Les glucane-saccharases (GS) de la famille GH70 sont des enzymes produites par certaines bactéries lactiques. A partir de saccharose, substrat renouvelable et peu coûteux, elles sont capables de catalyser la synthèse d’α-glucanes, homopolysaccharides dont les propriétés diffèrent suivant la spécificité de l’enzyme (taille, type de liaisons α-osidiques, degrés de branchement). Les glucanes contenant une très grande majorité de liaisons α-(1,6), appelés dextranes, présentent de nombreuses applications industrielles qui dépendent principalement de leur taille. Cependant, la synthèse directe de dextranes de taille contrôlée (de 1 à plusieurs millions de kg/mol) avec une faible polydispersité et en utilisant une seule enzyme n’est encore pas envisageable. En effet, les mécanismes moléculaires mis en jeu pour le contrôle de la taille des polymères produits n’ont encore été que peu explorés. Dans ce contexte, deux GSs ont été sélectionnées. La première, DSR-M synthétise uniquement des dextranes de faible masse molaire (MM) (28 kg/mol) exclusivement composés de liaisons α-(1,6). A contrario, le second modèle, DSR-OK produit le plus long dextrane décrit à ce jour (>109 g/mol). La caractérisation biochimique et structurale ainsi que la construction de mutants ont permis l’exploration du mode d’action de ces deux candidats. Plusieurs structures 3D de DSR-M2 (forme tronquée de DSR-M) - sans ou en complexe avec son substrat ou ses produits (isomaltotetraose) - ont été résolues. C’est la première fois que de tels complexes sont décrits et l’une de ces structures présente le domaine V le plus complet décrit à ce jour. L’analyse de ces structures couplée au suivi cinétique de la synthèse du polymère ont montré que la spécificité de DSR-M pour la synthèse de dextranes courts s’explique par un mode d’élongation distributif dû à la faible affinité de deux poches à sucre de son domaine V envers la chaîne en cours de synthèse. Des analyses RMN (15N1H – HSQC) – jamais réalisées auparavant sur une protéine si grosse – ont également étayé l’importance de la présence de résidus aromatiques dans le domaine catalytique pour la synthèse de dextranes supérieurs à 2 kg/mol. En comparaison, la synthèse de dextranes de haute MM par DSR-OK est principalement due au plus grand nombre de poches à sucre de son domaine V, permettant d’assurer une meilleure interaction avec la chaîne en cours d’élongation. L’implication de ces poches dans la détermination de la taille du dextrane a été montrée pour les deux candidats. Leur fonctionnalité est fortement liée à la présence d’un résidu aromatique de stacking, et leur répartition le long du domaine V a aussi une influence. L’ensemble de ces résultats démontre la coopération du domaine V avec le domaine catalytique pour l’élongation des dextranes, tout en offrant de nouvelles perspectives pour approfondir la compréhension de ce mécanisme. Ils offrent également des stratégies prometteuses pour l’ingénierie d’enzyme de la famille des GH70 pour la modulation de la taille des glucanes. / Glucansucrases (GS) from glycoside hydrolase family 70 (GH70) are -transglucosylases produced by lactic acid bacteria. From sucrose, an economical and abundant agro resource, they catalyze the polymerization of glucosyl residues. Depending on the enzyme specificity, α-glucans vary in terms of size, types of glucosidic bonds and degree of branching and have found multiple industrial applications mainly related to their molar mass (MM). However synthesizing polymers of controlled size with average MM ranging from 1 kg/mol to several millions g/mol and low polydispersity using one single enzyme remains challenging. Indeed, the molecular mechanisms underpinning the control of polymer size have been scarcely explored. To tackle this question, two GSs producing dextran (glucan composed of a majority of α-(1,6) linkages) were selected, and their mode of action explored via biochemical and structural analyses coupled to mutagenesis. The first enzyme selected, called DSR-M synthesizes only low molar mass (LMM) dextran (28 kg/mol) exclusively composed of -(1→6) linkages without any trace of HMM dextran (105 to 108 g/mol). In contrast, DSR-OK (second model), produces the highest MM dextran (>109 g/mol) described to date. Several 3D crystallographic structures of a truncated form of DSR-M (DSR-M2), either free or in complex with its substrate or product (isomaltotetraose) in the domain V or in the active site were solved. Such complexes were never obtained before. Noteworthy, one structure encompassed the most complete domain V reported to date. Analyses of these structures coupled to dextran synthesis monitoring, showed that the LMM dextran specificity of DSR-M2 is explained by a distributive elongation mode due to the weak affinity of its two sugar binding pockets in the domain V which interact with the growing dextran chains and allow the synthesis of dextran longer than 16 kg/mol. 15N1H NMR analyses (HSQC), for the first time performed with such a big protein, further revealed the crucial role of aromatic residues in the catalytic domain for the production of dextran from 2 to 16 kg/mol. In comparison, synthesis of HMM dextran by DSR-OK was shown to be mainly due to the sugar binding pockets of its domain V, ensuring much stronger interactions with growing dextran chains. The role of these pockets was evidenced for both enzymes, their functionality proposed to be linked to the presence of one aromatic stacking residue. Their positioning along domain V relatively to the active site is also important to promote efficient binding. All these findings highlight the cooperation between domain V and the catalytic domain for dextran elongation, offer new perspectives to acquire a deeper knowledge on this interplay and open promising strategies for GH70 enzyme engineering aiming at modulating glucan size.

[pt] O processamento da concordância de número sujeito-verbo na produção de sentenças por falantes do dialeto culto do português brasileiro é investigado. A dissertação focaliza os chamados erros de atração e seu principal objetivo é identificar os fatores que interferem no processamento da concordância e prover uma explicação psicolingüística que seja compatível com pressupostos do Programa Minimalista da Lingüística Gerativa. Mais especificamente, busca-se examinar: i) as condições que favorecem os erros e as propriedades sintáticas que levam um núcleo interveniente a ser tomado como o controlador da concordância; ii) a interferência de informação morfofonológica de número dos elementos que integram os modificadores do DP sujeito; iii) a interferência de informação semântica de número no estabelecimento da concordância. Ainda como objetivo específico busca-se distinguir em termos estruturais os DPs responsáveis pelos erros de atração daqueles que licenciam uma forma singular ou plural do verbo - as chamadas construções partitivas. Aplica-se uma tarefa psicolingüística envolvendo julgamento de gramaticalidade a fim de investigar diferenças de processamento da concordância entre as construções partitivas e os DPs complexos. A relevância dos tópicos investigados se deve ao fato de estes permitirem uma discussão mais ampla acerca da autonomia do formulador sintático. Parte-se de vasta revisão da literatura, na qual se reportam interferências sintáticas, semânticas e morfofonológicas no processamento da concordância em diferentes línguas. Explicações apresentadas por modelos de produção interativos e não-interativos são discutidas. Inclui-se ainda uma caracterização da concepção minimalista de língua, com o tratamento da concordância como processo de valoração de traços formais, e um modelo de produção de natureza serial, não-interativo, que incorpora um parser- monitorador funcionando paralelamente à formulação dos enunciados - modelo PMP (produção monitorada por parser). Em seguida, reportam-se 5 experimentos com falantes de português. Os resultados indicaram efeito de marcação e de distância linear entre o núcleo do sujeito e o verbo, com mais erros para núcleo do sujeito não-marcado (singular) e linearmente distante do verbo, e efeito de posição estrutural do núcleo interveniente, com maior incidência de erros para os núcleos hierarquicamente próximos do nó mais alto do DP sujeito e núcleos inseridos em PPs argumentos. Um efeito semântico de distributividade associado a efeito de marcação também foi obtido. Quanto a fatores morfofonológicos, a informação de número no determinante (e não no nome) mostrou-se crucial para a identificação do número do DP sujeito. É proposta uma versão ampliada e revista do modelo PMP que unifica explicações para os erros de concordância em termos de uma escala de acessibilidade da representação do DP sujeito pela memória de trabalho e que leva em consideração as expectativas do parser como possível fator de interferência em erros de atração. Essa interferência ocorreria após o parsing do primeiro DP e afetaria a codificação morfofonológica do verbo. Em suma, a tese aqui veiculada é a de que os erros de concordância não ocorrem na computação sintática e que o formulador sintático atua de forma autônoma. / [en] The processing of subject-verb number agreement in sentence production by speakers of the standard dialect of the Brazilian Portuguese is investigated. The dissertation focuses on attraction errors and its main aim is to identify the factors that interfere in agreement processing and to provide a psycholinguistic account, which is compatible with assumptions of the Minimalist Program of Generative Linguistics. This work examines, in particular: i) the conditions that favor attraction errors and the syntactic properties which make an intervenient head to be considered as the agreement controller; ii) the role of morphophonological information on number provided by the DP subject modifiers; iii) the interference of conceptual number in agreement. Additionally, the work intends to distinguish, in structural terms, the DPs responsible for attraction errors from those DPs that allow a singular and a plural form of the verb - the so-called partitive constructions. A psycholinguistic procedure of grammaticality judgment is conducted in order to verify agreement processing differences between partitive constructions and complex DPS. The relevance of these topics is due to the fact that they enable a more comprehensive discussion on the autonomy of the syntactic formulator in language production. An extensive review of the existing literature was carried out and results are reported, concerning the interference from syntactic, semantic and morphophonological factors on agreement processing in different languages. Explanations provided by interactive and non-interactive models are discussed in this work. The minimalist conception of language is presented according to which agreement is described as a feature valuation process and a serial non-interactive production model is characterized, which incorporates a monitoring-parser that works in parallel with speech formulation - PMP model (parser monitored production). A total of 5 experiments with Portuguese speakers are reported. The results show an effect of markedness and linear distance between the subject and the verb, with more errors caused by non-marked (singular) subject heads that are linearly distant from the verb, and an effect of the structural position of the intervenient head, with a large number of errors for intervenient heads that are near to the upper phrasal marker of the DP and for heads which are inserted in PP arguments. A semantic effect of distributivity associated with an effect of markedness was also obtained. As far as morphphonological factors, number information of the determiner (and not of the noun) has shown to be critical to subject number identification. A revised and improved version of the PMP model is proposed that unifies possible explanations for agreement in terms of on an accessibility scale of the DP subject representation in the working memory and that takes into account parser predictions as a possible factor of interference in attraction errors. This interference would occur after the parsing of the DP and would affect the morphophonological encoding of the verb. In sum, the main argument of the thesis is that agreement errors do not occur in the syntactic computation and that the syntactic formulator works autonomously.

Motivated by reductionism's current inability to encompass the quantum theory we explore an indivisible and dynamical wholeness as an underlying foundation for physics. After reviewing the role of wholeness in the quantum theory we set a philosophical background aiming at introducing an ontology, based on a dynamical wholeness. Equipped with the philosophical background we then propose a mathematical realization by representing the dynamics with a non-trivial elementary embedding from the mathematical universe to itself. By letting the embedding interact with itself through application we obtain a left-distributive universal algebra that is isomorphic to special braids. Via the connection between braids and quantum and statistical physics we show that a the mathematical structure obtained from wholeness yields known physics in a special case. In particular we point out the connections to algebras of observables, spin networks, and statistical mechanical models used in solid state physics, such as the Potts model. Furthermore we discuss the general case and there the possibility of interpreting the mathematical structure as a dynamics beyond unitary evolution, where entropy increase is involved.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

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Esta tese investiga o modo de organização dos domínios nominal, verbal e dos adjetivos em Português do Brasil (PB), tendo como guia a aceitabilidade de sentenças com todo. Para o inglês, a natureza do parâmetro orienta a seleção de argumentos por operadores; já para o PB, o que importa é a oposição entre tipos de escala. O PB não tem determinantes que distingam entre nome contável e massivo, como much e many. O operador aspectual progressivo não modifica estados em inglês, mas em PB sim. Em inglês, very seleciona adjetivos de parâmetro relativo. Em PB, muito + adjetivo tem parâmetro relativo, e todo + adjetivo tem parâmetro absoluto. Todo é um operador interdomínios, sensível aos tipos de escala. Todo modifica a relação de predicação. Todo impõe condições (quantitativas) sobre como a saturação de um predicado por certo argumento deve ocorrer. Todo não é nem um modificador nominal, nem um quantificador canônico como cada. Todo não cria, apenas modifica uma relação existente. A distribuição que ocorre em sentenças com todo é uma entre as muitas formas de saturação de um predicado por um argumento: uma relação incremental. Se o argumento for quantizado, o predicado necessariamente também se tornará quantizado. Analisamos uma descrição definida (DD) como um sintagma de medida (SM). O artigo definido torna um predicado nominal em denotação quantizada, mas todo não. Relacionamos ser quantizado a ser argumental, e ser cumulativo a ser predicativo. E associamos sentidos diferentes às posições de todo na sentença. / This thesis takes the distribution of todo as a probe for the structure of nominal, verbal and adjective domains in Brazilian Portuguese (BP). Todo is a Degree Modifier (DM) and is sensitive to scale structure. English DMs (e.g., very) select adjectives by their standards; the BP DMs select adjectives only by their scale structure. However, they produce phrases with standard specialization. Todo + adjective shows absolute standard interpretation. We claim that the domains show the same properties in both languages, but the nature of scale standard matters in a distinct level for each one. We claim that todo is neither a noun modifier nor a true quantifier. Todo is a relation modifier. Todo modifies the way the argument saturates the predicate. A quantized incremental argument will make the predicate quantized as well. Todo is not the true source of distributivity, since incremental relations occur even in its absence. Definite Descriptions are treated as measure phrases. The definite article relates noun predicates to situations. So it will change a bare noun into a quantized denotation, which todo cannot do. Each land site corresponds to a different meaning for floating todo.

Esta tese investiga o modo de organização dos domínios nominal, verbal e dos adjetivos em Português do Brasil (PB), tendo como guia a aceitabilidade de sentenças com todo. Para o inglês, a natureza do parâmetro orienta a seleção de argumentos por operadores; já para o PB, o que importa é a oposição entre tipos de escala. O PB não tem determinantes que distingam entre nome contável e massivo, como much e many. O operador aspectual progressivo não modifica estados em inglês, mas em PB sim. Em inglês, very seleciona adjetivos de parâmetro relativo. Em PB, muito + adjetivo tem parâmetro relativo, e todo + adjetivo tem parâmetro absoluto. Todo é um operador interdomínios, sensível aos tipos de escala. Todo modifica a relação de predicação. Todo impõe condições (quantitativas) sobre como a saturação de um predicado por certo argumento deve ocorrer. Todo não é nem um modificador nominal, nem um quantificador canônico como cada. Todo não cria, apenas modifica uma relação existente. A distribuição que ocorre em sentenças com todo é uma entre as muitas formas de saturação de um predicado por um argumento: uma relação incremental. Se o argumento for quantizado, o predicado necessariamente também se tornará quantizado. Analisamos uma descrição definida (DD) como um sintagma de medida (SM). O artigo definido torna um predicado nominal em denotação quantizada, mas todo não. Relacionamos ser quantizado a ser argumental, e ser cumulativo a ser predicativo. E associamos sentidos diferentes às posições de todo na sentença. / This thesis takes the distribution of todo as a probe for the structure of nominal, verbal and adjective domains in Brazilian Portuguese (BP). Todo is a Degree Modifier (DM) and is sensitive to scale structure. English DMs (e.g., very) select adjectives by their standards; the BP DMs select adjectives only by their scale structure. However, they produce phrases with standard specialization. Todo + adjective shows absolute standard interpretation. We claim that the domains show the same properties in both languages, but the nature of scale standard matters in a distinct level for each one. We claim that todo is neither a noun modifier nor a true quantifier. Todo is a relation modifier. Todo modifies the way the argument saturates the predicate. A quantized incremental argument will make the predicate quantized as well. Todo is not the true source of distributivity, since incremental relations occur even in its absence. Definite Descriptions are treated as measure phrases. The definite article relates noun predicates to situations. So it will change a bare noun into a quantized denotation, which todo cannot do. Each land site corresponds to a different meaning for floating todo.

Les uninormes són uns operadors d'agregació que, per la seva definició, es poden considerar com a conjuncions o disjuncions, i que han estat aplicades a camps molt diversos. En aquest treball s'estudien algunes equacions funcionals que tenen com a incògnites les uninormes, o operadors definits a partir d'elles. Una d'elles és la distributivitat, que és resolta per les classes d'uninormes conegudes, solucionant, en particular, un problema obert en la teoria de l'anàlisi no-estàndard. També s'estudien les implicacions residuals i fortes definides a partir d'uninormes, trobant solució a la distributivitat d'aquestes implicacions sobre uninormes. Com a aplicació d'aquests estudis, es revisa i s'amplia la morfologia matemàtica borrosa basada en uninormes, que proporciona un marc inicial favorable per a un nou enfocament en l'anàlisi d'imatges, que haurà de ser estudiat en més profunditat. / Las uninormas son unos operadores de agregación que, por su definición se pueden considerar como conjunciones o disjunciones y que han sido aplicados a campos muy diversos. En este trabajo se estudian algunas ecuaciones funcionales que tienen como incógnitas las uninormas, o operadores definidos a partir de ellas.Una de ellas es la distributividad, que se resuelve para las classes de uninormas conocidas, solucionando, en particular, un problema abierto en la teoría del análisis no estándar. También se estudian las implicaciones residuales y fuertes definidas a partir de uninormas, encontrando solución a la distributividad de estas implicaciones sobre uninormas. Como aplicación de estos estudios, se revisa y amplía la morfología matemática borrosa basada en uninormas, que proporciona un marco inicial favorable para un nuevo enfoque en el análisis de imágenes, que tendrá que ser estudiado en más profundidad. / Uninorms are aggregation operators that, due to its definition, can be considered as conjunctions or disjunctions, and they have been applied to very different fields. In this work, some functional equations are studied, involving uninorms, or operators defined from them as unknowns. One of them is the distributivity equation, that is solved for all the known classes of uninorms, finding solution, in particular, to one open problem in the non-standard analysis theory. Residual implications, as well as strong ones defined from uninorms are studied, obtaining solution to the distributivity equation of this implications over uninorms. As an application of all these studies, the fuzzy mathematical morphology based on uninorms is revised and deeply studied, getting a new framework in image processing, that it will have to be studied in more detail.