Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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

L’aérosol organique secondaire (AOS) a un impact sur la qualité de l’air et le changement climatique, notamment. Mais ses quantités atmosphériques restent mal représentées, aussi bien en région source qu’en région de transport, en raison de la méconnaissance des sources et de la nature des Composés Organiques Gazeux (COG) précurseurs de l’AOS et des mécanismes de formation de l’AOS.Ce travail de thèse a pour objectif (1) de caractériser les sources des COG, parmi lesquels d’importants précurseurs d’AOS, et (2) d’estimer l’impact des COG sur la formation d’AOS en zone urbaine. Ce travail s’appuie sur les mesures de COG en deux sites périurbains de deux mégapoles, Paris et Los Angeles, dans le cadre des programmes MEGAPOLI (été 2009 et hiver 2010) et CalNex (printemps 2010). À partir de la composition de la fraction organique des phases gazeuse et particulaire, des indicateurs de la qualité de l’air et des données météorologiques, nous avons (1) identifié les déterminants des COG, (2) identifié et estimé l’importance relative des sources saisonnières d’émissions des COG par application du modèle sources-récepteur PMF, (3) estimé l’impact des COG sur la formation d’AOS. En été comme en hiver, les COG mesurés en périphérie de Paris sont fortement associés au profil de source des émissions lointaines et à celui des COVO. Les COG mesurés dans l’agglomération de Los Angeles sont majoritairement associés aux profils de sources anthropiques primaires. Quant à la formation d’AOS, ces travaux ont pour la première fois permis de mettre en évidence l’importance des Composés Organiques à la Volatilité Intermédiaire (COV-I) dans la formation d’AOS à partir de leur mesure in-situ à Paris. / Secondary Organic Aerosol (SOA) impacts air quality and climate change. However, its ambient concentrations are still underestimated. A large discrepancy has been observed between estimations and observations of SOA in urban areas as well as in remote areas, since the sources and the nature of the SOA precursors, the Gaseous Organic Compounds (GOCs), and the SOA formation mechanisms remain unclear. The studies presented here aim (1) to characterize the GOCs, including important SOA precursors, in urban area by studying their determinants and their sources, and (2) to study the GOCs impact on the SOA formation in urban area. To answer these objectives, we studied GOCs measured at suburban sites of Paris and Los Angeles megacities, as part of the MEGAPOLI (summer 2009 and winter 2010) and CalNex (spring 2010) programs, respectively. From the study of the organic fractions of the particulate- and the gas-phases with air quality indicators and meteorological data, (1) we identified the GOCs determinants, (2) we identified their sources and quantified their relative contribution to the GOCs emissions according to the season, by implementing the source receptor model PMF, and (3) we estimated the impact of the GOCs on the SOA formation. In summer and in winter, the GOCs measured in Paris are strongly associated with the “remote” and “OVOCs” source profiles. The highest contributions to the emissions of GOCs measured in Los Angeles are associated to the anthropogenic source profiles. As for the SOA formation, these studies highlighted for the first time the importance of the Intermediate Volatility Organic Compounds (I-VOCs) in the SOA formation from their measurements in Paris.

Les relations structure-activité (RSA) désignent la relation entre structure chimique et activité pharmacologique pour une série de composés (IUPAC, 1998). Elles ont été utilisées dans les industries pharmaceutique, chimique et cosmétique, tout particulièrement pour la conception de nouvelles entités chimiques et médicamenteuses. Après une revue de la littérature, nous avons étudié les RSA en allergie médicamenteuse immédiate pour 4 classes thérapeutiques (antibiotiques bêta-lactames, produits de contraste IRM, curares, insuline) ainsi qu'en allergie médicamenteuse retardée (iodixanol, produit de contraste iodé) en nous basant sur les résultats des tests cutanés et biologiques. Les résultats obtenus démontrent qu'il existe un lien entre structure chimique et potentiel allergénique des molécules. Les RSA permettent : (1) l'identification des déterminants allergéniques sur la base de l'étude des réactivités croisées, (2) la prédiction de la probabilité de réactions d'hypersensibilité aux molécules apparentées et la sélection d'alternatives thérapeutiques de manière non-empirique / Structure-Activity Relationships (SAR) refer to the relation between chemical structure and pharmacological activity for a series of compounds (IUPAC, 1998). They have been used in the pharmaceutical, chemical and cosmetic industries, especially for drug and chemical design purposes. After reviewing literature data, we describe SAR-based approaches based on skin and laboratory tests in immediate drug hypersensitivity (beta-lactam antibiotics, MRI contrast agents, neuromuscular blocking agents, insulin) as well as in delayed drug hypersensitivity (iodixanol, iodinated contrast media). Our findings demonstrate a link between chemical structure and allergenic potential of a molecule. Structure-activity relationships can prove useful to: (i) identify allergenic determinants on the basis of cross-reactivity studies, (ii) predict the likelihood of hypersensitivity reactions to related molecules and select safe alternatives on a non-empirical basis

Le but premier de ce travail est de préciser l’importance des productions végétales au sein des agglomérations secondaires gallo-romaines du centre bassin parisien. Le corpus est motivé par des choix chronologiques et géographiques : l’ensemble des sites est localisé au sein du bassin parisien et occupé entre le Ier et le Ve siècle ap. J.-C. Qu’entendons-nous par productions végétales ? Nous percevons trois cas différents : les productions végétales agricoles et donc alimentaires, que nous retrouvons par exemple dans les contextes urbains sous la forme des céréales produites, en l’état actuel de nos connaissances, dans les exploitations agricoles ; les productions vivrières, toujours alimentaires, produites directement dans les agglomérations (comme les potagers et les vergers) ; les productions végétales qui servent non pas à l’alimentation mais à l’artisanat. C'est le cas du bois du noisetier en vannerie. Le raisonnement autour des productions vivrières est une question centrale : que produisaient les urbains ? Où ? Quelle pouvait être l’importance de ces productions végétales alimentaires ? Afin d'y répondre, notre réflexion se porte sur les espaces non couverts des agglomérations secondaires. Il est certain en effet que la mise en culture des espèces végétales potagères et fruitières nécessite une source de lumière : elle n’est donc praticable que dans des espaces non couverts ou « non bâtis ». / The original intention of this work is to specify the importance of the vegetable productions within the Gallo-Roman small town of the center Paris region. The corpus is justified by chronological and geographical choices: the whole of the sites is localised within the Paris region and occupied between 1th and 5 th century. What we hear by vegetable productions ? We perceive three different cases : vegetable productions agricultural and thus food; productions food, directly produced in the small town (like the kitchen gardens and the orchards); the vegetable productions which are used not for the food but for the craft industry. The reasoning around the food productions is a key question : what produced the urban? Where? Which could be the importance of these vegetable food productions ? In order to answer it, our reflexion goes on not covers spaces of the small towns.

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Le recrutement est un processus clé du cycle de vie des invertébrés marins benthiques, dont les bivalves. Si la phase larvaire et l’étape de fixation/métamorphose sont largement étudiées, les processus post-fixation, dont font partie les migrations secondaires, restent relativement ignorés ou du moins sous-estimés.Ces migrations secondaires ou post-fixations résultent de processus hydrodynamiques modulés par des réponses éco-éthologiques.Le présent projet proposait d’étudier les mécanismes de migrations secondaires des recrues de bivalves en développant une approche éco-étho-physiologique afin de répondre à trois objectifs : i) Estimer le poids potentiel des migrations secondaires dans les habitats de sédiments grossiers ii) Identifier des facteurs environnementaux, et plus spécifiquement ceux de l’environnement trophique en relation avec l’hydrodynamisme, qui contrôlent ces processus iii) Évaluer les potentielles interactions entre migrations secondaires et physiologie des recrues. Dans un premier temps, nous avons développé une étude in-situ des migrations secondaires des recrues de bivalves dans un habitat de sédiments grossiers dans l’archipel de Chausey (Normandie, France) via l’utilisation de pièges à recrues. En parallèle, un suivi de nombreux paramètres environnementaux (conditions hydrologiques, hydrodynamiques et trophiques) a été mis en place. Puis, nous avons étudié en conditions expérimentales, le potentiel de dispersion post-fixation de différentes espèces de bivalves exploitées et l’influence de la physiologie (en termes de réserves énergétiques) sur les migrations secondaires. Pour ce faire, nous avons utilisé des outils innovants, tels un tube de vitesse de chute et un canal hydrodynamique tout en développant la zootechnie de l’élevage larvaire et poste-larvaire de la praire, Venus verrusosa. Nos résultats mettent en évidence l’importance des migrations secondaires des recrues de bivalves dans les habitats de sédiments grossiers avec près de 24 taxons différents de bivalves identifiés en migration. Certaines de ces migrations post-fixations correspondraient à des changements ontogéniques d’habitats, et les habitats de sédiments grossiers constitueraient une zone de nurserie pour plusieurs espèces. De plus, ce projet démontre, pour la première fois, le rôle de la physiologie et de l’environnement trophique dans le contrôle des migrations secondaires et cela à différents niveaux. Nous avons observé une synchronisation entre un événement massif de migrations secondaires actives et un changement de la composition de la communauté phytoplanctonique, plus particulièrement un bloom de nanoeucaryotes. Cette réponse des recrues de bivalves à un signal trophique pélagique («trophic migration trigger», TMT), pourrait être due au coût énergétique supplémentaire associé aux comportements actifs de migration. En effet, nous avons ensuite constaté en conditions expérimentales que la capacité des recrues à contrôler leur dispersion par leur comportement est directement corrélée avec leur profil physiologique. Les recrues avec le plus de réserves énergétiques ont une meilleure capacité d’accroître leur potentiel de dispersion par leur comportement. Aussi les recrues migreraient quand leur principale source de nourriture est disponible dans le milieu afin de mieux supporter le coût des comportements de migrations secondaires actives comme la dérive byssopélagique. De plus, le potentiel de migration post-fixation apparait comme fortement lié à la synchronicité entre la période d’arrivée de la larve sur le sédiment et le cycle de marée (morte-eau ou vive-eau), mais également aux taux de croissance post-larvaires qui dépendent eux-mêmes de l’environnement trophique. Les patrons de migrations secondaires des recrues bivalves résultent donc d'un étroit couplage physico-biologique impliquant l'hydrodynamique, mais aussi des réponses éco-éthologiques modulées par des processus physiologiques en lien avec l’environnement trophique. / Recruitment is a key process in the life-cycle of benthic marine invertebrates, and most of bivalve species. It includes the larval phase, the settlement and secondary dispersal mechanisms which lead to a gradual sedentary lifestyle until the recruits begin a strict benthic life. Although the larval phase and the settlement/metamorphosis stage are well studied, post-settlement migrations remain relatively unknown or at least underestimated. These migrations are the result of hydrodynamic processes modulated by eco-ethological responses in the benthic boundary layer that can radically change primary fixation patterns and have a major impact on the life cycle of a bivalve.This project proposed to study secondary migrations mechanisms of bivalve recruits by developing an eco-etho-physiological approach in order to answer three objectives: I) estimate the potential weight of the secondary migrations in coarse sediments habitats, ii) identify environmental factors, and more specifically those of the trophic environment in relation to hydrodynamics conditions, which control these processes, iii) evaluate the potential interactions between secondary migrations and recruits physiology.Firstly, we developed an in-situ study of secondary migrations of bivalve recruits in a coarse sediment habitat in the Chausey Archipelago (Normandy, France) by using recruit traps and monitoring environmental parameters (hydrological, hydrodynamic and trophic conditions). Then, we studied in experimental conditions post-settlement dispersal potential of different exploited bivalve species as well as the influence of physiology (in terms of energy reserves) on secondary migrations with a fall velocity tube, a benthic flume and by developing the larval and post-larval rearing of the warty venus, Venus verrucosa. Our results highlight the importance of secondary migrations of bivalve recruits in coarse sediment habitats with nearly 24 different taxa of bivalves identified in migration. Some of these post-settlement migrations would correspond to ontogenic change of habitat, and so coarse sediment habitats would constitute a nursery zone for several species. For the first time, this project demonstrates, at different levels, the role of physiology and trophic environment in the control of secondary migrations. We observed synchronization between a massive active secondary migration event with a change in the composition of the phytoplankton community and more particularly a bloom of nanoeukaryotes. This response of bivalve recruits to a ‘’trophic migration trigger’’ (TMT) could be due to the additional energy cost of active migration behaviors. Indeed, we highlighted, in experimental conditions, that the ability of recruits to control their dispersal by their behavior is directly correlated with their physiological profile. Recruits with the most energy reserves are the most able to increase their dispersal potential by their behavior. Also recruits would migrate when their main food source is available in the environment in order to support the cost of active secondary migration behaviors such as bysso-pelagic drift. In addition, post-fixation migration potential appears to be strongly related to the synchronicity between the settlement period and the tidal cycle (spring tide or neap tide), but also to post-settlement growth rates which depend on trophic conditions. Patterns of secondary migrations result from a close physico-biological coupling involving hydrodynamics factors but also eco-ethological responses modulated by physiological processes related to the trophic environment.

Les cyanobactéries des genres Microcystis et Planktothrix sont des micro-organismes capables de proliférer dans de nombreux plans d'eau douce. Ces proliférations sont associées à des risques pour la santé humaine et animale en raison de la production de produits naturels, parmi lesquels des toxines. Ces molécules présentent une diversité de structure chimique de d'activités biologiques d'intérêt pour l'industrie pharmaceutique et biotechnologique. Nous avons revisité le potentiel en produits naturels de Microcystis et Planktothrix. Par des approches complémentaires de biologie moléculaire, génomique et transcriptomique, nous avons caractérisé des gènes impliqués dans la synthèse de ces produits naturels ainsi qu'exploré leur évolution et la régulation de leur expression. Ces travaux ont permis de mettre à jour une distribution, des évènements évolutifs et des profils d'expression surprenants et permettent d'envisager de nouvelles applications pour les produits naturels. / Microcystis and Planktothrix are cyanobacterial genus commonly proliferating in freshwater ecosystems. These blooms are associated with human and animal health threat because of synthesis of natural products and cyanotoxins. These compounds are of great chemical diversity and of interest for biotechnological and pharmaceutical applications. We revisited the natural products potential of Microcystis and Planktothrix. Combining molecular biology, genomics and transcriptomics investigations, we characterized natural products gene clusters. We studied their distribution, evolution and transcription as well. This work uncovered new distribution pattern, evolutionary events and unexpected expression patterns. These insights will allow new investigations and applications for cyanobacterial natural products.