Els últims avenços en comunicacions sense fils i electrònica ha motivat l'aparició de les xarxes de sensors sense fils. Aquestes xarxes estan formades per un nou tipus de sensors de baixa potència i de baix cost que s\'on capa\c cos d'operar en rangs propers. La seva senzillesa i autonomia ha motivat el desenvolupament de moltes aplicacions en una gran varietat de camps. No obstant això, els nodes estan equipats amb uns recursos de processament de dades i capacitats de comunicació\'o limitats. Per tant, el desenvolupament de qualsevol aplicació planteja diversos problemes de disseny. Aquestes restriccions imposen un disseny d'aplicacions amb un caràcter distribuït i energèticament eficients. Els algoritmes de localització i seguiment són una d'aquestes aplicacions emergents que s'ha convertit en un camp d'interès per als investigadors. La informació d'enrutament de les xarxes de sensors est\`a sovint suportada en la localització dels nodes. A més, el coneixement de la posició permet donar, a les dades detectades, un sentit geogràfic. En lloc d'utilitzar els mètodes existents de localització globals, com el GPS, que són més complexos i costosos, els recents avenços demostren la viabilitat de mètodes locals. En aquesta tesi, hem centrat el nostre estudi dels algoritmes de localització i seguiment, en xarxes de sensors sense fils, en solucions distribuïdes basades en mesures de potència. Una de la qüestions més importants és l'obtenció d'un mètode el més senzill possible, i les mesures de potència s'han convertit en les més simples. A més, també volem obtenir el millor compromís entre obtenir la major fiabilitat de l'algorisme i maximitzar l'eficiència energètica. En primer lloc, hem considerat el desenvolupament d'algoritmes de localització cooperatius basats en mesures de potència rebuda en xarxes interiors estàtiques. Les mesures de potencia imposen el coneixement d'un model de propagació per tal d'obtenir una estimació de la distància entre nodes. Nosaltres proposem la introducció d'un mètode que estima l'exponent de pèrdua de potència per propagació mitjançant les mesures de potència fetes, en comparació a les normalment utilitzades campanyes de mesures fetes a priori. A més a més, els mètodes cooperatius en els quals basem la nostra proposta augmenten el nombre de nodes que cooperen durant el procediment d’estimació de la posició d'un node no localitzat . Dos s\'on els problemes principals que no s'han de menystenir quan s'utilitza un major nombre de nodes. D'una banda, a major nombre de nodes cooperants, major intercanvi de missatges, i, per tant, major consum d'energia. D'altra banda, la probabilitat d'utilitzar nodes llunyans s'incrementa, i, com m\'es gran sigui la distància entre nodes, l'error de la distància estimada ser\`a major, puix que utilitzem mesures de potència. Aquesta característica ens ha motivat a proposar tres criteris de selecció de nodes diferents per tal de reduir el nombre de nodes cooperants i així reduir el consum d'energia sempre intentant mantenir l'exactitud. Finalment, hem considerat la mobilitat dels nodes dins d'una xarxa fixa. L'interès és localitzar i seguir un node mòbil en una xarxa de sensor sense fils. En aquesta ocasió hem considerat dos escenaris diferents: una a l'aire lliure, on la velocitat és mitjana-alta, i un interior, on la velocitat és menor. En ambdós casos, també utilitzem un algorisme cooperatiu basat en mesures de potència. A més, el filtre de Kalman i els seus derivats s'introdueixen a la solució proposada, ja que s'han convertit en un solució d'ús comú als algoritmes de seguiment. En ambdós casos, la mobilitat del node produeix una alta variabilitat de les mesures de potència. Aquests errors poden causar una precisi\'o inferior. En aquest sentit, es proposa un mètode de correcció de les potències rebudes basat en un enfinestrat, per tal de disminuir aquests efectes negatius. / The last advances in wireless communications and electronics have motivated the appearance of Wireless Sensor Networks. These networks are formed by a new kind of low-power and low-cost sensors able to operate across short ranges. Their simplicity and autonomy have motivated the development of many final applications in a large variety of fields. Nevertheless, sensor nodes are equipped with limited data processing and communication capabilities. Hence, several design challenges appear when an application has to be developed. These restrictions justify the design of highly distributed and energy-efficient applications. Localization and tracking algorithms are one of those emerging applications that have become an interesting field to the researchers. The information routing is often supported by their localization. Besides, the location knowledge gives to the data sensed a geographic sense. Instead of using the existing global localization methods, such as GPS, that are more complex and costly, recent advances have demonstrated the viability of local methods. In this PhD dissertation, we have focused our study of the localization and tracking algorithms for WSN on the RSS-based distributed approaches. One of the major issues is to obtain the simplest possible method, and RSS range measurements have become the simplest existing measurements. Besides, we have also presented methods that are able to optimize the trade-of between accuracy versus energy-efficiency. First, RSS-based cooperative localization algorithms in static indoor networks are considered. The use of RSS measurements requires the knowledge of a propagation model in order to obtain inter-node distance estimates. We introduce an on-line path loss estimation method that obtains the model by means of RSS measurements. Hence, we avoid the need of an a priori estimation of the propagation model. Moreover, the cooperative approaches used increase the number of nodes that cooperate with a non-located node in the location estimation procedure. Two major issues have to be taken into account when a large number of nodes are used. On the one hand, the larger the number of cooperating nodes, the larger the number of messages exchanged, and, hence, the higher the energy consumption. On the other hand, the probability of using further nodes is increased, hence, the higher the distance, the higher the error distance estimates, when RSS measurements are used. These features have motivated us to propose three different node selection criteria in order to reduce the energy consumption maintaining the accuracy. Finally, we have considered the mobility of the non-located nodes inside a fixed network. The interest is to locate and track a node moving across a WSN. We have considered two different scenarios: an outdoor one, in which the velocity is medium-high, and, an indoor one, where the velocity is lower. In both cases, we have still used an RSS-based cooperative algorithm. Besides, we introduce the Kalman Filter and its derivatives, because, they have become a common approach used for tracking purposes. In both scenarios, the mobility of the node causes a high variability of the RSS measurements. These errors reduce the accuracy. In that sense, we propose a window-based RSS correction method in order to counteract these negative effects.

La localisation des ARNm dans différents compartiments subcellulaires est conservée dans un large éventail d'espèces et de divers types cellulaires. Le trafic est médié par l'interaction entre les protéines de liaison à l'ARN (RBP) et l'ARNm. Les RBP reconnaissent les éléments cis-régulateurs de l'ARNm, également appelés éléments de localisation. Ceux-ci sont définis par leur séquence et/ou leurs caractéristiques structurelles résidant dans la molécule d'ARNm. La localisation des ARNm est essentielle pour la résolution subcellulaire et temporelle. De plus, les ARNm se sont avérés enrichis dans de nombreux compartiments cellulaires, notamment les mitochondries, l'appareil mitotique, et le réticulum endoplasmique. En outre, des études ont démontré que les RBP et les ARNm sont associés aux structures de l'appareil mitotique. Cependant, le rôle que joue la localisation de l'ARNm au cours de la mitose reste largement inexploré. Ma thèse de doctorat vise à comprendre comment le trafic d'ARNm est impliqué lors de la mitose. La première partie de cette thèse porte sur l'interaction post-transcriptionnelle qui se produit entre les deux ARNm, cen et ik2. Les gènes qui se chevauchent sont une caractéristique frappante de la plupart des génomes. En fait, il a été constaté que le chevauchement des séquences génomiques module différents aspects de la régulation des gènes tels que l'empreinte génomique, la transcription, l'édition et la traduction de l'ARN. Cependant, la mesure dans laquelle cette organisation influence les événements réglementaires opérant au niveau post-transcriptionnel reste incertaine. En étudiant les gènes cen et ik2 de Drosophila melanogaster, qui sont transcrits de manière convergente avec des régions 3' non traduites qui se chevauchent, nous avons constaté que la liaison physique de ces gènes est un déterminant clé dans la co-localisation de leurs ARNm aux centrosomes cytoplasmiques. Le ciblage du transcrit ik2 dépend de la présence et de l'association physique avec l'ARNm de cen, qui est le principal moteur de la co-localisation centrosomale. En interrogeant les ensembles de données de séquençage de fractionnement, nous constatons que les ARNm codés par des gènes qui se chevauchent en 3' sont plus souvent co-localisés par rapport aux paires de transcrits aléatoires. Ce travail suggère que les interactions post-transcriptionnelles des ARNm avec des séquences complémentaires peuvent dicter leur destin de localisation dans le cytoplasme. La deuxième partie de cette thèse consiste à étudier le rôle que jouent les RBP au cours de la mitose. Auparavant, les RBP se sont avérés être associés au fuseau et aux centrosomes. Cependant, leur rôle fonctionnel au niveau de ces structures reste à étudier. Grâce à un criblage par imagerie avec plus de 300 anticorps, nous avons identifié 30 RBP localisés dans les structures mitotiques des cellules HeLa. Ensuite, pour évaluer les rôles fonctionnels de ces RBP, nous avons utilisé l'interférence ARN (ARNi) pour évaluer si la fidélité du cycle cellulaire était compromise dans les cellules HeLa et les embryons de Drosophila melanogaster. Fait intéressant, nous avons identifié plusieurs candidats RBP pour lesquels le knockdown perturbe la mitose et la localisation de l'ARNm dans les cellules HeLa. De plus, la perte des orthologues a entraîné des défauts de développement chez l'embryon de mouche. Grâce à ce travail, nous avons démontré que les RBP sont impliquées pour assurer une mitose sans erreur. En résumé, les travaux que j'ai menés mettent en lumière l'implication de la régulation post-transcriptionnelle au cours de la mitose. En définissant les fonctions et le mécanisme de localisation des ARNm en mitose, ce travail permettra de définir de nouvelles voies moléculaires impliquées dans la régulation de la mitose. Puisque la division cellulaire non contrôlée peut mener à des maladies tel le cancer, étudier le contrôle du cycle cellulaire sous cet angle « centré sur l'ARN » peut aider à développer de nouvelles approches thérapeutiques pour trouver des solutions aux problèmes de santé. / The localization of mRNAs to different subcellular compartments is conserved in a wide range of species and diverse cell types. Trafficking is mediated by the interaction between RNA binding proteins (RBPs) and mRNA. RBPs recognize mRNA cis regulatory motifs, otherwise known as localization elements. These are defined by their sequence and/or structural features residing within the mRNA molecule. Localization of mRNAs is essential for subcellular and temporal resolution. Furthermore, mRNAs have been found to be enriched in many cellular compartments including the mitochondria, mitotic apparatus, and endoplasmic reticulum. Moreover, studies have demonstrated that RBPs and mRNAs are associated with mitotic apparatus structures. However, the role that mRNA localization plays during mitosis remains largely unexplored. My PhD thesis aims to understand how the trafficking of mRNAs is implicated during mitosis. The first part of this thesis encompasses the post-transcriptional interaction that occurs between the two mRNAs, cen and ik2. Overlapping genes are a striking feature of most genomes. In fact, genomic sequence overlap has been found to modulate different aspects of gene regulation such as genomic imprinting, transcription, RNA editing and translation. However, the extent to which this organization influences regulatory events operating at the post-transcriptional level remains unclear. By studying the cen and ik2 genes of Drosophila melanogaster, which are convergently transcribed with overlapping 3’untranslated regions, we found that the physical linkage of these genes is a key determinant in co-localizing their mRNAs to cytoplasmic centrosomes. Targeting of the ik2 transcript is dependent on the presence and physical association with cen mRNA, which serves as the main driver of centrosomal colocalization. By interrogating global fractionation-sequencing datasets, we find that mRNAs encoded by 3’overlapping genes are more often co-localized as compared to random transcript pairs. This work suggests that post-transcriptional interactions of mRNAs with complementary sequences can dictate their localization fate in the cytoplasm. The second part of this thesis involves investigating the role that RBPs play during mitosis. Previously, RBPs have been found to be associated with the spindle and centrosomes. However, their functional role at these structures was yet to be investigated. Through an imaging screen with >300 antibodies, we identified 30 RBPs localized to mitotic structures in HeLa cells. Then, to assess the functional roles of these RBPs, we used RNA interference (RNAi) to assess whether cell cycle fidelity was compromised in HeLa cells and Drosophila melanogaster embryos. Interestingly, we identified several RBP candidates for which the knockdown disrupted mitosis and mRNA localization in HeLa cells. Furthermore, loss of the orthologs led to developmental defects in the fly embryo. Through this work, we demonstrated that RBPs are involved in ensuring an error-free mitosis. In summary, the work that I have conducted sheds light on the involvement of post-transcriptional regulation during mitosis. By defining the functions and mechanism of mRNA localization in mitosis, this work will help define new molecular pathways involved in mitosis regulation. As uncontrolled cell division can lead to diseases such as cancer, studying cell cycle control from this ‘RNA-centric’ angle may help to develop new therapeutic approaches to find solutions to health problems.