et un certain laisser-faire des régulateurs. En observant les différentes trajectoires de libéralisation des deux pays, on peut discerner deux trajectoires distinctes. En revanche, on observe deux dynamiques qui sont similaires, à savoir une ouverture graduelle des économies et une déréglementation du secteur financier au fur et à mesure que les deux pays s’érigent en grande puissance économique. De plus, les crises qui sont l’expression des contradictions intrinsèques à tout système capitaliste vont avoir pour effet de purger une partie des créances douteuses tout en maintenant une dynamique de libéralisation. Nos recherches ont montré que la libéralisation du secteur financier est bien responsable en partie de l’instabilité financière et donc de la formation de bulles qui finissent toujours par éclater, déclenchant ainsi des crises financières. / Both the Shanghai and Shenzhen stock markets crashed during the summer of 2015. This occurred at a time when China’s economy was slowing down. The same phenomenon occurred in Japan during the 1990s. What is commonly referred to as the Japanese « Lost Decade », began when stock prices declined in December of 1989, at a time when economic growth was losing strength. We can compare the declining growth in the economies of China and Japan for these respective periods: China’s economic growth diminished from 7.27% to 6.9% between 2014 and 2015; Japan’s economic growth diminished from 7.15% to 5.37% between 1988 and 1989. Notwithstanding the observed decline in both country’s economy, these growth figures can still be considered exceptionally strong in a capitalistic system. We are therefore confronted to economic slowdowns in fast-growing economies. This begets the question: What reasons explain these two financial crises? From the perspective of the « Théorie de la Régulation », a French school of political economy, transitions occurred in the growth regimes in both Japan and China. The genesis of the economic crisis observed in Japan was a consequence of contradictions proper to all capitalistic systems, a phenomenon that was observed during the 1970’s and 80’s. Similarly, the most recent turning point in China’s evolving form of capitalism, occurred as of 2008. Each of these countries’ growth regime transitions result from a different application of economic liberalization. Our working hypothesis is the demonstration that, as a capitalistic economy becomes more liberalized, that is to say, financial markets become less and less regulated, the greater the volatility in the markets. In other words, can it be affirmed that there exists a direct link between a liberalized financial activity and financial crises. In comparing the Japanese crisis during the ‘90s and the market crash in China during the summer of 2015, we can conclude that the root of Japan’s difficulty was structural in nature, whereas China simply had liquidity difficulties that can be attributed to two causes: innovative financial tools and risk-tolerant market activities. In fact, Chinese market regulators tolerated prohibited practices. There are also similarities in the liberalization of Japan and China’s financial markets. What we assert to be common to both countries’ pathway to market liberalization is openness to foreign investment and an increased international presence. In addition, both countries deregulated their financial sectors. These commonalities occurred as both countries became important economic players in the global economy. We also conclude that both crises, occurring, as stated previously, in a climate of increased market liberalization, allowed for the partial expungement of bad loans. However, it is undeniable that the liberalization of financial markets has as an intrinsic quality, that of market instability. Thus, the existence of financial crises.

La quantité de données générée dans le cadre d'étude à grande échelle du réseau d'interaction protéine-protéine dépasse notre capacité à les analyser et à comprendre leur sens; d'une part, par leur complexité et leur volume, et d'un autre part, par la qualité du jeu de donnée produit qui semble bondé de faux positifs et de faux négatifs. Cette dissertation décrit une nouvelle méthode de criblage des interactions physique entre protéines à haut débit chez Saccharomyces cerevisiae, la complémentation de fragments protéiques (PCA). Cette approche est accomplie dans des cellules intactes dans les conditions natives des protéines; sous leur promoteur endogène et dans le respect des contextes de modifications post-traductionnelles et de localisations subcellulaires. Une application biologique de cette méthode a permis de démontrer la capacité de ce système rapporteur à répondre aux questions d'adaptation cellulaire à des stress, comme la famine en nutriments et un traitement à une drogue. Dans le premier chapitre de cette dissertation, nous avons présenté un criblage des paires d'interactions entre les protéines résultant des quelques 6000 cadres de lecture de Saccharomyces cerevisiae. Nous avons identifié 2770 interactions entre 1124 protéines. Nous avons estimé la qualité de notre criblage en le comparant à d'autres banques d'interaction. Nous avons réalisé que la majorité de nos interactions sont nouvelles, alors que le chevauchement avec les données des autres méthodes est large. Nous avons pris cette opportunité pour caractériser les facteurs déterminants dans la détection d'une interaction par PCA. Nous avons remarqué que notre approche est sous une contrainte stérique provenant de la nécessité des fragments rapporteurs à pouvoir se rejoindre dans l'espace cellulaire afin de récupérer l'activité observable de la sonde d'interaction. L'intégration de nos résultats aux connaissances des dynamiques de régulations génétiques et des modifications protéiques nous dirigera vers une meilleure compréhension des processus cellulaires complexes orchestrés aux niveaux moléculaires et structuraux dans les cellules vivantes. Nous avons appliqué notre méthode aux réarrangements dynamiques opérant durant l'adaptation de la cellule à des stress, comme la famine en nutriments et le traitement à une drogue. Cette investigation fait le détail de notre second chapitre. Nous avons déterminé de cette manière que l'équilibre entre les formes phosphorylées et déphosphorylées de l'arginine méthyltransférase de Saccharomyces cerevisiae, Hmt1, régulait du même coup sont assemblage en hexamère et son activité enzymatique. L'activité d'Hmt1 a directement un impact dans la progression du cycle cellulaire durant un stress, stabilisant les transcrits de CLB2 et permettant la synthèse de Cln3p. Nous avons utilisé notre criblage afin de déterminer les régulateurs de la phosphorylation d'Hmt1 dans un contexte de traitement à la rapamycin, un inhibiteur de la kinase cible de la rapamycin (TOR). Nous avons identifié la sous-unité catalytique de la phosphatase PP2a, Pph22, activé par l'inhibition de la kinase TOR et la kinase Dbf2, activé durant l'entrée en mitose de la cellule, comme la phosphatase et la kinase responsable de la modification d'Hmt1 et de ses fonctions de régulations dans le cycle cellulaire. Cette approche peut être généralisée afin d'identifier et de lier mécanistiquement les gènes, incluant ceux n'ayant aucune fonction connue, à tout processus cellulaire, comme les mécanismes régulant l'ARNm. / The quantity of data generated within the framework of protein-protein interaction network large-scale studies exceeds our capacity to analyze them and to understand their meaning; on one hand, by their complexity and their number, and on the other hand, by the quality of the produced data, which are populated with spurious interactions. This dissertation describes new applications of a protein-fragments complementation assay (PCA) to screen for interactions among all proteins in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. This approach is carried out in intact cells, with proteins expressed in their native contexts and under their endogenous promoter, thus assuring correct post-translational modifications and subcellular localization. A further novel application of PCA is described for investigating proteome wide changes in response to cellular adaptation to stresses, such as nutrient starvations and drug treatments. Finally, as a result of the latter strategy applied to characterizing proteome-wide response to the immunosuppressant drug, rapamycin, I describe the discovery of an unforeseen mechanism of modulating cell cycle progression through control of cyclin mRNA stability. In the first chapter of this dissertation, I present a pairwise screen of interactions among proteins resulting from the ~6000 open reading frames in Saccharomyces cerevisiae. We identified 2770 interactions among 1124 proteins. We estimated the quality of our screen by comparing our results to curated gold standard data and coverage of known interactions to all previous studies. The majority of our interactions were novel, but overlap with data from previous studies was as high as 40%. PCA is based on refolding of the reporter protein from complementary N- and C- terminal fragments following interaction of the two proteins to which they are fused. Thus, reporter activity is sterrically limited to interactions in which the termini of the proteins to which the complementary reporter fragments are fused are sufficiently close in space. In the case of our reporter, this limit was 8 nm. Thus PCA is a molecular ruler, providing information on both direct protein-protein interactions and sterrically restricted distances between proteins in complexes. We benchmarked and demonstrated correct topological relationships for a number of known complexes, including the proteasome, RNA polymerase II and the nuclear pore complex. Thus our study provided, for the first time, a topological map of complex organization in a living cell. The integration of the results from such efforts with those of gene regulation dynamics and protein modifications will lead to a fuller understanding of how complex cellular processes are orchestrated at a molecular and structural level in the living cell. In chapter 2, I describe the results of an application of PCA to study the dynamic rearrangement of the proteome under a specific stress; treatment of cells with rapamycin. The results of these efforts were the identification of a novel mechanism of cell cycle control at the level of cyclin mRNA. Specifically, we discovered that the balance between the phosphorylated and dephosphorylated forms of the Saccharomyces cerevisiae arginine methyltransferase, Hmt1, regulates both its assembly into a hexamer and its enzymatic activity. The Hmt1 activity modulates cell cycle progression through stabilizing the B cyclin CLB2 mRNA. We then used PCA to identify the Hmt1 regulators under rapamycin treatment. We identified the catalytic subunit of the PP2a phosphatase, Pph22, activated by the inhibition of TOR, and the kinase Dbf2, activated during entry into mitosis, as the phosphatase and the kinase responsible for the modification of Hmt1 and for its regulatory functions in the cell cycle. I thus, in the end close the circle I began in this summary, going from large-scale discovery of protein-protein interactions, to mapping dynamics of proteome changes during an adaptation and finally to mechanistic insight into a primordial control mechanism in cellular dynamics. The strategies that we devised to discover this mechanism can be generalized to identify and mechanistically link genes together, including those of unknown function, to any cellular process.

Cette thèse vise à contribuer à l’étude de la fonction de régulation dans les domainesspécialisés en contexte anglophone (Petit, 2002a, 2004, 2010) à travers l’analyse des professionsà accès régulé au Royaume-Uni.La première partie présente plusieurs points de repère généraux servant à cadrer l’ensemble denotre étude et à éclairer le fonctionnement des domaines spécialisés. Nous définissonspremièrement les notions centrales de domaine et de discours spécialisés, avant d’aborder lanotion de régulation. Les discours sur la régulation et les discours contribuant à la régulation sontensuite analysés : nous en construisons une cartographie générale visant à mettre en lumière leurscaractéristiques stylistiques et rhétoriques. Nous présentons enfin la notion de profession, qui faitl’objet d’une acception différente en anglais et en français, avant de montrer les spécificités desprofessions anglophones à accès régulé.Dans la seconde partie, nous nous employons à caractériser la fonction de régulation quis’applique aux domaines de la santé, du droit et de l’ingénierie au Royaume-Uni, après avoirdémontré qu’ils répondent aux critères de définition des domaines spécialisés. Nous yenvisageons ainsi le fonctionnement général de la régulation par le biais de ses acteurs et de sesprincipaux dispositifs. Nous souhaitons montrer qu’il existe non seulement des points deconvergence dans les domaines examinés, mais aussi des éléments qui relèvent spécifiquement dechacun d’entre eux. L’étude de la fonction de régulation doit nous permettre d’éclairer lefonctionnement général et l’identité des domaines spécialisés. / This doctoral dissertation aims to contribute to the study of the regulatory functionthat applies to specialised domains (Petit, 2002a, 2004, 2010) through the analysis of the health,law and engineering professions in the UK.The first part of our dissertation describes the theoretical foundations and the key elements forour research. We first define some important notions, in particular those of specialised domainand specialised discourse, before approaching the notion of regulation. We then offer a typologyof the discourses on regulation and those contributing to regulation in order to highlight theirmain stylistic and rhetorical characteristics. Lastly, we present the notion of profession, whichhas a different meaning in English and in French, before pointing out the characteristics of theanglophone regulated professions.In the second part of this dissertation, we examine the regulatory function that characterises thehealth, law and engineering domains in the UK, after showing that they are specialised domains.We then examine, in each of them, the general functioning of regulation through the study of itsactors and practices. We intend to show that there are constant elements in these domains, butalso specific elements of regulation in each of them. The analysis of regulation aims to improvethe general understanding of the specialised domains.

Nous proposons dans cette thèse d’examiner les modes d’action de l’État en termes de cadrage et de contrôle de la sphère économique et financière. Cette étude nous mène à étudier le concept de régulation à travers une approche épistémologique, juridique, économique et philosophique. En ce sens, l’analyse des fonctions de gouvernement s’avère essentielle dans la mesure où nous assistons à l’évolution de la praxis régulatrice de l’État au regard des doctrines économiques et de l’architecture juridique et opérationnelle des institutions de régulation. Les fonctions de sécurisation de la sphère économique mettent en avant l’importance de l’espace complexe situé entre le régulateur et l’entité régulée. Dans ce cadre, l’étude des enjeux éthiques et l’importance du concept de contextualisation en termes de moralisation des marchés financiers impliquent la confrontation de la praxis régulatrice avec les concepts-clés de gouvernementalité, de catégorisation et de performativité. Tour à tour, gardien, régulateur et stratège, l’État est inséré, aujourd’hui à l’ère digitale, dans un monde fragmenté et global. A cet égard, la compréhension des phénomènes de «co-régulation» et «d’inter-régulation» nécessite, tout d’abord, de remettre en perspective la notion de responsabilité et d’indépendance des acteurs et des institutions. Dans cette réflexion, l’appréhension du risque par les pouvoirs publics montre certaines limites à la fois des modèles de risque et des modèles de régulation. / We suggest in this thesis to examine the State’s modalities of action in terms of framing and control of the economic and financial sphere. This study leads us to study the concept of regulation through an epistemological, legal, economic and philosophical approach. De facto, the analysis of the functions of government proves to be essential insofar as we observe the evolution of the State’s regulatory praxis with regard to the economic doctrines and the legal and operational architecture of the institutions of regulation. The functions of securization of the economic sphere shed lights on the complex space between the regulator and the regulated entity. In this context, the study of ethical issues with the importance of the concept of contextualization in terms of the moralization of financial markets imply the confrontation of the regulatory praxis with key concepts as governmentality, categorization and performativity. Successively, guardian, regulator and strategist, the State is inserted, today in the digital age, in a fragmented and global world. Understanding the phenomenon of “co-regulation” and “inter-regulation” requires, first of all, putting into perspective the notion of responsibility and independence of actors and institutions. In this reflection, the apprehension of risk by public authorities underlines some limits both in risk models and in models of regulation.

Dans le cadre de l’étude de la régulation de la synthèse de la cytokine pro-inflammatoire TNF-alpha dans les cellules myéloïdes stimulées aux lipopolysaccharides, nous avons pu mettre en évidence que l’effet anti-inflammatoire du nicotinamide (NAM) sur la production de cette cytokine s’opère au niveau de l’état de phosphorylation de la MAPK p38. Une diminution de la concentration intracellulaire de NAD entraine également une inhibition de la phosphorylation de la MAPK p38 en réponse aux lipopolysaccharides. De plus, une étude pharmacologique plus ciblée suggère que les sirtuines, une famille d’enzymes consommatrices de NAD, sont impliquées dans cette régulation. Nos résultats indiquent que ce processus s’effectuerait par un contrôle de l’expression des gènes mkp-1 et pac-1 codant pour des « dual-phosphatases » modulant l’état de phosphorylation des MAPKs. Enfin, nos données indiquent que l’effet anti-inflammatoire du NAM s’opère aussi par une régulation de l’efficacité traductionnelle du messager du TNF-alpha impliquant un raccourcissement de la queue poly(A) du messager. En conclusion, l’ensemble de nos données montre une complexité importante dans la régulation de la production de TNF-alpha dans les cellules myéloïdes par des enzymes consommatrices de NAD, dont les sirtuines. / Doctorat en sciences, Spécialisation biologie moléculaire / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les microARN constituent une classe de petits ARN non codants d’une vingtaine de nucléotides, issus de transcrits cellulaires, qui inhibent l’expression de gènes cibles au niveau post-transcriptionnel. Chez les mammifères, bien qu’ils puissent agir sur une cible parfaitement complémentaire (mode parfait), les microARN ont presqu’exclusivement des cibles partiellement complémentaires (mode imparfait). Puisqu’en mode imparfait une coupure endonucléolytique de la cible est impossible, il est généralement proposé que le mode imparfait soit moins efficace que le mode parfait : conduisant à un silencing moins efficace, nécessitant plus de complexes effecteurs (miRISC) et facilement saturable par une augmentation du nombre de cible. Dans ce travail j’ai développé une approche expérimentale reposant sur l’expression de protéines fluorescentes pour mesurer précisément le silencing au niveau de chaque cellule. J’ai fait trois observations inattendues sur l’efficacité de la régulation par les microARN : i) le silencing en mode parfait et imparfait nécessite des quantités similaires de petit ARN, ii) une augmentation, même très importante, de l’expression du gène cible ne lui permet pas d’échapper à la régulation, iii) le silencing n’est pas intrinsèquement plus faible en mode imparfait (qu’en mode parfait) mais n’est pas actif dans toutes les cellules. Si les deux premiers points sont facilement explicables dans le cadre de l’induction de la dégradation de l’ARNm cible sur un mode catalytique via la déadénylation de l’ARNm, le troisième indique l’existence d’une régulation forte du silencing qui est spécifique du mode imparfait. De plus, comme dans les deux modes le silencing dépend principalement du même partenaire, Ago2, cette régulation intervient après l’assemblage du complexe minimal (Ago2/petit ARN). Ainsi, les différences entre les modes parfait et imparfait ne se situent pas au niveau proposé puisque lorsque la cellule est compétente, leurs efficacités sont comparables. Par contre, mes travaux mettent en évidence l’existence d’un contrôle de la régulation en mode imparfait dont la nature reste à préciser. / MicroRNAs are endogenous small non-coding RNAs about 21 nucleotides in length that inhibit the expression of target genes primarily at the post-transcriptional level. The target recognition of microARN is sequence-specific and requires a partial complementarity between the microRNA and target sequences that are present on the mRNA molecules. microRNAs are part of an effector complex, miRISC, containing multiple proteins which can participate to a repression of translation and/or promotes destabilization of the target mRNA. The mechanism of microRNA silencing is not completely understood to date, but it is assumed that it is globally less potent than that of siRNA acting on perfect targets. By using fluorescent proteins expressing reporter plasmids and flow cytometry, we observed an efficient silencing by microRNA which does not require more active complexes than the perfect target silencing and cannot be easily saturated. This suggests that in cells in culture, microRNA silencing works in a catalytic manner leading to mRNA degradation. In addition, our data also indicates that the efficiency of microRNA silencing is variable among cells and can be almost completely abrogated under some conditions contrary to the siRNA silencing which is active in all cells. As we observed that the protein Ago2 is the only member of Ago family that is implicated in the microRNA silencing, it follows that the regulation of microRNA silencing acts after the formation of the core complex (Ago2/small RNA). So the difference between the silencing in the perfect and imperfect mode are not what is usually proposed, but pertain to a level of cellular control, which remains to be deciphered.

Les canaux calciques dépendants du voltage (CCVD) sont impliqués dans de nombreux processus cellulaires tels que la libération de neurotransmetteurs, la contraction musculaire ou encore la régulation de l'expression génique. Les CCVD sont constitués d'une sous-unité canalaire (alpha1 ou Cav) par laquelle les ions Ca2+ entrent dans le milieu intracellulaire, associée à différentes sous-unités auxiliaires, alpha2delta, beta et gammaqui régulent leur fonction. Ma thèse a contribué à la mise en évidence d'une nouvelle voie de régulation du couplage excitation-transcription impliquant la sous-unité beta4 des CCVD. Dans ce cadre, nous nous sommes intéressés à la compréhension des déterminants de l'entrée de beta4 dans le noyau et aux mécanismes de régulation de l'expression génique par cette sous-unité des CCVD. Un modèle animal nous a été particulièrement utile, la souris léthargique (lh), déficiente pour la sous-unité beta4 et considérée comme un modèle d'étude de l'épilepsie-absences. Une translocation de beta4 du cytoplasme vers le noyau est observée au cours de la différenciation neuronale. Cette translocation est dépendante de l'intégrité structurale de beta4 et plus précisément de l'interaction de ses domaines SH3 (Src Homology 3) et GK (Guanylate Kinase). La translocation de beta4 au noyau nécessite son association avec un partenaire : la sous-unité régulatrice de la protéine phosphatase 2A (PP2A), B56delta. La dépolarisation membranaire permet un décrochage de beta4 du canal et son association à B56delta. beta4 migre donc vers le noyau sous forme de complexe avec B56delta/PP2A. Une étude transcriptomique réalisée pour comparer le profil d'expression dans le cervelet de souris lh par rapport aux souris wild-type a montré l'implication de beta4 dans la répression et l'activation d'un certain nombre de gènes. Particulièrement beta4 réprime fortement l'expression du gène qui code pour la tyrosine hydroxylase (TH). Dans le noyau, beta4 interagit avec un facteur de transcription, le récepteur aux hormones thyroïdiennes alpha(TRalpha). Cette association permet au complexe beta4/B56delta/PP2A de cibler la région promotrice du gène TH comme cela a été montré par des expériences d'immunoprécipitation de la chromatine (ChIP). Le complexe beta4/B56delta/PP2A est capable de s'associer aux histones et de déphosphoryler spécifiquement les histones H3 en Ser10 au niveau de la région promotrice du gène TH. Cette modification de la chromatine est corrélée avec le recrutement de Heterochromatin Protein 1 gamma (HP1gamma au niveau du promoteur du gène TH. HP1gamma est impliquée dans la formation d'hétérochromatine et pourrait expliquer la répression de l'expression du gène TH. Ainsi dans le cervelet de souris lh, l'absence de beta4 déclenche un dérèglement de cette voie de signalisation qui entraîne la sur-expression du géne TH. La mutation humaine R482X à l'origine de la délétion d'une partie du domaine C-terminal de beta4 et responsable d'une forme d'épilepsie juvénile myoclonique, perturbe la localisation nucléaire de beta4. En effet, le mutant beta1-481 incapable de s'associer à B56delta/PP2A et de migrer au noyau n'interagit pas avec les histones. La voie de signalisation permettant la régulation de l'expression génique par beta4 n'est donc plus assurée par le mutant. Ainsi, la fonction debeta4 ne se limite pas à son action cytoplasmique en tant que sous-unité auxiliaire des CCVD. En effet, ce travail montre combien dans le noyau,beta4, joue un rôle important dans la régulation de l'expression génique. / Voltage dependent calcium channels (VDCC) participate to various cellular processes such as neurotransmitters release, muscular contraction or gene expression regulation. VDCC are composed of a pore-forming subunit (alpha1 or Cav), that allows Ca2+ to enter the cells associated with auxiliary subunits, alpha2delta, beta and gamma. My thesis studies on a new signaling pathway in which the beta4 subunit of VDCC couples neuronal excitability to transcription. In particular it focuses on the understanding of the beta4 nuclear translocation determinants and the mechanisms of gene expression regulation by this VDCC subunit. beta4 translocation from the cytoplasm to the nucleus is observed during neuronal differentiation. This translocation depends on beta4 structural integrity and more precisely on interaction between the beta4 SH3 (Src Homology 3) and GK (Guanylate Kinase) domains. beta4 nuclear translocation is conditioned by its association with a partner: the regulatory subunit of phosphatase protein 2A (PP2A), B56delta. Membrane depolarization induces beta4 channel uncoupling and association with B56delta. Thus, beta4 migrates to the nucleus in complex with B56delta/PP2A. A study on gene expression generated by microarray was carried on to compare profiles of gene expression in lethargic (lh) mice, considered as spontaneous beta4 KO with wild-type (WT) mice cerebellum. This study proved the influence ofbeta4 on the repression and the activation of certain genes. Particularly, beta4 strongly represses tyrosine hydroxylase (TH) gene expression. In the nucleus, beta4 interacts with a transcription factor: the thyroid hormone receptor alpha (TR alpha). This association allows beta4/B56delta/PP2A complex to target the TH gene promoter as shown by chromatin immunoprecipitation (ChIP) experiments. This complex is also able to associate itself with histones and dephosphorylate Ser10 histone H3 in the TH gene promoter. This chromatin modification is correlated with HP1 gamma (Heterochromatin Protein 1 gamma) recruitment in the TH gene promoter. HP1 gamma is known to promote heterochromatin formation that could explain the TH gene repression by beta4. Thus, in lh mice cerebellum, the absence of beta4 triggers a complete disorganization of this signaling pathway that results in the up-regulation of the TH gene. R482X, the human mutation inducing the C-terminus domain deletion of beta4 and responsible for a form of juvenile myoclonic epilepsy prevents beta4 nuclear localization. In fact, the mutant beta1-481 unable to associate with B56delta/PP2A and to migrate to the nucleus does not interact with HP1gamma and histones. The signaling pathway allowing gene regulation by beta4 is prevented by the mutant. Thus, beta4 does not play a confined role in the cytoplasm as CCVD auxiliary subunit but also functions in the nucleus as a gene expression regulator.

Ce travail a pour objet la résolution d'un problème combinatoire posé dans le cadre de la régulation court terme (ou dynamique) du trafic aérien. On cherche à déterminer pour chaque vol régulable une trajectoire en 4 dimensions réalisable de manière à respecter les contraintes de capacité des secteurs tout en minimisant la somme des coûts des trajectoires choisies. Le problème est modélisé par un programme linéaire mixte. Une représentation ad hoc du système aérien sert de support à la modélisation fine des trajectoires. Un processus global de résolution basé sur la génération de colonnes couplée à la technique de branch-and-bound est détaillé. Les colonnes du problème représentant des trajectoires, la génération de colonnes par le sous problème de tarification se traduit par la recherche de chemins quadridimensionnels sur un réseau continu et dynamique. Un algorithme spécifique basé sur les algorithmes de plus court chemin par marquage et sur la programmation dynamique est développé et testé. Toute la méthode est évaluée sur des instances réelles représentant l'espace aérien géré par la CFMU, l'organisme européen de gestion des flux de trafic aérien. Les résultats obtenus en un temps de calcul compatible avec le contexte opérationnel valident finalement la méthode développée.

Notre travail a porté principalement sur des aspects méthodologiques et sur des caractérisations expérimentales des techniques floues et neuronales, avec deux bancs d'essai: un pendule inversé et des fours industriels. Dans une première étape, nous avons travaillé sur des régulateurs flous de la première génération. Nous avons proposé une méthode pour minimiser les erreurs dues à la quantification lors des mises en œuvre avec table de décision. D'autre part, des études expérimentales ont permis d'expliquer l'amélioration de régulations floues par rapport à des régulations conventionnelles. Nous avons ainsi souligné les rôles, parfois bénéfiques, des non-linéarités liées aux interpolations ou aux saturations naturelles. Dans une deuxième étape, nous nous sommes intéressés aux structures de régulation neuronale directe, utilisant l'apprentissage spécialisé avec l'algorithme de rétropropagation. Nous avons développé une stratégie de régulation neuronale à régime glissant, automatiquement élaborée à partir d'une connaissance initiale très faible. Nous avons validé cette méthode avec des modèles simulés du pendule inversé et vérifié la possibilité de stabiliser le système réel. Dans une troisième étape, nous nous sommes penchés sur des améliorations de lois de régulation PID, par introduction de non linéarités significatives. Dans un premier temps, nous avons proposé deux méthodologies de réglage d'adaptateurs flous de PID (parfois appelés superviseurs flous), agissant à partir de la position dans le plan de phase. Une des méthodes de supervision inclut des garanties de stabilité. Dans un deuxième temps, nous avons mis en œuvre et amélioré une méthode d'auto-réglage d'un régulateur flou par un système flou, partant d'une loi de régulation floue initiale quasi-linéaire (résultant de l'application des règles d'équivalence). Des améliorations ont été apportées sur les fours par rapport à une régulation PID industrielle