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Aplicação de mapas auto-organizáveis na classificação de aberrações cromossômicas utilizando imagens de cromossomos humanos submetidos à radiação ionizante / Application of self-organizing maps for the classification of chromosomal aberrations using images of human chromosomes subjected to ionizing radiationCUNHA, KELLY de P. 23 July 2015 (has links)
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No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-07-23T11:16:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O presente trabalho é resultado da colaboração de pesquisadores do Centro de Engenharia Nuclear (CEN) e de pesquisadores do Centro de Biotecnologia (CB), ambos pertencentes ao IPEN, para o desenvolvimento de uma metodologia que visa auxiliar os profissionais citogeneticistas fornecendo uma ferramenta que automatize parte da rotina necessária para a avaliação qualitativa e quantitativa de danos biológicos em termos de aberração cromossômica. A técnica citogenética, sobre a qual esta ferramenta é desenvolvida, é a técnica de aberrações cromossômicas. Nela, são realizadas preparações citológicas de linfócitos de sangue periférico para que metáfases sejam analisadas e fotografadas ao microscópio e, com base na morfologia dos cromossomos, anomalias sejam investigadas. Quando esta tarefa é realizada manualmente, os cromossomos são analisados visualmente um a um pelo profissional citogeneticista, logo, trata-se de um processo minucioso em virtude da variação geral na aparência do cromossomo, do seu tamanho pequeno e do grande número de cromossomos por célula. Para um diagnóstico confiável, é necessário que várias células sejam analisadas, tornando-se uma tarefa repetitiva e demorada. Neste contexto, foi proposto o uso dos mapas auto-organizáveis para o reconhecimento automático de padrões morfológicos referentes às imagens de cromossomos humanos. Para isso, foi desenvolvido um método de extração de características por meio do qual é possível classificar os cromossomos em: dicêntricos, anéis, acrocêntricos, submetacêntricos e metacêntricos, com acerto de 93,4 % em relação ao diagnóstico dado por um profissional citogeneticista. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
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Estudo da influência da atividade radioativa presente no gerador de sup(99)Mo/sup(99m)Tc na esterilidade do produto terminado / Study of influence of sup(99)Mo/sup(99m)Tc generator radioactivity on the sterility of the finished productFUKUMORI, NEUZA T.O. 12 August 2015 (has links)
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No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-08-12T12:31:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No processo de fabricação do gerador de 99Mo/99mTc é fundamental, não só evitar a introdução de contaminantes microbianos, como também avaliar o efeito que a atividade radioativa pode provocar em microrganismos. Os objetivos deste trabalho foram: estudar os processos de esterilização por radiação gama (60Co) dos acessórios e da coluna de alumina (Al2O3) que compõem o sistema do gerador de 99Mo/99mTc, e avaliar a eficácia da radiação gama na morte de microrganismos em geradores de 99Mo/99mTc na mínima (9,25 GBq) e na máxima (74 GBq) atividade radioativa. Acessórios do gerador foram irradiados com doses absorvidas de 15, 25 e 50 kGy e as colunas de alumina com 10, 15, 25 e 50 kGy. A alumina das colunas irradiadas foi avaliada por análise combinada de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise elementar por espectroscopia de energia dispersiva (EDS), e difração de raios X. O Teflon® foi avaliado por termogravimetria (TGA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC). Cálculos dosimétricos foram realizados para o alvo de maior dose na coluna do gerador de 9,25 GBq e 74 GBq. Suspensões quantificadas de B. subtilis e esporos de B. pumilus foram inoculadas em colunas irradiadas a 25 kGy e observou-se que a coluna de alumina representou uma barreira física para a contaminação do eluato, pois a recuperação microbiana foi reduzida. Verificou-se que o B. subtilis na forma vegetativa mostrou menor afinidade pela alumina em relação aos esporos de B. pumilus. A recuperação microbiana foi menor no gerador com atividade radioativa em relação ao gerador sem radioatividade. Foi desenvolvido um indicador biológico de esporos de B. pumilus que consistiu em uma tira de alumínio com sílica gel colocado externamente à coluna e as quantidades recuperadas tanto no gerador de 9,25 GBq quanto no de 74 GBq mostraram redução na viabilidade. O uso de filtros Sep-Pak® e 0,22 μm no sistema do gerador mostrou eficiência na retenção de 4,9 x 106 UFC de B. subtilis, garantindo a esterilidade do produto terminado. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
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Informatização e unificação dos programas de proteção radiológica: monitoramento das radiações ionizantes e sua otimização / Web-based system to unify the radiological protection programs: ionizing radiation monitoring and optimizationLEVY, DENISE S. 12 November 2015 (has links)
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No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2015-11-12T10:44:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Um programa de monitoramento para fins de proteção radiológica deve mostrar como ele auxilia na obtenção e demonstração de um grau de proteção adequado e comprovar que as condições de trabalho continuam satisfatórias com o transcorrer do tempo. Para o controle operacional das exposições à radiação ionizante em qualquer local de trabalho, a Comissão Internacional de Proteção Radiológica (CIPR) recomenda um programa de proteção radiológica operacional, proporcional ao grau de risco, para garantir o gerenciamento efetivo das medidas necessárias para se satisfazer o principio da otimização. O presente trabalho de pesquisa tem como premissa o potencial das Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC) como ferramenta para a comunicação e disseminação do conhecimento em Proteção Radiológica. O trabalho inclui a informatização da filosofia e técnica do monitoramento e sua otimização, unificando e inter-relacionando informações advindas de diversas publicações nacionais e internacionais, oferecendo às instalações radiativas brasileiras um veículo completo para informação e pesquisa, que permite dimensionar os esforços de otimização tornando-os eficazes e justificados. O sistema oferece ainda tópicos de discussões no intuito de ampliar o repertório dos profissionais do campo da proteção radiológica, suscitando novas reflexões a favor da segurança. Trata-se dos temas desenvolvidos nesta tese, a saber: a necessidade de um monitoramento auditor e discussões mais aprofundadas sobre as exposições potenciais. As reflexões propostas na presente tese vêm ao encontro das novas exigências internacionais, propondo ações passíveis de serem incorporadas na prática laboral. Dentro dos princípios da proteção radiológica, a implementação de um programa de monitoramento auditor permite avaliar se os critérios e ações previamente estabelecidas pelo Serviço de Proteção Radiológica são ou não atendidos, se foram implementados com eficácia e se permanecem adequados. Os fatos resultantes dos procedimentos de auditoria auxiliam a detectar deficiências no processo, possibilitando conclusões e recomendações diante de possíveis fatores desencadeadores de exposições indevidas. Por meio de exames sistemáticos das atividades realizadas em cada tipo de monitoramento, a auditoria infere segurança ao processo, respaldando o trabalhador na realização do monitoramento relacionado com a tarefa e respaldando a instalação, que empreende ações responsáveis a favor da segurança. Em relação às exposições potenciais, somente duas publicações da CIPR são expressivas e desenvolvem o assunto. Entretanto, ainda que forneçam a fundamentação teórica, são incompletas em seus exemplos. Há uma grande falta de conhecimento das probabilidades de falhas, o que atualmente constitui um vasto campo de pesquisa da proteção radiológica. A presente tese propõe, a partir de árvores de falhas, caminhos que auxiliam a quantificar probabilisticamente a ocorrência das exposições potenciais e a probabilidade de se atingir um determinado valor da dose. Acreditamos que o potencial das TIC contribuirá largamente para a disseminação da informação para as instalações radiativas, estimulando o desenvolvimento neste país de grandes extensões territoriais, onde permanece um desafio oferecer o acesso à informação ao maior número de pessoas possível, minimizando custos e maximizando resultados. / Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
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Efeitos do laser de baixa potência em células de linhagem tumoral e fibroblastos submetidos à radiação ionizante / Low power laser effects in cancer cells and fibroblasts submitted the ionizing radiationSILVA, CAMILA R. 03 February 2016 (has links)
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No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2016-02-03T11:49:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / O câncer é um problema de saúde pública mundial. O Instituto Nacional do Câncer (INCA) estimou que no Brasil, no ano de 2015, 576 mil novos casos surgiram, representando a segunda maior causa de mortes por esta doença. Entre os tratamentos oferecidos para o câncer, podemos destacar a radioterapia, que utiliza fontes ionizantes para erradicar ou impedir a proliferação das células tumorais. Entretanto, o uso da radiação ionizante (R.I), pode acarretar danos às células não tumorais circunvizinhas ao tumor. Assim, tratamentos coadjuvantes que possam diminuir os efeitos deletérios da radiação são extremamente importantes. Neste contexto, o laser de baixa potência (LBP) surge como alternativa para modular a resposta das células frente à radiação ionizante. Sendo esse nosso objetivo, células de fibroblastos de gengiva humana (FMM1) e câncer de mama (MDA-MB-231) foram expostas as doses de 2,5 e 10 Gy e após 24 h receberam LBP (λ= 660 nm, 40 mW e 0,04 cm²) com as densidades de energia de 30, 60, 90, 120 e 150 J/cm². A viabilidade celular foi quantificada através do teste de exclusão com azul de tripan durante quatro dias. A influência do LBP nas fases do ciclo celular e a expressão do Antígeno Nuclear de Proliferação celular (PCNA) foram realizadas por citometria de fluxo. A expressão de β-Galactosidase foi considerada para quantificar a senescência celular. Considerando os parâmetros utilizados, observou-se aumento na viabilidade celular, da expressão de PCNA, maior população nas fases S e G2/m do ciclo celular, e a diminuição de células senescentes para as células não tumorais, enquanto que para as tumorais, nenhuma resposta foi observada na viabilidade celular, maior população nas fases S e G2/m do ciclo celular e na quantidade de células senescentes enquanto que a expressão de PCNA diminuiu. Diante disso, concluímos que o LBP exerceu efeitos em ambas as linhagens celulares. / Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) / IPEN/D / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP
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Estudo do uso da radiação ionizante como ferramenta de seleção de formas promastigotas metacíclicas de Leishmania amazonensis e a indução de resposta imunológica em modelos experimentais / The study of ionizing radiation as a tool for select promastigotes forms of Leishmania amazonensis, and the immunological response in experimental modelsFranco Claudio Bonetti 22 November 2006 (has links)
Atualmente, milhões de pessoas, por todo o globo, estão sob risco de serem infectados por um protozoário transmitido vetorialmente por pequenos insetos flebotomíneos. Este parasita é a Leishmania spp., causadora de uma patologia de amplo espectro, que varia desde a moléstia cutânea (tegumentar) até a visceral (kala-azar). A leishmaniose cutânea é a manifestação clínica de maior ocorrência (mais de 90% dos casos). A radiação ionizante, gerada em fonte de 60Co, tem sido utilizada com sucesso para promover alterações físico-químicas em diferentes protozoários, incluindo a Leishmania spp. Em trabalhos anteriores determinou-se que formas promastigotas de Leishmania amazonensis, irradiadas com diferentes doses de radiação gama, perdem sua viabilidade mantendo, porém, sua imunogenicidade. No presente trabalho, estudouse a utilização da radiação ionizante como ferramenta na seleção de formas metacíclicas do parasita em cultura axênica para a possível produção de imunógenos irradiados mais eficientes. Os resultados demonstram que culturas irradiadas com 400 Gy de radiação gama, possuem uma concentração de aproximadamente 75% de parasitas metacíclicos, capazes de produzir, in vitro, uma infecção que mimetiza a ocorrida naturalmente. Estes parasitas irradiados têm sua estrutura celular interna modificada mantendo, entretanto, seu arcabouço externo intacto. Camundongos de uma linhagem suscetível imunizados com leishmanias irradiadas com diferentes doses tiveram sua produção de imunoglobulinas aumentada, e mantiveram os títulos elevados após o desafio com parasitas não irradiados. Em outras linhagens pesquisadas este padrão se manteve, porém em títulos menores, sendo que camundongos imunodeficientes não responderam à imunização nem ao desafio. / Actually, millions of people around the globe are under the risk of infection by a protozoan transmitted by a bit of a sand fly. This parasite is a Leishmania spp. This causes a wide spectrum disease, since a coetaneous disease to a visceral one. The coetaneous form is the major clinical manifestation (above 90%). The ionizing radiation, produced in a 60Co font, had being successes used to promote physical-chemical transformations on different protozoans, including Leishmania spp. In previous work was determined that promastigotes forms of Leishmania amazonensis, irradiated with different doses of radiation, lost their viability maintaining, however, their immunogenicity. In this work, was studied the use of ionizing radiation as a tool for selection of metaciclic forms of the parasite in axenic culture, for a possible efficient irradiated immunogen production. Our results shown that cultures irradiated with 400 Gy of gamma irradiation, has 75% of metaciclic form, which are capable to produce, in vitro, an infection that is similar the natural occurrence. These irradiated parasites have their internal cellular structure modified, maintaining their external structure intact. Susceptible strain of mice immunized with leishmania irradiated with different doses had high immunoglobulin production, and maintained this production after the challenge with naive parasites. In other strains this default was similar, however in lower titles. Immunodeficient mice didnt produce immunoglobulin nor on the immunization or on the challenge.
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Quantification of complex DNA damage by ionising radiation : an experimental and theoretical approachFulford, Jonathan January 2000 (has links)
Ionising radiation potentially produces a broad spectrum of damage in DNA including single and double strand breaks (ssb and dsb) and base damages. It has been hypothesised that sites of complex damage within cellular DNA have particular biological significance due to an associated decreased efficiency in repair. The aim of this study is to gain further understanding of the formation of complex DNA damage. Irradiations of plasmid DNA illustrate that an increase in ionising density of the radiation results in a decrease in ssb yields/Gy but an increase in dsb per ssb, indicative of an increase in the number of complex damage sites per simple isolated damage site. As the mechanism for damage formation shifts from purely indirect at low scavenging capacities to a significant proportion of direct at higher scavenging capacities the proportion of complex damage increases. Comparisons with the yields of ssb and dsb simulated by Monte-Carlo calculations for AIK USX and a-particles also indicate this correspondence. The ionisation density of low energy, secondary electrons produced by photons was assessed experimentally from the dependence of the yield of OH radicals escaping intra-track recombination on photon energy. As energy decreases the OH radical yield initially decreases reflecting an increased ionisation density. However, with further decrease in photon energy the yield of OH radicals increases in line with theoretical calculations. Base damage yields were determined for low and high ionising density radiation over a range of scavenging capacities. As scavenging capacity increases the base damage:ssb ratios increases implying a contribution from electrons to base damage. It is proposed that base damage contributes to DNA damage complexity. Complex damage analysis reveals that at cell mimetic scavenging capacities, 23% and 72% of ssb have an additional spatially close damage site following y-ray and a-particle irradiation respectively.
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Evaluation de la fiabilité de composants optoélectroniques pour des applications spatiales : apport des caractérisations et des modélisations électro-optiquesPedroza, Guillaume 21 December 2011 (has links)
Ce mémoire présente les résultats de travaux portant sur l’analyse de la fiabilité de diodes laser de pompe émettant à 980 nm et de photodiodes InGaAs pour des applications spatiales. La sévérité de l’environnement spatial (vide, radiations, contraintes thermomécaniques) impose d’évaluer la robustesse de ces deux technologies qui ont été spécialement conçues pour des applications de télécommunications sous-marines. L’objectif de ce mémoire est donc de proposer une méthodologie d’évaluation de la fiabilité en s’appuyant la caractérisation électro-optique, l’analyse physico-chimique et la modélisation. Les diodes laser ont été vieillies sous ultravide (pression de 10-7 mbar) pendant 5000h sous 800 mA et 60°C. Certains composants, dont l’herméticité du boîtier a été volontairement rompue, ont présenté des défaillances de type COD (Catastrophic Optical Damage). Les caractéristiques des composants, dont le boîtier est resté hermétique, n’ont cependant pas dérivé. Après avoir modélisé les caractéristiques électriques du composant, mené des analyses physiques (AFM, MEB, MET, cathodoluminescence et ToF-SIMS) et calculé la variation de la pression à l’intérieur du boîtier, nous avons estimé la durée de vie du composant fonctionnant sous ultravide à 26 ans.Les photodiodes ont été irradiées par des protons d’énergie comprise entre 30 et 190 MeV sous une fluence comprise entre 5.1010 et 1012 p/cm², entrainant une augmentation du courant d’obscurité de trois décades. La modélisation du courant d’obscurité a permis d’estimer la durée de vie du composant en environnement spatial à 15 ans.Ces travaux ont également contribué à mettre en évidence des mécanismes de dégradation peu documentés (COD sous vide, difficulté d’ajustement avec le NIEL, dégradation du réseau de Bragg exposé aux rayonnements ionisants), ce qui permet de mieux appréhender le comportement des diodes laser et des photodiodes exposées à l’environnement spatial. / In this work, the reliability of 980 nm pump laser diode and InGaAs photodiode modules has been estimated for space applications. The space environment is particularly harsh (vacuum, radiation, thermal and mechanical stresses) for these electro-optical devices, which were designed for long-haul submerged telecommunication applications. The main objective of this thesis is to provide a guideline for the space evaluation of optoelectronic devices, using characterization, physical analysis and modeling.Eight laser diodes were aged in vacuum (10-7 mbar) during 5000h, at 60°C and 800 mA bias current. The hermeticity of four of them was voluntarily broken to simulate a long term vacuum exposition. Three of four non-hermetic devices failed during the ageing, because of COD (Catastrophic Optical Damage) whereas the electro-optical characteristics of hermetic devices remained unchanged. The MTBF of laser diodes operating in vacuum was estimated to 26 years, by means of modeling (electro-optics and pressure) and physical analyses (AFM, SEM, TEM, cathodoluminescence, ToF-SIMS).InGaAs photodiodes were irradiated by protons, with energies ranging from 30 to 190 MeV and fluences ranging from 5.1010 to 1012 p/cm². The dark current increased by three decades after irradiation. The photodiode MTBF was then estimating to 15 years using dark current modeling.This study also permitted to show up almost new failure mechanisms (COD under vacuum, NIEL scaling errors in InGaAs, Bragg grating degradation under ionizing radiation and its effects on laser diode stabilization), which could contribute to the space evaluation of laser diodes and photodiodes for future missions.
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Développement et applications de techniques laser impulsionnelles pour l'analyse de défaillance des circuits intégrésFaraud, Emeric 06 December 2012 (has links)
Les techniques de localisation de défauts basées sur la stimulation laser restent aujourd'hui les techniques parmi les plus avancées qui existent. Elles permettent la stimulation thermique ou photoélectrique de façon très localisée sans contact physique. Les travaux dans ce mémoire sont consacrés au développement et à l’application de techniques d'analyse par faisceau laser impulsionnelles destinées à l'analyse des circuits intégrés. Le développement matériel et les investigations de méthodologies d'analyse ont été portés par la motivation du projet MADISON (Méthodes d’Analyse de Défaillances Innovantes par Stimulation Optique dyNamique), qui a pour but d'augmenter le taux de succès des analyses des circuits complexes VLSI par stimulation laser. L'utilisation de systèmes optiques très performants comprenant des sources laser impulsionnelles fibrées nous a permis d'explorer les capacités en termes d'analyse par stimulation laser photoélectrique impulsionelle. Une étude originale de l’étude du phénomène Latchup a montré une augmentation de la résolution latérale avec l'utilisation du processus d’absorption non linéaire. / The fault location based on laser stimulation are now among the most advanced available techniques. They allow thermal or photoelectric stimulation localized without physical contact.This Ph.D works was devoted to the development and application of techniques using pulsed laser for integrated circuits’ analyses.Material development and investigation of analysis methodologies have been held by the motivation of the MADISON project (Methods of Analysis of Failures by Innovative Dynamic Optical Stimulation), which aims to increase the success rate analysis of complex circuits VLSI by laser stimulation.We used high-performance optical systems including fibered pulsed laser sources to explore the capabilities in terms of analysis by photoelectric laser stimulation. An original study of the Latchup phenomenon showed an improving lateral resolution by using nonlinear absorption process.
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Étude du noircissement dans les fibres optiques dopées Ytterbium : interaction entre photo- et radio-noircissement / Study of the darkening in ytterbium doped fibers : interplay between photo- and radio-darkeningDuchez, Jean-Bernard 12 June 2015 (has links)
Cette thèse traite des dégradations induites par la pompe (photo-noircissement) et les radiations ionisantes externes (radio-noircissement) dans les fibres optiques en silice dopées ytterbium (FDY) utilisées en environnement sévère. Au travers de caractérisations expérimentales et de modélisations inédites, elle analyse leur interaction et en tire les conséquences quant à la tenue des FDY aux radiations sous pompe. La première partie porte sur l’identification des défauts induits (centres colorés) et leurs mécanismes de formation/guérison. Elle s’appuie sur un ensemble de caractérisations post-irradiation (RPE, ARI, TL) réalisées sur des échantillons de préformes et sur leur corrélation originale (guérison thermique, couplage TL et ARI). L’étude systématique en fonction de la composition met en évidence l’influence des co-dopants (Al, Ce) sur la capture des charges libérées lors des processus d’ionisation. La seconde partie analyse le noircissement se développant sous l’effet simultané de la pompe et de l’irradiation ionisante. A partir d’un banc de mesures autorisant le suivi de la dégradation en temps réel, on montre que photo- et radio-noircissements résultent des mêmes centres colorés blanchis par la pompe. Ce résultat, ajouté aux mécanismes préalablement identifiés, permet de proposer un modèle physique local de la dégradation photo-radio-induite. La confrontation des simulations issues de ce modèle à une large variété d’observations originales faites « en ligne » conduit à sa validation. Il est ainsi démontré que, pour des débits de dose inférieurs à une valeur critique, la dégradation des FDY pompées et irradiées ne peut excéder leur niveau de photo-noircissement. / This thesis deals with the degradation induced by the pump (photodarkening, PN) and ionizing radiations (radiodarkening, RN) in ytterbium-doped optical fiber (YDF) used in harsh environments. Through original experimental characterizations and modeling, it analyses the interplay between PN and RN and reveals important and novel properties of the radiation resistance of pumped YDF. The first part investigates induced defects (color centers) together with their creation/recovery mechanisms. It used a set of post-irradiation characterizations (ESR, RIA, TSL) conducted on preform samples and benefited from their original correlation (thermal recovery protocols coupling TSL and RIA). A systematic study as a function of composition reveals the influence of co-dopants (Al, Ce) on the trapping of carrier freed during ionization processes. The second part examines the darkening build-up under the simultaneous action of the pump and an ionizing irradiation. By using a measurement bench that allowed us to follow the real-time “on line” degradation of fiber samples, we showed that photo- and radio-darkening both arise from the same color centers that can be bleached by the pump. On the basis of this finding and of the preceding identified mechanisms, we propose a local physical model of the photo-radio-induced darkening. The latter is thoroughly validated by further successful comparisons of simulated degradation with a wide variety of “on line” original observations. Then, we notably demonstrate that for dose rates lying below a critical value (explicited by our theory), the degradation of pumped and irradiated YDF never exceeds the photo-darkening level.
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Biochimie analytique de complexes de réparation de l'ADN : élaboration d'un système analytique intégré / Biochemistry of DNA double-strand breaks repair complexes : elaboration of an analytical systemBerthelot, Vivien 12 December 2014 (has links)
Dans les cellules eucaryotes, les cassures double-brin sont réparée selon deux voies principales : la recombinaison homologue et la jonction des extrémités non homologues, toutes deux bien connues dans la littérature. Cependant quelques zones d'ombres persistent quant à deux aspects singuliers de leur mise en œuvre :- Si ces deux mécanismes peuvent opérer dans les cellules, quels sont les déterminismes qui président au choix d'une voie de réparation plutôt que de l'autre ?- Dans le cas où les cassures double-brin sont induites dans l'ADN par des rayonnements ionisants – comme ceux employés en radiothérapie anticancéreuse – coment s'opère la réparation lorsque les extrémités générées ne sont pas compatibles avec une ligation immédiate ? Connaître les protéines impliquées dans ce cas permettrait d'élaborer des adjuvants à la thérapie anticancéreuse.Afin de contribuer à répondre à ces questionnements, nous avons voulu élaborer un système analytique intégré qui permît 1) le recrutement spécifique de complexes de réparation des cassures double-brin de l'ADN sur des phases chromatographiques constituées au laboration, 2) la résolution de ces complexes sur gel d'acrylamide non-dénaturants et leur visualisation et 3) la caractérisation biochimique fine des complexes séparés. La méthodologie élaborée au cours de cette thèse a concerné chacun des trois points ci-dessous : 1) nous avons conçu et mis en œuvre un système chromatographique nous permettant de distinguer les protéines recrutées spécifiquement sur des oligonucléotides duplexes d'ADN dotés d'extrémités libres de l'ADN (mimant des cassures double-brin) des autres protéines se fixant sur la séquence interne des oligonucléotides ; 2) nous avons adapté à notre problématique une méthodologie d'électrophorèse non-dénaturante permettant la résolution des complexes purifiés tout en garantissant leur intégrité au cours de la migration ; 3) grâce à la visualisation directe des complexes résolus dans le gel, nous avons pu déterminer leur composition en protéines par spectrométrie de masse.L'étude biochimique des complexes purifiés a démontré que les complexes purifiés étaient fonctionnels, c'est à dire capable de liguer deux oligonucléotides entre eux. La fouille des données de spectrométrie de masse, obtenues à partir d'un grand nombre d'expériences indépendantes, nous a permis de montrer qu'ils étaient de la physiologie de l'ADN et particulièrement représentatifs de la diversité des mécanismes de réparation.De manière intéressante, nous avons pu observer que certaines protéines recrutées spécifiquement sur les mimes de cassures double-brin de l'ADN, ne sont pourtant pas connues pour intervenir dans les processus de réponse aux dommages de l'ADN (synthèse de nucléotides, checkpoint, topologie de l'ADN, cytosquelette).Le rôle des protéines évoquées ci-dessus sera prochainement caractérisé in cellulo notamment avec des stratégies de type RNAi. D'autre part, nous utiliserons les développements méthodologiques décrits ci-dessus pour étudier les mécanismes de réparation des cassures double-brin radio-induites, tels qu'ils sont mis en jeu dans les cellules tumorales en constituants de nouvelles phases chromatographiques avec des oligonucléotides irradiés. / In eucaryotic cells, DNA double-strand breaks are repaired through two main pathways : the homologous recombination and the non homologous end joining . Altough these pathways are well characterized, two particular aspects of the repair remain poorly understood :- If two separated pathways may occur in the cells, which mechanism(s) govern the choice of the pathway that will ultimately lead to the repair ?- If the double-strand break is induced by ionizing radiations – as those employed in anti-cancerous radiotherapy – how does the repair occur if the DNA ends at the edge of the break are not compatible with a direct ligation ? A proper knowledge of the proteins involved in this repair would allow the development of additives, useful to increase the efficiency of the radiotherapy.To investigate these questions, we designed a new analytical system allowing : 1) the specific recruitment of DNA double-strand break repair complexes on home-made chromatographic phases, 2) the separation of these complexes in a non-denaturing polyacrylamide gel and their subsequent visualization and 3) their biochemical characterization.The methodology developped in this work has been focused on the following points : 1) we designed and implemented a chromatographic system allowing the distinction between proteins recruited onto duplex DNA oligonucleotide with free DNA ends (mimicking DNA double-strand breaks) and proteins fixed onto the internal sequence of the same oligonucleotides ; 2) we adapted to our problematic a methodology of non-denaturing electrophoresis thus allowing the separation of the purified complexes while guaranteeing their integrity during the migration, 3) we also determined their composition by mass spectrometry after their visualization.The biochemical study has shown that the purified complexes were still functionnal, that is they were able to efficiently ligate two oligonucleotides. The study of the data provided by the mass spectrometry analysis of independant experiences proved that the complexes belonged to the DNA physiology and were especially representative of the diversity of the DNA repair pathways.Interestingly, we observed that some of the protein specifically recruited onto the the double-strand breaks were not known to be involved in the DNA repair (nucleotide synthesis, checkpoint, DNA topology, cytoskeleton).The rôle of these proteins should be characterized in cellulo especially with siRNA. On the other hand we will also use the methodological development described above to study the repair mechanisms of radio-induced DNA double-strand breaks occuring in the irradiated tumorous cells. To achieve this study we will elaborate new chromatographic phases with pre-irradiated oligonucleotides.
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