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

L’assemblage et la propagation du Virus de l’Immunodéficience Humaine de type 1 (VIH-1) met en jeu des évènements moléculaires et cellulaires impliquant des interactions entre protéines virales et co-facteurs cellulaires, tels que les régulateurs du trafic vésiculaire des protéines. Le virus doit notamment échapper aux mécanismes de défense de l’hôte afin de se disséminer dans l’organisme. La protéine BST2 « Bone marrow STromal antigen 2 » (Tetherin/CD317/HM1.24) appartient à une famille de médiateurs de l’immunité intrinsèque de l’hôte : les facteurs de restriction. BST2 inhibe la libération des particules virales néo-formées en les séquestrant à la surface des cellules infectées. La protéine virale Vpu permet de lever cette restriction en excluant BST2 des zones de bourgeonnement viral. Les mécanismes exacts par lesquels Vpu contrecarre l’activité anti-virale de BST2 au site de bourgeonnement ne sont pas complètement élucidés, mais résultent d’une altération du trafic intra-cellulaire du facteur de restriction. Une caractérisation précise des fonctions cellulaires de BST2, encore mal définies, et des mécanismes moléculaires et cellulaires régulant cette protéine et son activité permettrait de mieux appréhender son rôle au cours de l’infection, ainsi que les mécanismes développés par Vpu pour contrecarrer son activité anti-virale. Dans cette optique, nous avons entrepris un crible protéomique dans le but d’identifier des co-facteurs cellulaires de BST2. Compte tenu de l’importance des machineries de régulation du trafic intra-cellulaire dans la biogenèse virale et les contre-mesures par lesquelles Vpu contrecarre BST2, nous nous sommes essentiellement focalisés sur deux protéines de la famille EHD (Eps15 Homology Domain) : EHD4 et EHD1, deux GTPases impliquées dans la régulation du trafic vésiculaire des protéines au niveau des endosomes précoces et de recyclage respectivement. EHD4 en particulier a précédemment été décrite comme étant un régulateur de la biogenèse de virions VIH-1 infectieux selon des modalités qui restent à définir. Les objectifs de mon projet de thèse ont été (i) d’analyser / valider le rôle d’EHD4 dans la régulation du trafic intra-cellulaire de BST2 en conditions non-infectieuses, (ii) d’évaluer le rôle d’EHD4 dans l’activité anti-virale de BST2 et son antagonisme par la protéine virale Vpu, et finalement (iii) de documenter la contribution des protéines EHD4 et EHD1 dans le de cycle de réplication du VIH-1. Nous avons pu montrer qu’EHD4 interagit avec BST2 et régule son trafic intra-cellulaire au niveau des endosomes précoces. La déplétion d’EHD4 induit une altération majeure du trafic de BST2, caractérisée par une rétention de BST2 au niveau des endosomes précoces, associée à un ralentissement de son adressage vers les compartiments de dégradation lysosomale. Dans un contexte infectieux, EHD4 ne semble pas requise pour la dégradation de BST2 induite par Vpu, ni pour l’antagonisme de son activité anti-virale par la protéine virale. Cependant, nous avons révélé une implication majeure d’EHD4 et d’EHD1 dans le cycle de réplication du VIH-1 : en effet, leur déplétion respective aboutit à un ralentissement drastique de la propagation virale. EHD4 et EHD1 favorisent le déroulement d’une étape précoce de l’infection antérieure à la rétro-transcription du génome virale dans la cellule nouvellement infectée. De plus, EHD4 et EHD1 contribuent à la biogenèse de virus infectieux : leur déplétion respective perturbe le trafic intra-cellulaire des constituants viraux, l’intégrité des zones de bourgeonnement viral et l’incorporation de la glycoprotéine d’enveloppe dans les virions nouvellement produits. Ces altérations se traduisent par une diminution de l’infectivité des virions produits en l’absence des protéines EHD4 et EHD1. / Assembly and egress of Human Immunodeficiency Virus (HIV) involve a highly orchestrated series of interactions between proteins encoded by the virus and cellular cofactors, such as regulators of intra-cellular vesicular trafficking. One key challenge for the virus is to overcome several levels of host defence mechanisms to propagate. The cellular protein BST2 (Bone marrow STromal cell antigen-2), also called Tetherin, was recently identified as a cellular restriction factor that retains viral particles at the surface of infected cells, thereby considerably reducing viral release. The accessory protein Vpu encoded by the HIV-1 counteracts this restriction by reducing BST2 expression at the viral budding sites. This process comes along with a diminished global expression of BST2 in the cells. The mechanisms underlying Vpu-mediated BST2 down-regulation at the viral budding sites are not fully understood. Studies performed in the laboratory, along with others published by international research groups, showed that this activity relies on interference with BST2’s intra-cellular trafficking. A deeper caraterization of BST2’s cellular functions and modes of regulation would allow for a better understanding of its role against HIV-1 infection and the viral countermeasures antagonizing its antiviral activity. To this aim, we performed a protemic screening in order to identify new BST2 cofactors. As HIV-1 hijacks the cellular machineries involved in the regulation of vesicular intra-cellular traffcking to promote virion biogenesis and BST2 antagonism, we focused our investigations on two hits belonging to the EHD family (Eps15 Homology Domain) : EHD4 and EHD1. Both proteins are GTPases that regulate the intra-cellular vesicular trafficking, respectively at early and recycling endosomes. EHD4 has previously been involved in the regulation of the biogenesis of infectious HIV-1 viral particles, the underlying mecanisms remaining unclear to date. The goals of the research project constituting my Ph.D were to (i) analyze / validate the implication of EHD4 in the regulation of BST2’s intra-cellular trafficking in a non-infectious context, (ii) decipher the role of EHD4 in the regulation of BST2’s antiviral activity and its Vpu-mediated antagonism, and (iii) assess the invovlment of EHD4 and EHD1 in the replication cycle of HIV-1. We showed here that EHD4 interacts with BST2 and regulates its intra-cellular trafficking at early endosomes in a non-infectious context. EHD4 depletion induces a major alteration of BST2 trafficking, as internalized BST2 seem to be retained at an early endosomal level and unefficiently targeted towards the lysosomal degradation pathway. In the context of HIV-1 infection, EHD4 does not seem to be required in the Vpu-mediated BST2 degradation, nor in the antagonism of BST2’s antiviral activity. Nevertheless, we unveiled a major involvment of both EHD4 and EHD1 in the HIV-1 replication cycle : their respective depletion leads to a severe impairment of viral propagation. EHD4 and EHD1 seem to facilitate an early step of the viral cycle prior to reverse transcription. Moreover, EHD4 and EHD1 participate in the biogenesis of infectious virions : their respective depletion alters the intra-cellular trafficking of viral components, the viral budding sites organization and the incorporation of the viral envelope glycoprotein into nascent particles. Thoses phenotypes combined result in a drastic decrease of the infectivity of virions produced in the absence of either EHD4 or EHD1.

Cette thèse propose de s’appuyer sur le concept d’enveloppe pour aborder la création contemporaine, notamment dans les domaines de la sculpture et des arts textiles, depuis les années 1960. Ce mot sert de fil conducteur à une pratique plastique en même temps qu’à une réflexion théorique, l’une et l’autre dialoguant et se développant de concert. Ainsi, tout au long du texte viennent s’intercaler les images d’un travail personnel qui cherche à entrer en résonance avec les œuvres des nombreux artistes que nous analysons.Dans un premier temps, nous cherchons à définir les caractéristiques d’une enveloppe et à trouver comment elles se manifestent. Pour ce faire, nous essayons de créer une typologie des différentes formes d’enveloppe dans l’art contemporain. Trois entrées principales sont proposées : l’emballage, le vêtement et la peau. Ensuite, délaissant le substantif, nous nous attachons à l’adjectif, enveloppant et au verbe, envelopper, qui nous permettent d’envisager l’enveloppe non plus de manière figée, mais comme une matière souple, évolutive, ou bien comme un mouvement d’enroulement répété qui anime la pratique de certains artistes. Le concept d’enveloppe devient quelque chose d’ouvert, un point d’appui pour penser les processus créatifs. L’idée d’une œuvre-enveloppe est alors le moyen de ne plus considérer l’œuvre plastique uniquement sous la forme d’un objet fini, isolé. Elle offre, au contraire, la possibilité de la percevoir comme une paroi vibrante qui serait une interface entre l’artiste, sa perception singulière du monde, et une matière, de même, qu’entre cette matière transformée et un spectateur, n’existant que par et pour leur rencontre. / This thesis will approach contemporary creation – with a focus on sculpture and fiber arts from the ‘60s onwards – through the French concept of the enveloppe. This concept is the red thread that binds together the material aspect of an artistic practice together with the rhetorical thinking behind it. Thus, this text is intertwined with images from the author’s personal practice, echoing the numerous other artist’s works that we be analysed as this reflexion develops.In a first part, we will aim at defining the characteristics of an enveloppe together with the mechanisms of its manifestation. For that purpose, we intend to create a typology of the various forms an enveloppe takes in contemporary arts. We will suggest three main to categorise these types: the packaging, the cloth and the skin. Then, leaving behind the substantive, we will attach ourselves to the adjective ‘enveloping’ and the verb ‘to envelop’, allowing us to approach the envelope not only as a still object, but also as a versatile, evolving material, or as a movement of repeated enrolment as used in some artists’ practice. The concept of enveloppe therefore opens up to become a starting point for the creative process. Consequently, the idea of an ‘enveloppe-artwork’ not only allows us to consider the physical artwork as a finished and isolated object, but also offers the possibility to perceive it as a vibrant wall, an interface between the artist – his/her singular perception of the world – and a material, a substance; between the transformed material and the viewer, existing only from and through their encounter.

On présente un algorithme, pour retrouver la représentation surfacique d'un polyèdre convexe a partir de la donnée de son image gaussienne généralisée, notée e.g.i. Cet algorithme base sur un théorème de Minkowski, est du a J. J. Little (1983). Cette reconstruction d'un polyèdre a partir de son e.g.i., se fera via la resolution d'un probleme d'optimisation convexe. Après avoir défini l'e.g.i. Comme mode de représentation d'objets convexes, ainsi que les propriétés qu'elle possède, nous détaillons la methode de reconstruction. Des améliorations sont introduites, allant dans le sens de rendre l'algorithme suffisamment efficace. Le schéma général de l'algorithme est présenté, avec des commentaires sur le traitement numérique. Enfin, quelques exemples sont fournis, pour illustrer la methode

Cette thèse est une étude de base qui traite de la transformation de la dualité géométrique entre un point et un hyperplan d'un espace affine. Une étape indispensable est alors d'établir une définition rigoureuse de la dualité géométrique ainsi que ses propriétés et caractéristiques. Cette notion de dualité peut se généraliser pour toute forme géométrique décrite à l'aide d'une famille de points ou d'hyperplans. Ainsi une courbe duale d'une courbe paramétrique plane est définie comme enveloppe d'une famille de droites. Ces courbes duales sont ensuite analysées pour trouver des relations de correspondances entre une courbe paramétrique et son image duale. En effet, des correspondances d'interpolation et de convexité sont établies et des exemples de courbes de Bézier duales sont illustrés. On fait ensuite une étude complète des correspondances de singularités entre courbes primales et duales. Enfin, une généralisation de la dualité géométrique à l'aide d'une matrice symétrique inversible a permis d'associer à une courbe paramétrique quelconque une famille de courbes duales dépendant de la matrice symétrique considérée.

Presburger arithmetic is the first-order theory of the integers with addition and ordering, but without multiplication. This theory is decidable and the sets it defines admit several different representations, including formulas, generators, and finite automata, the latter being the focus of this thesis. Finite-automata representations of Presburger sets work by encoding numbers as words and sets by automata-defined languages. With this representation, set operations are easily computable as automata operations, and minimized deterministic automata are a canonical representation of Presburger sets. However, automata-based representations are somewhat opaque and do not allow all operations to be performed efficiently. An ideal situation would be to be able to move easily between formula-based and automata-based representations but, while building an automaton from a formula is a well understood process, moving the other way is a much more difcult problem that has only attracted attention fairly recently. The main results of this thesis are new algorithms for extracting information about Presburger-definable sets represented by finite automata. More precisely, we present algorithms that take as input a finite-automaton representing a Presburger definable set S and compute in polynomial time the affine hull over Q or over Z of the set S, i.e., the smallest set defined by a conjunction of linear equations (and congruence relations in Z) which includes S. Also, we present an algorithm that takes as input a deterministic finite-automaton representing the integer elements of a polyhedron P and computes a quantifier-free formula corresponding to this set. The algorithms rely on a very detailed analysis of the scheme used for encoding integer vectors and this analysis sheds light on some structural properties of finite-automata representing Presburger definable sets. The algorithms presented have been implemented and the results are encouraging : automata with more than 100000 states are handled in seconds.

L'objectif de cette thèse est d'étudier l'idée du tatouage dans le traitement du son.Les recherches en tatouage audio se sont principalement tournées vers des applications sécuritaires ou de transmission de données auxiliaires. Une des applications visées par ce concept consiste à améliorer la qualité du signal hôte ayant subi des transformations et ceci en exploitant l'information qu'il véhicule. Le tatouage audio est donc considéré comme mémoire porteuse d'informations sur le signal originel. La compression à bas débit des signaux audio est une des applications visée par ce concept. Dans ce cadre, deux objectifs sont proposés : la réduction du pré-écho et de l'amollissement d'attaque, deux phénomènes introduits par les codeurs audio perceptifs, en particulier les codeurs AAC et MP3; la préservation de l'harmonicité des signaux audio dégradée par les codeurs perceptifs à extension de bande, en particulier le codeur HE-AAC.La première partie de ce manuscrit présente les principes de base des systèmes de codage bas débit et étudie les différentes distorsions introduites par ces derniers. Fondées sur cette étude, deux solutions sont proposées. La première, visant principalement la réduction du pré-écho, consiste à corriger l'enveloppe temporelle du signal après réception en exploitant la connaissance a priori de l'enveloppe temporelle du signal original, supposée transmise par un canal auxiliaire à faible débit (< 500 bits/s). La seconde solution vise à corriger les ruptures d'harmonicité générées par les codeurs à extension de bande. Ce phénomène touche essentiellement les signaux fortement harmoniques (exemple : violon) et est perçu comme une dissonance. Une préservation de l'harmonicité des signaux audio par des opérations de translation spectrale est alors proposée, les paramètres étant là encore transmis par un canal auxiliaire à faible débit.La seconde partie de ce document est consacrée à l'intégration du tatouage audio dans les techniques de renforcement de la qualité des signaux audio précitées. Dans ce contexte, le tatouage audio remplace le canal auxiliaire précédent et œuvre comme une mémoire du signal originel, porteuse d'informations nécessaires pour la correction d'harmonicité et la réduction de pré-écho. Cette seconde partie a été précédée par une étape approfondie de l'évaluation des performances de la technique de tatouage adoptée en terme de robustesse à la compression MPEG (MP3, AAC et aacPlus).

Le rétrovirus HTLV-1 (Human T-cell Leukemia Virus type 1) est l'agent responsable de la leucémie T de l'adulte (ATL) et de la paraparésie spastique tropicale (TSP/HAM). Le HTLV est présent de manière endémique au Japon, en Afrique centrale, en Océanie, en Amérique du sud et aux Caraïbes. Chez les patients, le HTLV est détecté principalement dans les lymphocytes T CD4+. Le récepteur du HTLV est présent chez tous les vertébrés, et toutes les lignées cellulaires de vertébrés semblent l'exprimer in vitro. L'organisation de la glycoprotéine d'enveloppe (Env) du HTLV est similaire à celle des MLV (Murine Leukemia Virus), avec un domaine de liaison au récepteur situé dans la partie N-terminale.<br />Au cours de cette thèse, nous avons dérivés des produits tronqués de l'Env, sur la base de cette organisation, nous permettant de mesurer l'expression de surface du récepteur HTLV. Nous avons ainsi pu mettre en évidence que le récepteur HTLV n'est pas détectable à la surface des lymphocytes T CD4+, mais que son expression est induite par l'activation lymphocytaire. Nous avons également montré qu'un traitement à l'IL-7 des lymphocytes T de sang de cordon, qui provoque la prolifération, induit l'expression du récepteur HTLV. Ces observations nous ont permis de conclure que le récepteur HTLV est un marqueur d'activation des lymphocytes associé à l'état prolifératif.<br />Par la suite, nous avons montré que l'expression de l'Env HTLV induit un blocage de la production de lactate. Nous avons pu établir que ce blocage est dû à l'inhibition par l'Env HTLV du transport de glucose dans la cellule, induisant un blocage de la glycolyse. Ces observations nous ont conduit à évaluer si le principal transporteur du glucose GLUT1 pouvait être un récepteur pour le virus HTLV. Effectivement, nous avons pu démontrer que GLUT1 permet à la fois la liaison à l'Env HTLV et l'entrée de particules virales.<br />Afin de comprendre cette interaction, nous avons construit des molécules chimériques entre GLUT1 et GLUT3. Nous avons ainsi observé que 7 acides aminés de la 6ème boucle extracellulaire de GLUT1 confèrent l'activité de liaison à l'Env. Cependant cette propriété n'est pas suffisante pour permettre l'entrée virale, et la présence concomitante de la 1ère, la 5ème et la 6ème boucle extracellulaire est requise pour permettre l'entrée virale, suggérant l'existence d'une nouvelle activité associée à la notion de récepteur rétroviral.<br />L'ensemble de ces données nous a enfin conduit à proposer de nouveaux modèles de pathogenèse. La prise en compte de l'inhibition de l'activité de transport de GLUT1 par l'Env autorise en effet de nouvelles hypothèses pour expliquer l'émergence de clones leucémiques et la démyélinisation associée à la TSP/HAM.

Le chloroplaste est un organite totalement intégré dans le métabolisme de la cellule végétale. Il possède des voies métaboliques qui lui sont propres comme la photosynthèse, la synthèse d'acides gras, la synthèse d'acides aminés. Le chloroplaste est limité par l'enveloppe, constituée de deux membranes distinctes et d'un espace intermembranaire. Par sa localisation, l'enveloppe du chloroplaste constitue un site privilégié de transport de métabolites, d'ions, de protéines et d'informations entre le stroma du chloroplaste et le cytosol de la cellule végétale. Ainsi, l'enveloppe doit renfermer de nombreux systèmes de transport permettant ces échanges. Malgré l'importance de ces transporteurs, très peu d'entre eux ont été totalement caractérisés. La limitation principale provient de la très faible représentation de ces protéines et de leur hydrophobicité. Afin de caractériser de nouveaux systèmes de transport, nous avons développé une nouvelle approche qui nous a permis d'identifier de nouvelles protéines. Nous avons ensuite poursuivi la caractérisation fonctionnelle de ces protéines.<br />L'approche que nous avons développée repose sur le caractère hydrophobe des transporteurs qui permet de les solubiliser dans des mélanges de solvants organiques, comme le chloroforme/méthanol. Cette approche permet l'extraction de protéines hydrophobes et mineures de l'enveloppe, elle est spécifique de la localisation subcellulaire. D'autre part, suivant leur hydrophobicité, les protéines peuvent être extraites de façon différentielle en fonction des rapports de solvants organiques. Les protéines extraites sont séparées par électrophorèse en conditions dénaturantes, et analysées par microséquençage. Plusieurs protéines ont été identifiées dont les protéines IE16 et IE18.<br />Nous avons poursuivi la caractérisation fonctionnelle de IE16 et IE18 en analysant d'une part les homologies de séquences avec des protéines de fonction connue. D'autre part, nous avons obtenu des mutants de cyanobactéries et d'Arabidopsis thaliana dont les gènes correspondant aux protéines IE16 et IE18 ont été interrompus. L'analyse des phénotypes peut fournir des informations sur la fonction des protéines mutées. Notamment, la protéine IE18 pourrait être impliquée dans le transport des ions K+ et/ou H+. Afin d'effectuer des analyses biochimiques sur ces protéines, elles ont été exprimées dans des systèmes hétérologues. Ces protéines sont produites dans le système d'expression cellules d'insecte/baculovirus alors qu'aucune expression n'est détectée dans le système E. coli. Ces protéines forment des homodimères. Les analyses fonctionnelles par électrophysiologie sont en cours actuellement.<br />Lors des premiers séquençages des protéines extraites dans les solvants organiques, une séquence correspondant à une annexine a été obtenue. Nous avons poursuivi l'étude de cette protéine. Le sulfolipide, lipide spécifique du plaste, est un site à haute affinité permettant l'interaction de l'annexine avec l'enveloppe. L'annexine copurifie avec les chloroplastes et des vésicules d'enveloppe en présence de calcium. Cette protéine ne forme pas de canal ionique lorsqu'elle est insérée dans des bicouches lipidiques planes. Elle ne présente pas non plus d'activité péroxydase. La signification de son interaction avec l'enveloppe du chloroplaste reste à être déterminée.<br />L'approche que nous avons développée peut être utilisée de façon systématique pour l'étude des transports dans différents systèmes membranaires.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal