Chez les eucaryotes, la réplication de l'ADN démarre au niveau de multiples origines activées suivant un programme précis, qui peut être analysé à l'échelle du génome sur des populations cellulaires. Cependant, l'étude de la variabilité intercellulaire, la détection d'évènements rares et la mesure de la vitesse des fourches de réplication nécessitent des analyses en molécule unique. Avec les techniques actuelles, l'ADN néosynthétisé est marqué avec des analogues de la thymidine et révélé par des anticorps fluorescents. Les molécules d'intérêt sont identifiées par hybridation fluorescente in situ. Ces étapes sont complexes et le débit est faible. Cette thèse développe de nouvelles méthodes de détection et d'identification des molécules d'ADN réplicatives sans anticorps et à haut débit. L'ADN est répliqué en présence d'un dUTP fluorescent, purifié puis marqué en code-barre spécifique permettant l'alignement sur le génome de référence par coupure avec une endonucléase simple brin et incorporation d'un autre dUTP fluorescent. L'ADN est ensuite coloré avec un intercalant fluorescent, le YOYO-1. Les molécules d'ADN, leurs segments néorépliqués et leurs code-barres sont observés en trois couleurs différentes par épifluorescence directe. Les segments répliqués ont une fluorescence YOYO-1 plus intense, ce qui permet de détecter les bulles de réplication sans marquage métabolique. Ces outils ont été couplés à un dispositif nanofluidique dans lequel l'ADN est conduit dans des milliers de nanocanaux et imagé automatiquement, ce qui augmente massivement le débit. L'ensemble de ces résultats ouvre la voie à la cartographie pangénomique de la réplication de l'ADN en molécule unique. / In eukaryotes, DNA replication starts at multiple origins that are activated following a specific program. Population methods allow genome-wide analysis of DNA replication. However, single-molecule methods are required to monitor cell-to-cell variability, detect rare events and measure individual replication fork speeds. With the existing techniques, newly-synthesized DNA is labelled with thymidine analogs and revealed with fluorescent antibodies. Fibres containing a locus of interest can be identified by fluorescent in situ hybridization. These steps are complex and the throughput is low. This work proposes novel, antibody-free tools to detect replication tracts and identify the locus of origin of all DNA molecules at much higher throughput. DNA replicated in the presence of a fluorescent dUTP was purified and specifically barcoded by using a nicking endonuclease, followed by limited nick-translation with another fluorescent dUTP. This allowed alignment to a reference genome map. DNA was then stained with the fluorescent DNA intercalator YOYO-1. Direct epifluorescence revealed the DNA molecules, their replication tracts and their barcodes in three distinct colours. Replicated segments showed a stronger YOYO-1 fluorescence, demonstrating that replication bubbles can be directly detected without metabolic labelling. Finally, these tools were coupled to a nanofluidic device: DNA was driven into 13,000 parallel nanochannels and automatically imaged, massively increasing the throughput. Altogether, these results provide a starting point for genome-wide, single-molecule mapping of DNA replication in eukaryotic organisms.

La recherche et développement de dispositifs médicaux avec diverses applications en diagnostiques et en thérapie ont été réalisés. Actuellement, tous les systèmes micro-ondes disponibles d'hyperthermie proposent uniquement des traitements avec une puissance élevée de micro-ondes. Dans cette thèse, un nouveau système d'hyperthermie micro-ondes est étudié pour le bénéfice des fonctions de diagnostic et de thérapie. L'utilisation d'un applicateur avec un niveau très faible et inoffensif de puissance micro-ondes permet de faire le premier diagnostic. Le traitement thérapeutique thermique sera effectué en utilisant le même applicateur avec une puissance micro-ondes élevée et adaptée sur la partie pathologique. Des caractérisations micro-ondes large bande de cinq tissus biologiques différents ont été effectuées à différentes températures avec une méthode de sonde coaxiale ouverte et le modèle de ligne virtuelle. Les expérimentations ex vivo d'hyperthermie micro-ondes avec des puissances de quelques watts à 2,45GHz ont été réalisées sur ces tissus d'épaisseurs variées. L'évolution de la température des tissus a été mesurée en utilisant un capteur infrarouge. Les simulations électromagnétiques et thermiques pour les expérimentations ex vivo d'hyperthermie micro-ondes ont été effectuées en utilisant COMSOL Multiphysics avec la méthode des éléments finis et la symétrie axiale 2D en considérant les tissus variés de différentes épaisseurs et puissances micro-onde incidente. Les simulations du modèle correspondent bien aux mesures. Cette recherche illustre la possibilité d'avoir un câble coaxial souple et adapté à la fois au diagnostic et au traitement pour une thérapie mini invasive. / Research and development of medical devices with various diagnostic and therapeutic applications have been carried out in different countries because of the great advances in electronic and electromagnetic devices during recent decades. However, at present, all of available existing microwave hyperthermia system can just offer treatment, by using high microwave power. In this thesis, a new microwave hyperemia system is researched which could have both diagnostic and therapeutic functions. One single applicator is used to measure dielectric properties of tissue with a very low harmless microwave power for diagnosis first. Then thermal therapeutic treatment will be carried out by using the same applicator with higher and adapted microwave power. Microwave broad band characterization of five different biological tissues at different temperatures with an open–ended coaxial probe method and the virtual line model has been carried out. Ex vivo microwave hyperthermia experiments using microwave power of a few Watts at 2.45GHz have been carried out on five tissues of various thicknesses. Temperature evolution of the biological tissues has been measured by using an infra-red senor. Electromagnetic and thermal simulations for ex vivo microwave hyperthermia experiment have also been achieved by using COMSOL Multiphysics software with 2D axisymmetrical finite–element method and considering different tissues of various thicknesses and incident microwave powers. Simulation results correlate well with the experimental ones. This research, illustrates the possibility to have a flexible and feasible coaxial cable for both diagnosis and treatment for a minimally invasive therapy.

Malgré les propriétés remarquables de polyéthylène de masse molaire très élevée(UHMWPE), une généralisation de son application est limitée en raison des difficultésrencontrées lors de sa mise en forme, liées au taux d’enchevêtrement important deschaînes.Le but de ce travail est de développer des nanocomposites et des mélanges à base depolyéthylène, par polymérisation in situ. A cet effet, des catalyseurs métallocènes et despost-métallocènes ont été immobilisés par différentes méthodes sur la silice mésoporeuseSBA-15. Le système poreux de ce support, avec des canaux bien définis à l'échellenanométrique, peut entraîner des effets de confinement des chaînes macromoléculaireset/ou permettre un mélange intime des polymères.Le comportement de la polymérisation de l'éthylène par catalyses homogène et supporté,ainsi que les méthodes d'immobilisation utilisées et leur effet sur l'activité depolymérisation et des masses molaires, ont été évalués.Une caractérisation complète des nanocomposites et des mélanges comprenant différentsaspects des matériaux (morphologie, cristallinité et homogénéité) a été réalisée. Lespropriétés thermiques et mécaniques des matériaux finaux ont été également évaluées.D'une manière générale, les nanocomposites à base de polyéthylène et les mélanges enréacteur ont montré des propriétés mécaniques améliorées, en termes de moduled'élasticité, résistance mécanique, ténacité et résistance au fluage, par comparaison avec lespolyéthylènes communs. En traitant la poudre d'UHMWPE par moulage, par compression àhaute pression et au-dessous de sa température de fusion, une augmentation remarquabledes paramètres mécaniques a été obtenue.Les résultats préliminaires sur la préparation de nanocomposites en utilisant desnanocristaux de cellulose ont montré que cette approche est faisable et qu’elle présente unpotentiel de développement. / Despite the remarkable properties of ultra-high molecular weight polyethylene, itsapplication is limited by the difficulties encountered in conventional melt processing duethe high degree of entanglement of the chains.The aim of this work is to develop polyethylene based nanocomposites and in-reactorblends, by in situ polymerization. For this purpose metallocenes and post-metallocenecatalysts were immobilized by different methods on mesoporous silica SBA-15. The poroussystem of this support, with well-defined channels at the nanometric scale, may causeconfinement effects of macromolecular chains and/or potentiate intimate mixing ofpolymer blends.Ethylene polymerization behavior of the homogeneous and the supported systems alongwith the immobilization methodologies used and their effect on the polymerization activityand polymer molar masses were evaluated.A complete characterization of the nanocomposites and blends comprising different aspectsof the materials properties (morphology, crystallinity and homogeneity) was carried out.The thermal and mechanical properties of the final materials were also evaluated.In a general way the polyethylene based nanocomposites and in-reactor blends showedimproved mechanical properties, in terms of elastic modulus, mechanical strength,toughness and creep resistance, when compared with neat polyethylenes. By processing theUHMWPE powders by compression molding, at high pressure and below its meltingtemperature a remarkable increase of the mechanical parameters was obtained.Preliminary results on the preparation of nanocomposites using cellulose nanowhiskershave shown that this approach is feasible and show potential for further development.

Project objectives are no longer being determined in terms of time, cost and quality only. Other factors such as employment creation, transfer of skills, use of small medium and micro enterprises (SMMEs) and community empowerment now play a role in determining project objectives and success. Is project management, applied with the traditional building procurement system the best method to achieve these unique project objectives ? Some have argued that construction management, as a building procurement system, could be the most suitable method to use in the South African situation considering the unique project objectives described above. This research proposed to determine whether the use of construction management, as a building procurement system, can improve the attainment of client objectives in the South African construction industry. Based on the problem statement, the following hypothesis was formulated: "The use of construction management as a building procurement system on construction projects with a strong focus on the empowerment of previously disadvantaged individuals (PDIs) and affirmable business enterprises (ABEs) leads to an improved attainment of project / client objectives." It was further broken down as follows: * The choice of building procurement system does influence project success or failure. * Construction management can improve the attainment of client objectives on certain projects. * Construction management in South Africa has not been widely used and understood hence may have failed in its use thus far. * Construction management can be applied successfully on certain projects by following international best practices. The problem was resolved firstly through a literature survey, followed by an empirical survey. Respondents targeted for the empirical survey were clients or developers and project managers based in the following provinces: Gauteng, KwaZulu Natal and the Western Cape. Literature reviewed indicates that this procurement system leads to cost savings and shorter project duration, thereby resulting in improved client satisfaction levels. Furthermore, it can also be of benefit as it allows affirmative construction to take place. This may be of particular interest to public sector clients. Construction management has been widely used in the United States of America and the United Kingdom. In certain instances, it achieved good results, whereas in other instances the results were disastrous. Authors such as Kweku et al (1987) argue that this is due to poor implementation. In the light of this, it is important to note that this method has its shortcomings and can be poorly implemented resulting in unsuccessful projects. Ensuring that "recipes of success" identified herein are applied, can go a long way to ensuring that the system is properly applied and that favourable results are achieved. In theory, therefore, construction management can lead to more satisfied clients as it can achieve better results in terms of their objectives, when properly implemented. Based on literature reviewed and the empirical survey findings, it is concluded that the hypothesis is proven. Based on the literature review, empirical survey and conclusions reached, It is recommended that: q Private sector and public sector clients (such as the National Department of Public Works), consider the use of construction management as a building procurement system on some of their future projects, especially projects with a strong empowerment component. q Clients select suitably qualified and experienced individuals (such as construction project managers) and/or organisations (such as established building contractors) to perform construction management services on their projects. q Existing best construction management practices are applied on construction management projects. q Further research be undertaken on, inter alia, the role of the construction manager and the project manager on construction management projects, the development of emerging contractors on construction management projects and the development of guidelines for the implementation of construction management projects in South Africa. / Thesis (MSc (Project management))--University of Pretoria, 2004. / Construction Economics / unrestricted

Approche hybride du traitement quantique de l'information La dualité onde-particule a conduit à deux façons d'encoder l'information quantique, les approches continues et discrètes. L'approche hybride a récemment émergé, et consiste à utiliser les concepts et boites à outils des deux approches, afin de venir à bout des limitations intrinsèques à chaque champ. Dans ce travail de thèse, nous allons dans une première partie utiliser des protocoles hybrides de façon à générer des états quantiques non-gaussiens de la lumière. A l'aide d'oscillateurs paramétriques optiques, et de détecteur de photons supraconducteurs, nous pouvons générer des photons uniques extrêmement purs très efficacement, ainsi que des états chats de Schrödinger, qui permettent d'encoder l'information en variables continues. Nous montrons également en quoi des opérations de variables continues peuvent aider cette génération. La méthode utilisée, basée sur la génération " d'états-noyaux " rend en outre ces états plus robustes à la décohérence. Dans une seconde partie, dans le contexte d'un réseau hétérogène, basé sur différents encodages, relier de façon quantique les deux mondes, nécessite l'existence d'intrication hybride de la lumière. Nous introduisons la notion d'intrication hybride, entre des états continus et discrets, et nous en montrons une première application qui est la génération à distance de bit quantique continu. Nous implémentons ainsi également une plateforme polyvalente permettant la génération d'états " micro-macro " intriqués. / In quantum information science and technology, two traditionally-separated ways of encoding information coexist -the continuous and the discrete approaches, resulting from the wave-particle duality of light. The first one is based on quadrature components, while the second one involves single photons. The recent optical hybrid approach aims at using both discrete and continuous concepts and toolboxes to overcome the intrinsic limitations of each field. In this PhD work, first, we use hybrid protocols in order to realize the quantum state engineering of various non-Gaussian states of light. Based on optical parametric oscillators and highly-efficient superconducting-nanowire single-photon detectors, we demonstrate the realization of a high-brightness single-photon source and the quantum state engineering of large optical Schrödinger cat states, which can be used as a continuous-variable qubit. We show how continuous-variable operations such as squeezing can help in this generation. This method based on so-called core states also enables to generate cat states that are more robust to decoherence. Second, in the context of heterogeneous networks based on both encodings, bridging the two worlds by a quantum link requires hybrid entanglement of light. We introduce optical hybrid entanglement between qubits and qutrits of continuous and discrete types, and demonstrate as a first application the remote state preparation of continuous-variable qubits. Our experiment is also a versatile platform to study squeezing-induced micro-macro entanglement.

La recherche de nouvelles molécules à visée thérapeutique ou diagnostic ciblant les récepteurs membranaires incluant les RCPGs, les récepteurs à tyrosine kinase et les canaux ioniques sont au coeur des recherches investies par les entreprises pharmaceutiques. Dans ce projet nous avons étudié et caractérisé des domaines variables de chaîne lourde d'anticorps de lamas (sdAbs) qui peuvent contourner certaines limites liées à l'utilisation des anticorps monoclonaux ou des petites molécules. En effet, de par leurs particularités structurales qui les rendent particulièrement intéressants en termes de stabilité, d'affinité et de reconnaissance d'antigène, les sdAbs représentent etre une alternative prométeuse. Dans ce manuscrit sont exposés les travaux effectués sur les récepteurs aux tyrosines kinases appartenant à la famille des ErbBs et les récepteurs au glutamate mGluRs (RCPG). En plus d'avoir sélectionné des sdAbs hautement spécifiques de ces différents antigènes, ces molécules ont également montré des caractéristiques très étonnantes et inattendues. En effet, la majeure partie des sdAbs sélectionnés présentent une spécificité pour une conformation du récepteur particulière (forme active ou inactive). Cette particularité très pertinente nous ouvre un spectre d'application très diversifié, car elle permet de cibler et d'analyser les récepteurs dans ces différents états d'activation. Ajouté à cela, certains sdAbs possèdent une activité de modulateur allostérique, voir même présentent un effet agoniste. Ces résultats très encourageants nous ouvrent de nouvelles perspectives, et ces molécules représentent une nouvelle approche pour la modulation et l'étude des ces récepteurs. / The research for new therapeutic or diagnostic molecules targeting membrane receptors, including GPCRs, tyrosine kinase receptors and ion channels are the heart of the research invested by pharmaceutical companies. In this project we used the variable domain of llama antibody heavy chain also called single domain antibodies (sdAbs) that can bypass some limitations to the use of monoclonal antibodies or small molecules. Indeed, because of their structural features that make them particularly interesting in terms of stability, affinity and antigen recognition, sdAbs represent a very promising candidates that can be used in various fiels of application: as fluorescent probes , screening tools , or therapeutic molecules. In this manuscript are exposed the work performed on the tyrosine kinases receptor belonging to the ErbBs family and metabotropic glutamate receptors, mGluRs (GPCRs).We selected very highly specific sdAbs directed against antigen of interest, but these molecules have also shown very surprising and unexpected particularities. Indeed, most of the selected sdAbs exhibit specificity for a particular conformation of the receptor (active or inactive form). This very relevant feature opens an highly diversified application spectrum, because it allows to identify and analyze these receptors in different states of activation. Added to this, some sdAbs present an allosteric modulator activity, or even present an agonist effect. These encouraging results open up new perspectives, and these molecules represent a new approach for modulation and study of these membrane receptors.

Hlavným cieľom tejto práce je návrh nového algoritmu k spracovaniu unikátnych molekulárnych indexov bez mapovania na referenčný genóm. O tieto náhodné oligonukleotidové sekvencie neustále vzrastá záujem, pretože uľahčujú rozpoznávať PCR chyby a skresľovanie údajov. Keďže používanie technológií sekvenovania novej generácie neustále rastie, je vynaložené veľké úsilie vyvíjať nástroje pre analýzu produkovaných dát. V súčasnosti sú nástroje na riešenie týchto chýb relatívne časovo náročné a zložité z dôvodu výpočtovo náročného zarovnania. Najdôležitejšie obmedzenie týchto nástrojov spočíva v skutočnosti, že pri spracovávaní duplikátov sú povolené multi-mapované čítania. Tieto čítania sú zvyčajne ignorované, čo môže viesť k zníženiu kvantitatívnej presnosti a spôsobiť zavádzajúcu interpretáciu výsledkov daného sekvenovania. V snahe vyriešiť tento problém je v tejto práci uvedený nový prístup, ktorý umožňuje odhad absolútneho počtu jedinečných molekúl s relatívne rýchlym a spoľahlivým spôsobom.

Magister Artium - MA / In this paper I attempt to look critically at the literary construction of one particular 'race', namely the 'Coloureds'. In Sarah Gertrude Millin's God's Stepchildren. To this end, the paper draws on the hlstorlcal background of Millin, and investigates the way in which Millin has consciously and strateglcally forrned, as it were, a 'unique' Coloured Identity. Furthermore, the paper explores the proximity or tension between author and narrator in the novel. This tension, i suggest, emerges In response to various pressures In the novel which in tum are based upon the author's social, . political and economic background. Evidence to this effect is derived from Millin's biography and other sources. What emerges from the paper Is that the concepts 'race' and 'Coloured', as they are employed In this novel, are equally elusive. In attempting to piece together a 'race', the novel communicates Millin's aversion to miscegenation, and discloses characteristics of her 'self. Ironically, I conclude, she falls prey to the same kinds of prejudices that she projects onto her literary subjects

We consider the incompressible 2D Navier-Stokes equations on the torus driven by a deterministic time quasi-periodic force and a noise that is white in time and extremely degenerate in Fourier space. We show that the asymptotic statistical behavior is characterized by a uniquely ergodic and exponentially mixing quasi-periodic invariant measure. The result is true for any value of the viscosity ν > 0. By utilizing this quasi-periodic invariant measure, we show the strong law of large numbers and central limit theorem for the continuous time inhomogeneous solution processes. Estimates of the corresponding rate of convergence are also obtained, which is the same as in the time homogeneous case for the strong law of large numbers, while the convergence rate in the central limit theorem depends on the Diophantine approximation property on the quasi-periodic frequency and the mixing rate of the quasi-periodic invariant measure. We also prove the existence of a stable quasi-periodic solution in the laminar case (when the viscosity is large). The scheme of analyzing the statistical behavior of the time inhomogeneous solution process by the quasi-periodic invariant measure could be extended to other inhomogeneous Markov processes.

Dans ce travail, nous étudions théoriquement et expérimentalement le couplage entre une nanoparticule unique de différentes natures, comme fluorescente, non-linéaire, plasmonique, etc., et une structure photonique en matériau polymère. Dans un premier temps, nous avons optimisé la méthode dite écriture directe par laser par absorption à un photon pour réaliser des structures photoniques de bonne qualité à la demande. Ensuite, nous avons également exploité l'effet thermique induit par le laser d’excitation continue, pour simplifier la méthode de fabrication LOPA et améliorer les structures fabriquées. Puis nous avons introduit de façon précise une seule nanoparticule unique à un endroit désiré dans la structure photonique. Le couplage nanoparticule/structure photonique a été réalisé par le même système optique. Ce couplage a été démontré par une augmentation du nombre de photon émis par la nanoparticule fluorescente et par une forte amélioration du signal de génération de seconde harmonique. Parallèlement, nous avons effectué des calculs numériques par la méthode FDTD pour prédire les propriétés optiques intéressantes des structures photoniques et pour confirmer les résultats expérimentaux. / In this study, we investigate theoretically and experimentally the nanoparticles/photonic structures coupling. In detail, the work focuses on the elaboration and applications of structured polymer materials, as well as the manipulation of optical properties of various kinds of nano-objects such as gold nanoparticles, magnetic and nonlinear nanoparticles, etc. The coupling of each kind of nanoparticles addresses a specific goal. In order to conduct research, we first build and test an optical confocal setup, which allows us to both image and fabricate nanostructures at a sub-lambda resolution. Besides, we propose a method exploiting the thermal effect caused by a continuous-wave laser source to optimize 2D and 3D structures realized by low one-photon absorption (LOPA)-based direct laser writing (DLW). Then by using this technique, we are capable of precisely determining the position and embedding various kinds of nanoparticles (gold nanoparticles, nonlinear nanoparticles, and magnetic nanoparticles) into arbitrary polymeric photonic structures. The characterization of the fabricated structures is carried out using the same confocal setup. We demonstrate a good enhancement of the optical properties of the nanoparticles embedded inside photonic structures. We also perform numerical calculations by using a FDTD method to confirm the experimental results.