Le récepteur de chimiokine CXCR7 a été récemment identifié comme liant la chimiokine SDF-1, anciennement considérée comme ligand exclusif du récepteur CXCR4. Ces deux récepteurs sont exprimés majoritairement dans les mêmes types cellulaires et, ainsi, la découverte de CXCR7 incite à réévaluer les effets respectifs de SDF-1 sur CXCR4. Étant donné son rôle dans le cancer, CXCR4 est une cible de choix pour le développement de molécules thérapeutiques. Également, CXCR7 semble être impliqué dans la croissance tumorale. AMD3100, un antagoniste «sélectif» pour CXCR4, est maintenant commercialisé. Cet antagoniste a été identifié comme liant lui aussi CXCR7. De plus, sur CXCR7, l’AMD3100 agit comme agoniste puisqu’il induit le recrutement de la β-arrestine, à l’opposé de son effet sur. En revanche, AMD3100 n’induit pas le recrutement de la β-arrestine à CXCR4. Basé sur ces résultats, il est nécessaire de revoir la sélectivité d’autres antagonistes synthétiques de CXCR4. À l’aide de la technique de BRET (Résonance d’un transfert d’énergie par bioluminescence), nos résultats montrent que le Tc14012, un autre antagoniste synthétique de CXCR4, et structurellement distinct de l’AMD3100, interagit avec CXCR7. Contrairement à CXCR4, les deux antagonistes de CXCR4 agissent comme agonistes sur CXCR7 en induisant le recrutement de la β-arrestine. Nos résultats suggèrent que l’organisation spatiale du corps du récepteur serait responsable de cet effet opposé. En conclusion, AMD3100 et Tc14012 ne sont pas sélectifs pour CXCR4, puisqu’ils interagissent avec CXCR7. Lors du développement de nouvelles molécules synthétiques ciblant CXCR4, il serait alors nécessaire d’en évaluer leur sélectivité, et leurs effets en les testant aussi sur CXCR7. / ASBTRACT SDF-1 was at first thought to exclusively bind CXCR4, but it was subsequently found to also bind to the chemokine receptor CXCR7. CXCR4 is a promising target for drug development due to its role in cancer. AMD3100 is newly commercialised synthetic antagonist of CXCR4. This drug leads to massive release of hematopoietic stem cell into the peripheral blood. It was found that AMD3100 also binds to CXCR7 and acts as an agonist of β-arrestin recruitment to CXCR7. An antagonist of CXCR4 acts as an agonist on CXCR7. Prompted by this observation, we tested whether this might hold true for other CXCR4 antagonist. Tc14012, a peptidomimetic of T140, has been extensively described as a potent CXCR4 antagonist. We find that TC14012 also interacts on CXCR7. Like AMD3100, TC14012 alone induces β-arrestin recruitment to CXCR7. Thus, two structurally unrelated CXCR4 antagonists, AMD3100 and TC14012, are agonists of the CXCR7-arrestin pathway. This suggests distinct activation mechanisms of the arrestin pathway by CXCR4 and CXCR7. The results we obtained using a BRET (Bioluminescence Resonance Energy Transfer)-based arrestin recruitment assay, suggest that the CXCR7 receptor core is responsible for the recruitment of beta-arrestin in response to AMD3100 and TC14012. The finding that both AMD3100 and TC14012 do not only bind CXCR4, but also CXCR7, with opposite effects on arrestin recruitment, is important for the use of the compounds as tools to dissect SDF-1-mediated effects. This may be a general feature of synthetic ligands of the two receptors, with potential consequences for drug development. Key words: Chemokine receptor, CXCR4 and CXCR7, BRET, β-arrestin recruitement, TC14012, AMD3100 and SDF-1.

Zur langfristigen Markierung von hämatogenen Zellen wurde Knochenmark mit dem Gen für das grüne fluoreszierende Protein (GFP) transduziert und in bestrahlte Empfängermäuse transplantiert. Die GFP-Expression im peripheren Blut dieser Tiere war über den untersuchten Zeitraum von vier Monaten stabil. Die Hirne der Empfängertiere wurden zu den Zeitpunkten zwei, vier, acht und fünfzehn Wochen nach Knochenmarktransplantation auf die Präsenz von GFP-exprimierenden Zellen untersucht. Es fand sich eine im Zeitverlauf zunehmende Einwanderung und Differenzierung von GFP-exprimierenden hämatogenen Zellen zu ramifizierten Mikrogliazellen in der grauen und weißen Substanz. Nach vier Monaten stammten bis zu ein Viertel aller regionalen Mikrogliazellen aus dem transplantierten Knochenmark. Nach fokaler cerebraler Ischämie wanderten deutlich mehr GFP-positive Zellen aus dem Blut in das ischämische Areal ein und differenzierten zu ramifizierten Mikrogliazellen. Diese Ergebnisse implizieren einen Weg für den Transfer des humanen Immunodefizienzvirus in das Zentralnervensystem und offerieren einen nichtinvasiven Weg, genetisch manipulierte Zellen in das adulte Hirnparenchym einzuschleusen. / In order to stably label hematogenous cells, bone marrow was transduced with the gene for the green fluorescent protein (GFP) and transplanted into irradiated recipient mice. The GFP- expression in peripheral blood cells of these animals was stable within the examined time frame of four months. Brains of recipient animals were examined for the presence of GFP- expressing cells at two, four, eight and fifteen weeks after bone marrow transplantation. An increasing migration and differentiation of hematogenous GFP-expressing cells into ramified parenchymal microglia within the white and grey matter was found. After four months, up to quarter of regional microglia were bone-marrow derived. Following focal cerebral ischemia, an increased influx of GFP-positive blood-borne cells differentiating into ramified microglia was observed. These results imply a route for the human immunodeficiency virus into the central nervous system, and they offer a noninvasive approach for the transfer of genetically manipulated cells into the adult brain parenchyma.

Am "Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung Köln-Vogelsang" wurde Mitte der achtziger Jahre in eine weißblühende Linie von Petunia hybrida Hort. (Vilm.) ein Anthocyansynthese-Gen von Zea mays L. transferiert. Unter den nach diesem Gentransfer entstandenen ziegelrot blühenden Pflanzen befand sich auch ein Typ, der ein Sternmuster in der Blüte zeigt. In der vorliegenden Arbeit konnte diese Musterbildung auf eine chimärische Konstitution zurückgeführt werden: Die Instabilität des A1-Gens in der Petunie resultiert in einen Farbstoffausfall in der alleinig farbstofführenden Epidermis, die von der ersten Scheitelschicht (L1) des Sproßscheitels gebildet wird. Subepidermale Gewebe können als genetisch intakt im Sinne einer potentiellen Fähigkeit zur Farbstoffsynthese charakterisiert werden. Deutlich wird das unter anderem an den partnerinduktiven Wirkungen, die von subepidermalem, L2-bürtigen Gewebe ausgehen und die Anthocyanbildung in der benachbarten, farbstoffdefekten Epidermis veranlaßt. Da die L1 am Kronblattrand alle Gewebe, also auch das Mesophyll bildet, bleiben diese Bereiche weiß gefärbt. Nur im Binnenfeld der Petalen, wo L2-bürtiges, intaktes Gewebe an die Epidermen anschließt, treten diese partnerinduktiven Wirkungen auf. Das Resultat ist ein Sternmuster der aus fünf Petalen zusammengewachsenen Kronröhre. Spontan und nach in-vitro-Kalluskultur entmischen die Pflanzen in ihre einzelnen Komponenten, so daß rot und weiß blühende Typen entstehen, die mit ihrer Blütenfarbe und ihrem Ploidiegrad (unterscheidbar bei Ploidiemarkierung) die jeweilige Scheitelschicht repräsentieren, von der sie abstammen. Bei Kreuzung spaltet die Nachkommenschaft in rot und weiß blühende Pflanzen auf. Aufgrund der Instabilität des transferierten A1-Gens ergibt sich kein Mendelsches Aufspaltungsverhältnis für die Blütenfarbe, wie das dem heterozygotem Zustand entsprechen würde. Auch existieren (wie bei den Entmischungsprodukten) gesprenkelte Blütentypen. Die Instabilität konnte als licht- und temperaturabhängig erkannt werden. Sie ist gleichzeitig der Grund dafür, daß sich an weiß blühenden Kallusregeneraten bzw. Sämlingen, die das A1-Gen in inaktiver Form besitzen, ein Sternmuster jederzeit neu bilden kann. Aufgrund dieses modifikativen Charakters dieser Sternmuster-Chimäre wird der Begriff "Epigenetische Periklinalchimäre" vorgeschlagen. In Sorteneinkreuzungen konnten Instabilitäten bis in die F2-Generation verfolgt werden, möglicherweise übertragen sich die Ursachen der Farbstoffausfälle der transgenen Form auch auf die Farbkomponente des Kreuzungspartners. Weiterhin enthält die Arbeit einen vorläufigen Bestimmungsschlüssel zur generellen Einordnung von Blütenfarbvariation nach ihren Ursachen.

Die vorliegende Arbeit liefert neue Kenntnisse über das Konkurrenzverhalten der Sprossscheitelschichten bei der Blattmesophyllbildung und trägt dadurch zum Verständnis der Entwicklungsgeschichte höherer Pflanzen bei. Weißbunte Pflanzen von Peperomia serpens SW. LOUD, Sedum rubrotinctum R. T. CLAUSEN, Pedilanthus tithymaloides (L.) POIT. und Plectranthus coleoides BENTH wurden verwendet, um den Bau des Sprossscheitels und die chimärische Natur des Laubblattes zu analysieren. Durch die Untersuchungen zum Bau des Sprossscheitels und zur Blattanatomie wurden die Anzahl initialer Sprossscheitelschichten und die periklinalchimärische Natur der untersuchten Pflanzen bestätigt. Mit Hilfe von Mittelwertvergleichen der Mächtigkeit L2- und L3-bürtiger Mesophyllgewebe wurde die Beteiligung genetisch verschiedener internaler Sprossscheitelschichten an der Bildung des Blattmesophylls bei Sedum rubrotinctum, Pedilanthus tithymaloides und Peperomia serpens erfasst. Die Existenz histogenetisch grüner L2- oder L3-bürtiger Gewebe verursacht eine Zunahme der Blattquerschnittfläche (Sedum rubrotinctum) und eine Vergrößerung der Blattmesophyllhöhe (Peperomia serpens und Pedilanthus tithymaloides). Es wurden Regenerationsversuche an Blattstecklingen der Periklinalchimäre von Peperomia serpens und Sedum rubrotinctum durchgeführt. Durch In-vivo-Provozierung von Adventivsprossen an Blattstücken und achselknospenfreien Sprossen gelang es, die zwei untersuchten heterohistischen Musterpflanzen von Peperomia serpens ('GGW' und 'GWG') in grüne und weiße Nachkommen zu zerlegen. An Blattstecklingen bildeten sich in der Mehrzahl L3-bürtige Regenerate (ca. 75 %). Eine Beteiligung der L2-bürtigen Gewebe bei der Regeneration war an den Blattrandexplantaten zu beobachten. Das L1-bürtige Hypoderm konnte nur in der In-vitro-Blattregeneration deutlich seine Fähigkeit zur Adventivsprossbildung zeigen. Die Blattregenerationsergebnisse bei Peperomia serpens demonstrieren deutlich, dass sich alle drei Sprossscheitelschichten (L1, L2, L3) an der Blattmesophyllbildung beteiligen können. An Blattstecklingen von Periklinalchimären bei Sedum rubrotinctum bildeten sich grüne, weiße und neue chimärische Adventivsprosse. Aus den Regenerationsergebnissen lässt sich die entscheidende Rolle der L2-bürtigen Gewebe bei der Adventivsprossbildung ablesen. Die Regenerationsergebnisse sprechen dafür, dass die Bildung der Adventivsprosse durch die Beteiligung der L2- und L3-bürtigen Gewebe hervorgerufen wurde und die L1-bürtigen Gewebe an der Adventivsprossbildung nicht beteiligt sein konnten. Demzufolge sind tiefer liegende Gewebe (L2- und L3-bürtige) des Laubblattes beider Arten bei der Bildung der Adventivsprosse entscheidender als die L1-bürtige Epidermis. Das Ausmaß der Beteiligung an der Adventivsprossbildung bei Peperomia serpens und Sedum rubrotinctum wird nicht von der genetischen Herkunft (weiß oder grün) des L2- bzw. L3-bürtigen Gewebes gesteuert, sondern durch die Lage und damit durch die Abstammung der Gewebe aus der entsprechenden Sprossscheitelschicht bestimmt. Die abschließenden Untersuchungen an Plectranthus coleoides, dessen Chlorophyll- und Ploidiechimären quantitativ analysiert wurden, verdeutlichen die Erkenntnisse über die Beteiligung der Sprossscheitelschichten an der Bildung des Blattmesophylls. Es wurde deutlich, dass die Gewebekonkurrenz im Beisein einer doppelten Markierung nicht lagebedingt sein kann, sondern aufgrund verschiedener Ploidiestufen stattfindet. / The studies presented in this thesis provide new insights into the competitive reaction of the shoot apical layers during the foliar mesophyll formation and thus contribute to understanding of plant development. The variegated plants of Peperomia serpens SW. LOUD, Sedum rubrotinctum R. T. CLAUSEN, Pedilanthus tithymaloides (L.) POIT. and Plectranhus coleoides BENTH were used to analyse the cellular organisation of shoot apex and the histogenetic constitution of the leaf. Shoot apex and leaves structural analyses confirm the number of initial shoot apical layers and the periclinal chimeric nature of investigated plants. Quantitative analysis of foliar mesophyll of Sedum rubrotinctum, Peperomia serpens and Pedilanthus tithymaloides have been used to deduce patterns of meristem layers intercellular interaction during mesophyll formation. The expression of the histogenetic green meristem layer (L2 or L3) causes a increase of "mesophyll area" (Sedum rubrotinctum) and a enlargement of "mesophyll height" (Peperomia serpens and Pedilanthus tithymaloides) in leaves. Four periclinal chimeric forms of Peperomia serpens ('GGW' and 'GWG') and of Sedum rubrotinctum ('GGW' and 'GWG'), each of which possesses normal green cell layers but a genetically different chlorophyll-deficient cell layer, were utilized to study the effect of genotype on the ability of the cell layers of in vivo and in vitro leaf cutting to regenerate adventitious shoots and to analyse the competition between apical layers and their derivatives in the plant ontogeny. Among the in vivo adventitious shoots of the leaf cuttings and leaf of Peperomia serpens, shoots were green, white and variegated. The L3-derived cell layer is alone responsible for the formation of ca. 75 % of adventitious shoots. The relative significant contribution of L2-derived cell layers to mesophyll formation increases in margin of leaf. The L1-derived hypoderm in foliar mesophyll of Peperomia serpens were apparently incapable of shoot regeneration of in vivo leaf cutting, yet in both periclinal forms clearly produced green shoots in vitro. Results demonstrate that all initial apical meristem layers in Peperomia serpens can contribute with different ability to foliar mesophyll formation. Adventitious shoots were in vivo induced on leaf of periclinal chimeric plants of Sedum rubrotinctum. Plants derived from leaf culture were three types: green, white and variegated. Among the adventitious shoots of green- and white-margined leaf of Sedum rubrotinctum, most adventitious shoots (ca. 90 %) were L2-derived, a few were L3-derived. Results demonstrate that the L1 derivatives can not contribute to foliar mesophyll formation. According to these results the internal tissues (L2- and L3-derived cell layers) of leaf are more competitive than the epidermis. The lineage of adventitious shoot is not controlled by the genetic origin of L2- and L3-derived tissues, but by the position of these derived tissues according to the shoot apical meristem layer. The last experiments on Plectranthus coleoides which have combined quantitative analysis of variegated- leaf chimeras with quantitative analysis of cytochimeras have begun to shed more light on the contribution of apical meristem layers to foliar mesophyll formation. It has revealed how the ploidy degree of apical layers derivatives in a cytochimera control leaf cell fate more than their position in the meristem.

Submitted by Eunice Novais (enovais@uepg.br) on 2018-04-18T18:15:46Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Santos, Moises Souza.pdf: 3654988 bytes, checksum: 6bcf0d0867a3d40291ae626664114a49 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-18T18:15:46Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Santos, Moises Souza.pdf: 3654988 bytes, checksum: 6bcf0d0867a3d40291ae626664114a49 (MD5) Previous issue date: 2018-03-01 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A importância do estudo de estados quimera em redes neuronais reflete no fato destes possuírem uma forte ligação com alguns tipos de anomalias diagnosticadas no cérebro, por exemplo, epilepsia,mal de Parkinson e Alzheimer. Neste trabalho, realizamos um estudo da aplicação dos gráficos de recorrência, em sua versão espacial, na caracterização da coexistência de estados coerentes e incoerentes em sistemas dinâmicos acoplados. Utilizamos um modelo constituído de osciladores de fase para uma primeira abordagem da matriz de recorrência. Nossos resultados indicam que os diagnósticos quantitativos, baseados no gráfico de recorrência, detectam não só a existência de estados quimera como também estados sincronizados e dessincronizados que por ventura emergem na rede. Sobre esse aspecto, mostramos que a análise via recorrência espacial é superior à utilização do parâmetro de ordem global pós-colapso de estados quimera. Este cenário ocorre em algumas situações onde a rede exibe quimera e esta subitamente desaparece do sistema, que passa a exibir um comportamento sincronizado na frequência de seus osciladores. Neste caso, o parâmetro de ordem global não identifica esta mudança de comportamento sendo necessário uma interpretação via outro diagnóstico. Também utilizamos a rede de conectividade cortical de gato, como forma de acoplamento, e distinguimos duas formas de estados híbridos: uma quimera com a região incoerente em dinâmica temporal de spikes e outra quimera onde a região incoerente apresenta dinâmica temporal de bursts. Identificamos que este último caso de estados quimera possui maior robustez com relação à perturbação externa aplicada no sistema.Concluímos que a região de quimera com bursts necessita de uma intensidade de perturbação duas vezes superior que a região de spikes para deixar de existir na rede de neurônios. / A importância do estudo de estados quimera em redes neuronais reflete no fato destes possuírem uma forte ligação com alguns tipos de anomalias diagnosticadas no cérebro, por exemplo, epilepsia, mal de Parkinson e Alzheimer. Neste trabalho, realizamos um estudo da aplicação dos gráficos de recorrência, em sua versão espacial, na caracterização da coexistência de estados coerentes e incoerentes em sistemas dinâmicos acoplados. Utilizamos um modelo constituído de osciladores de fase para uma primeira abordagem da matriz de recorrência. Nossos resultados indicam que os diagnósticos quantitativos, baseados no gráfico de recorrência, detectam não só a existência de estados quimera como também estados sincronizados e dessincronizados que por ventura emergem na rede. Sobre esse aspecto, mostramos que a análise via recorrência espacial é superior à utilização do parâmetro de ordem global pós-colapso de estados quimera. Este cenário ocorre em algumas situações onde a rede exibe quimera e esta subitamente desaparece do sistema, que passa a exibir um comportamento sincronizado na frequência de seus osciladores. Neste caso, o parâmetro de ordem global não identifica esta mudança de comportamento sendo necessário uma interpretação via outro diagnóstico. Também utilizamos a rede de conectividade cortical de gato, como forma de acoplamento, e distinguimos duas formas de estados híbridos: uma quimera com a região incoerente em dinâmica temporal de spikes e outra quimera onde a região incoerente apresenta dinâmica temporal de bursts. Identificamos que este último caso de estados quimera possui maior robustez com relação à perturbação externa aplicada no sistema.Concluímos que a região de quimera com bursts necessita de uma intensidade de perturbação duas vezes superior que a região de spikes para deixar de existir na rede de neurônios

The nonobese diabetic mouse (NOD) is an excellent animal model to study type 1 diabetes. As with some humans, disease in the NOD mouse is effected by a combination of genetic and environmental factors. At least 20 insulin dependent diabetes (Idd) susceptibility loci have been identified so far, both in humans and in the NOD mouse. In this thesis, the overall aim has been to understand the genetic basis of diabetes in the NOD mouse by assessing immunogically-related phenotypes. As lymphocytes are the main players in the onset and progression to overt diabetes, we searched for physiological abnormalities in T and B cells, which could contribute to the breakdown of tolerance to pancreatic antigens. Ultimately, we postulate that abnormalities in the T or B cell compartments, under the genetic control of a previously defined diabetes susceptibility regions (Idds) could unravel the biological mechanisms underlying diabetes susceptibility and facilitate the identification of etiological polymorphisms involved in the disease. NOD T cells are defective in upregulating CTLA-4 upon in vitro activation. Previous studies have shown that this defect is, at least in part, controlled by gene(s) in the Idd5 region on chromosome 1. In paper I, we provide evidence that defective upregulation of the CTLA-4 in NOD T cells is not controlled by the Idd5.1 and Idd5.2 regions, but rather by genes linked to the telomeric region of chromosome 1 and to the Idd3 locus, for which the prime candidate gene is Il-2. Interestingly, we could restore some of the defective CTLA-4 expression in NOD T cells by the addition of exogenous IL-2 during T cell activation in vitro. In paper II, we show that NOD thymocytes are resistant to superantigen-mediated negative selection and that this trait is under control of the Idd5.2 region. Interestingly, it appears to operate in a T cell non-autonomous manner. In paper III, we describe a competitive advantage of NOD thymocytes to mature when they co-develop with B6 thymocytes in embryo aggregation chimeras. These results imply that defects exist in the positive/negative selection mechanisms in the NOD thymus. Apart from T cells, B cells also play an important role in the initiation of diabetes in NOD mice, probably as antigen presenting cells. In paper IV, we report that the genetic basis of an enlarged marginal zone (MZ) B cell population observed in the NOD mice is linked to the Idd9/Idd11 region. Together, these findings contribute to the dissection of the molecular mechanisms underlying diabetes pathogenesis, and shed light on the contribution of central and peripheral tolerance mechanisms to this process.

RÉSUMÉ Le récepteur de chimiokine CXCR7 a été récemment identifié comme liant la chimiokine SDF-1, anciennement considérée comme ligand exclusif du récepteur CXCR4. Ces deux récepteurs sont exprimés majoritairement dans les mêmes types cellulaires et, ainsi, la découverte de CXCR7 incite à réévaluer les effets respectifs de SDF-1 sur CXCR4. Étant donné son rôle dans le cancer, CXCR4 est une cible de choix pour le développement de molécules thérapeutiques. Également, CXCR7 semble être impliqué dans la croissance tumorale. AMD3100, un antagoniste «sélectif» pour CXCR4, est maintenant commercialisé. Cet antagoniste a été identifié comme liant lui aussi CXCR7. De plus, sur CXCR7, l’AMD3100 agit comme agoniste puisqu’il induit le recrutement de la β-arrestine, à l’opposé de son effet sur. En revanche, AMD3100 n’induit pas le recrutement de la β-arrestine à CXCR4. Basé sur ces résultats, il est nécessaire de revoir la sélectivité d’autres antagonistes synthétiques de CXCR4. À l’aide de la technique de BRET (Résonance d’un transfert d’énergie par bioluminescence), nos résultats montrent que le Tc14012, un autre antagoniste synthétique de CXCR4, et structurellement distinct de l’AMD3100, interagit avec CXCR7. Contrairement à CXCR4, les deux antagonistes de CXCR4 agissent comme agonistes sur CXCR7 en induisant le recrutement de la β-arrestine. Nos résultats suggèrent que l’organisation spatiale du corps du récepteur serait responsable de cet effet opposé. En conclusion, AMD3100 et Tc14012 ne sont pas sélectifs pour CXCR4, puisqu’ils interagissent avec CXCR7. Lors du développement de nouvelles molécules synthétiques ciblant CXCR4, il serait alors nécessaire d’en évaluer leur sélectivité, et leurs effets en les testant aussi sur CXCR7. Mot-clés : Récepteur de chimiokine CXCR4 et CXCR7, BRET, recrutement de la β-arrestine, AMD3100, Tc14012 et SDF-1. / ASBTRACT SDF-1 was at first thought to exclusively bind CXCR4, but it was subsequently found to also bind to the chemokine receptor CXCR7. CXCR4 is a promising target for drug development due to its role in cancer. AMD3100 is newly commercialised synthetic antagonist of CXCR4. This drug leads to massive release of hematopoietic stem cell into the peripheral blood. It was found that AMD3100 also binds to CXCR7 and acts as an agonist of β-arrestin recruitment to CXCR7. An antagonist of CXCR4 acts as an agonist on CXCR7. Prompted by this observation, we tested whether this might hold true for other CXCR4 antagonist. Tc14012, a peptidomimetic of T140, has been extensively described as a potent CXCR4 antagonist. We find that TC14012 also interacts on CXCR7. Like AMD3100, TC14012 alone induces β-arrestin recruitment to CXCR7. Thus, two structurally unrelated CXCR4 antagonists, AMD3100 and TC14012, are agonists of the CXCR7-arrestin pathway. This suggests distinct activation mechanisms of the arrestin pathway by CXCR4 and CXCR7. The results we obtained using a BRET (Bioluminescence Resonance Energy Transfer)-based arrestin recruitment assay, suggest that the CXCR7 receptor core is responsible for the recruitment of beta-arrestin in response to AMD3100 and TC14012. The finding that both AMD3100 and TC14012 do not only bind CXCR4, but also CXCR7, with opposite effects on arrestin recruitment, is important for the use of the compounds as tools to dissect SDF-1-mediated effects. This may be a general feature of synthetic ligands of the two receptors, with potential consequences for drug development. Key words: Chemokine receptor, CXCR4 and CXCR7, BRET, β-arrestin recruitement, TC14012, AMD3100 and SDF-1.

Cette thèse développe une nouvelle approche pour la conception d'un reservoir computer, l'un des défis de la science et de la technologie modernes. La thèse se compose de deux parties, toutes deux s'appuyant sur l'analogie entre les systèmes optoelectroniques à retard et les dynamiques spatio-temporelles non linéaires. Dans la première partie (Chapitres 1 et 2) cette analogie est utilisée dans une perspective fondamentale afin d'étudier les formes auto-organisées connues sous le nom d'états Chimère, mis en évidence une première fois comme une conséquence de ces travaux. Dans la deuxième partie (Chapitres 3 et 4) la même analogie est exploitée dans une perspective appliquée afin de concevoir et mettre en oeuvre un concept de traitement de l'information inspiré par le cerveau: un réservoir computer fonctionnant en temps réel est construit dans une puce FPGA, grâce à la mise en oeuvre d'une dynamique à retard et de ses couches d'entrée et de sortie, pour obtenir un système traitement d'information autonome intelligent. / The thesis develops a novel approach to design of a reservoir computer, one of the challenges of modern Science and Technology. It consists of two parts, both connected by the correspondence between optoelectronic delayed-feedback systems and spatio-temporal nonlinear dynamics. In the first part (Chapters 1 and 2), this correspondence is used in a fundamental perspective, studying self-organized patterns known as chimera states, discovered for the first time in purely temporal systems. Study of chimera states may shed light on mechanisms occurring in many structurally similar high-dimensional systems such as neural systems or power grids. In the second part (Chapters 3 and 4), the same spatio-temporal analogy is exploited from an applied perspective, designing and implementing a brain-inspired information processing device: a real-time digital reservoir computer is constructed in FPGA hardware. The implementation utilizes delay dynamics and realizes input as well as output layers for an autonomous cognitive computing system.

Afin d’augmenter le rendement et la puissance spécifique des turbines à gaz, la température en entrée de la turbine haute pression a été continuellement augmentée, au point d’atteindre une valeur de l’ordre de la température de fusion des matériaux. La capacité à prédire l’écoulement (température en particulier) dans la turbine est donc un élément essentiel pour la conception des turbines à gaz, particulièrement pour celle qui ne sont pas refroidies. Toutefois, cette tâche est rendue difficile par l’extrême complexité de l’environnement dans lequel la turbine évolue (interaction avec la chambre de combustion, effets technologiques, couplage thermique fluide / solide, etc.).L’objectif de ce travail de thèse est de proposer, d’une part une stratégie de simulation numérique afin de prédire au mieux les champs aérothermiques dans une turbine haute-pression, d’autre part une méthode d’analyse permettant de quantifier l’impact des différents éléments de l’environnement sur les performances. Pour répondre à ces objectifs, des simulations instationnaires d’un étage de turbine ont été réalisées avec le code elsA, prenant en compte les effets technologiques (baignoire, refroidissement externe grâce aux évents du distributeur et aux cavités moyeu et carter du rotor qui sont alimentés par le système d’air secondaire, congés de raccordement) et les transferts thermiques conjugués. Une analyse de la production locale d’entropie a aussi été menée afin de comparer les performances aérodynamiques pour plusieurs niveaux d’approximations dans la définition de la turbine (prise en compte ou non de tel ou tel effet technologique) et de localiser l’origine de ces différences. L’analyse des résultats a montré que la hauteur de jeu et le système de refroidissement externe ont l’impact le plus significatif sur les performances aérodynamiques de la turbine. La température de paroi de la pale de rotor est de son côté fortement influencée par l’écoulement issu de la chambre de combustion, le refroidissement externe et le couplage thermique fluide / solide. Ce travail est un premier pas vers la réalisation de simulations totalement intégrées qui doivent permettre d’améliorer la précision des conceptions. / In order to increase the thermodynamic efficiency of gas turbine engines, the high-pressure turbine inlet temperature has been continually increased up to reach levels of the order of magnitude of the vanes and blades melting temperatures. The ability of predicting the flow through the turbine(especially the temperature) is a key point for the design of gas turbines, especially for the uncooled ones. However, this is challenging because of the complex environment that interacts with the turbine(hot-streak migration, technological details, fluid/solid thermal coupling . . .).The aim of this work is to develop a strategy based on CFD in order to predict aerothermal fields in a high-pressure turbine as well as an analysis allowing to quantify the impact of the environment on the turbine performances. To achieve these goals, the elsA code has been used to perform unsteady simulation of a turbine stage, taking into account technological details (squealer tip, external cooling thanks to vane trailing edge cooling and rotor hub and shroud cooling cavities, fillets) and conjugate heat transfers. An analysis of the local entropy production rate was also used to compare the performances resulting from different modeling of the turbine (taking into account or not one particular technological detail) and to localize the origin of these discrepancies. The results show that the tip height and the external cooling have the greatest impact on the turbine performances. The rotor blade temperature is mainly affected by the flow coming from the combustion chamber, the external cooling and the fluid / solid thermal coupling. This work is the first step towards the realization of integrated simulations allowing to improve the accuracy of design.

Ce travail, qui s’inscrit dans le cadre de la psychologie analytique développée par Jung, propose d’introduire le concept de chimère transférentielle comme dimension du transfert qui ne peut être assignée ni à l’un ni à l’autre des deux protagonistes d’un travail analytique, bien que les concernant tous deux. Cette dénomination repose autant sur le travail de Michel de M’Uzan que sur le champ sémantique complexe associé au mot chimère. La méthodologie de ce travail est celle, théorico-clinique, développée par Widlocher sous le nom de cas singulier. Elle conduit à la recherche d’une preuve d’existence, et non à une preuve d’universalité. Une première partie propose une discussion épistémologique qui prenne en compte les changements profonds des paradigmes scientifiques résultant du développements de la physique depuis le début du XXe avec l’avènement de la relativité restreinte, rapidement suivie de la relativité générale et de la mécanique quantique puis de la théorie des systèmes complexes, aussi appelée théorie du chaos. Il est soutenu dans ce travail qu’une révision des positions épistémologiques fondées sur le travail de Popper, et une meilleure prise en compte d’approches telles que proposées par Adorno ou Morin, est nécessaire. Cette discussion conclut à l’importance de notions telle que celles d’émergence ou d’énaction, en ce qu’elles rendent compte du fait que ce qui apparaît à un moment donné de l’expérience ne préexiste pas nécessairement à sa manifestation. Enfin cette discussion épistémologique tente d’éclairer la profonde divergence entre les approches de Freud et de Jung, divergence qui apparaît ici comme résultant principalement d’une différence de point de vue épistémologique. Là aussi, le recours à la physique, précisément à la notion de section de Poincaré, permet d’éclairer cette divergence autrement que par une simple opposition. Cela permet de comprendre pourquoi, dans le champ de la psychologie clinique autant que dans celui de la psychanalyse, des théories divergentes, parfois opposées, peuvent et doivent coexister afin de pouvoir construire une représentation aussi exhaustive que possible de la réalité. Dans une seconde partie l’hypothèse de la chimère transférentielle est abordée au regard des neurosciences. Il est ainsi proposé une représentation neuroscientifique de la relation analytique. Cette représentation n’a aucunement pour objet de se prétendre vraie, mais, plus modestement, possible. Elle vise à proposer une nouvelle manière d’articuler neurosciences et théories psychanalytiques, postulant que l’expérience de la clinique psychanalytique est un niveau de complexité très supérieur à ce qui est aujourd’hui accessible aux neurosciences, ce qui permet de rendre compte de l’existence de dynamiques propres au processus analytique du fait de leur émergence entre les niveaux de complexité accessibles à la recherche neuroscientifique et celui de l’expérience psychanalytique. Enfin, dans une troisième partie, ce travail aborde différents aspects de la chimère transférentielle telle qu’elle est se manifeste dans la clinique psychanalytique. Un premier cas clinique est exposé en détail afin d’apporter une preuve d’existence de cette dimension. D’autres cas cliniques suivent, centrés sur une dimension ou un moment particulier de la cure, afin d’apporter la preuve de cette existence dans d’autres contextes, et avec des patients dont le fonctionnement et la structure psychique diffèrent autant du premier cas exposé qu’entre eux. Enfin, chacun de ces cas a été l’occasion de focaliser la discussion théorico-clinique sur un aspect particulier, saillant dans le cas considéré. / This thesis, intended as a contribution to analytical psychology as developed by CG Jung, proposes the notion of a transferential chimera as a dimension of the transference which may not be assigned to either one of the protagonists in the analytic dyad, while still attached to them both. This denomination draws as much on the work of Michel de M’Uzan as it does on the complex semantics associated with the term chimera. The methodology used here is the clinical and theoretically underscored approach to the single case. It is predicated on the search for a proof of existence, and not a proof of universality. The first part is devoted to an epistemological discussion which takes account of the fundamental changes in theoretical understanding brought about in the field of physics since the beginning of the XXth century. This encompasses restrained relativity, quickly followed by general relativity and, laiter, by the theory of complex systems and chaos theory. It is contended that Carl Popper’s position on epistemology is in need of revision and that account needs to be taken now of the developments put forward by Theodore Adorno and Edgar Morin. The present discussion concludes that ideas such as emergence and enactment are central to the proposition in that they explain how events that occur in experience at a given time do not necessarily exist prior to their manifestation. Finally, this epistemological discussion seeks to throw light on the profound divergence between the approaches of Freud and Jung that appear to stem from a difference in their particular epistemologies. Here again, reference to physics, specifically to Poincare’s map, allows this divergence to be understood as other than a simple opposition. It assists in the understanding why in clinical psychology as in the field of psycho analysis, divergent and sometimes opposing theories, can and need to co-exist in order to construct as exhaustive a representation of reality as may be possible. In part two the chimera hypothesis is examined in the light of neurosciences. An attempt is made to represent the analytic relationship in terms of neurosciences. In no sense is such a representation to be taken as real, merely as possible. The aim is to postulate a new method of articulating neuroscience and psychoanalytic theory, whereby the experience of psychoanalytic practice is at a far greater level of complexity than it is currently possible to express neuroscientifically. This enables an account to be given of the existence of dynamics inherent in the psychoanalytic process from their observed emergence between the levels of complexity that are amenable to neuroscientific research and being experienced during psychoanalysis. Finally, in part three, different aspects of the transferential chimera will be examined as it manifests in psychoanalytic practice. With the aid of a detailed clinical example an attempt is made to establish the existence of this phenomenon. Other clinical cases will centre on an aspect or a specific moment during treatment, in order to support the proof of its existence in other contexts, that is, with patients whose functioning and psychic structure contrasts as markedly from the first case as they do amongst themselves. Finally, each case gives the opportunity to focus the theoretical and clinical discussion on a salient feature of each case.Thus the working potential of this hypothesis shall have been informed by the archetypal nature of the transference according to Jungian theory, by the potential connection between it and Freudian theory, starting with primary seduction as envisaged by Laplanche, followed by the containing function of the chimera, still in the context of Jungian theory.