Esta dissertação de mestrado aborda formulações computacionais e algoritmos para a busca e extração de padrões em cadeias biológicas. Em particular, o presente texto concentra-se nos dois problemas a seguir, considerando-os sob as distâncias de Hamming e Levenshtein: a) como determinar os locais nos quais um dado padrão ocorre de modo aproximado em uma cadeia fornecida; b) como extrair padrões que ocorram de modo aproximado em um número significativo de cadeias de um conjunto fornecido. O primeiro problema, para o qual já existem diversos algoritmos polinomiais, tem recebido muita atenção desde a década de 60, e ganhou novos ares com o advento da biologia computacional, nos idos dos anos 80, e com a popularização da Internet e seus mecanismos de busca: ambos os fenômenos trouxeram novos obstáculos a serem superados, em razão do grande volume de dados e das bastante justas restrições de tempo inerentes a essas aplicações. O segundo problema, de surgimento um pouco mais recente, é intrinsicamente desafiador, em razão de sua complexidade computacional, do tamanho das entradas tratadas nas aplicações mais comuns e de sua dificuldade de aproximação. Também é de chamar a atenção o seu grande potencial de aplicação. Neste trabalho são apresentadas formulações adequadas dos problemas abordados, assim como algoritmos e estruturas de dados essenciais ao seu estudo. Em especial, estudamos a extremamente versátil árvore dos sufixos, assim como uma de suas generalizações e sua estrutura irmã: o vetor dos sufixos. Grande parte do texto é dedicada aos filtros baseados em q-gramas para a busca aproximada de padrões e algumas de suas mais recentes variações. Estão cobertos os algoritmos bit-paralelos de Myers e Baeza-Yates-Gonnet para a busca de padrões; os algoritmos de Sagot para a extração de padrões; os algoritmos de filtragem de Ukkonen, Jokinen-Ukkonen, Burkhardt-Kärkkäinen, entre outros. / This thesis deals with computational formulations and algorithms for the extraction and search of patterns from biological strings. In particular, the present text focuses on the following problems, both considered under Hamming and Levenshtein distances: 1. How to find the positions where a given pattern approximatelly occurs in a given string; 2. How to extract patterns which approximatelly occurs in a certain number of strings from a given set. The first problem, for which there are many polinomial time algorithms, has been receiving a lot of attention since the 60s and entered a new era of discoveries with the advent of computational biology, in the 80s, and the widespread of the Internet and its search engines: both events brought new challenges to be faced by virtue of the large volume of data usually held by such applications and its time constraints. The second problem, much younger, is very challenging due to its computational complexity, approximation hardness and the size of the input data usually held by the most common applications. This problem is also very interesting due to its potential of application. In this work we show computational formulations, algorithms and data structures for those problems. We cover the bit-parallel algorithms of Myers, Baeza-Yates-Gonnet and the Sagots algorithms for patterns extraction. We also cover here the oustanding versatile suffix tree, its generalised version, and a similar data structure: the suffix array. A significant part of the present work focuses on q-gram based filters designed to solve the approximate pattern search problem. More precisely, we cover the filter algorithms of Ukkonen, Jokinen-Ukkonen and Burkhardt-Kärkkäinen, among others.

Cette thèse concerne la fouille de données en sciences humaines. Cette branche récente de l'intelligence artificielle consiste en un ensemble de méthodes visant à extraire de la connaissance à partir de données stockées sur des supports informatiques. Parmi celles-ci, l'extraction de motifs et de règles d'association est une méthode de traitement des données qui permet de représenter de façon symbolique la structure des données, comme le font les méthodes statistiques classiques, mais qui, contrairement à celles-ci, reste opérationnelle en cas de données complexes, volumineuses. Toutefois ce modèle informatique des données, construit à partir de comptages de cooccurrences, n'est pas directement utilisable par les chercheurs en sciences humaines : il est essentiellement dédié aux données dichotomiques (vrai/faux), ses résultats directs, très morcelés, sont difficiles à interpréter, et sa validité peut paraître douteuse aux chercheurs habitués à la démarche statistique. Nous proposons des techniques que nous avons construites puis expérimentées sur des données réelles dans le but de réduire les difficultés d'utilisation que nous venons de décrire : 1) un test de randomisation à base d'échanges en cascade dans la matrice sujets x propriétés permet d'obtenir les liaisons statistiquement significatives entre deux propriétés, 2) une extension floue de la méthode d'extraction classique des motifs, qui produit des règles d'association floues généralisant les règles binaires et proches des règles floues définies par les chercheurs poursuivant les travaux de Zadeh, 3) MIDOVA, un algorithme extrayant les interactions n-aires entre variables - problème peu connu, peu abordé en informatique, et abordé avec de fortes limitations en statistiques - et 4) des méta-règles pour nettoyer le jeu de règles d'association de ses principales contradictions et redondances.

Notre travail naît d'une ambition : proposer une définition du réel merveilleux, et déterminer à cette fin s'il s'agit d'un genre littéraire, ou plutôt d'un ensemble de textes unis par un mode de rapport au monde. A cet effet, nous interrogeons les textes de trois auteurs majeurs du réel merveilleux caraïbe : du cubain Alejo Carpentier, de l'Haïtien René Depestre et du Colombien Gabriel Garcia Marquez. Notre démarche s'intéresse à la visée littéraire du réel merveilleux comme à sa visée anthropologique. Nous cherchons à déterminer chez ces trois auteurs la part du fantastique et la part du merveilleux, souvent en conflit dans leurs textes. Mais nous mettons aussi en lumière les enjeux historiques et culturels de leur écriture. De notre étude, il ressort que le réel merveilleux exprime, à travers des conflits narratifs, les contradictions qui parcourent le monde caraïbe, partagé entre les déchirures de l'Histoire, et l'utopie du Mythe. D'une part il ouvre sur un monde terrifiant : chaos tellurique où se désagrègent les repères spatio-temporels, hantise de la figure du métis, perception enfin d'une histoire pressentie comme un monstre. D'autre part, il ouvre sur ses propres mythes, qui sont souvent des mythes européens revisités : perception cosmique de l'univers, mythologie euphorique du métissage, réconciliation de l'homme avec le monde par une écriture qui conjugue poésie et carnavalesque. Qu'est-ce que donc que le réel merveilleux ? Non pas un genre littéraire ni une esthétique qui se confinerait dans "un réalisme magique" empreint d'artifice, mais plutôt une expression littéraire propre à l'Amérique latine et notamment aux Caraïbes, qui traduit les terreurs comme les aspirations d'une culture et développe sa quête identitaire aux confins de l'Histoire et du Mythe.

Le pattern mining est un domaine du data mining dont le but est l'extraction de régularité dans les données. Ce document présente nos contributions au domaine selon 3 axes : 1. Le domaine du pattern mining est jeune et il y existe encore beaucoup de types de régularités qu'un analyste serait intéressé de découvrir mais qui ne sont pas encore gérées. Nous avons contribué à deux nouveaux types de patterns: les patterns graduels et les patterns périodiques avec "ruptures". Nous avons aussi proposé ParaMiner, un algorithme original pour le pattern mining générique, qui permet à des analystes de spécifier directement le type de patterns qui les intéressent. 2. Le pattern mining demande beaucoup de ressources de calcul. Pour réduire le temps de calcul, nous avons étudié comment exploiter le parallélisme des processeurs multicoeurs. Nos résultats montrent que des techniques classiques en pattern mining sont mal adaptées au parallélisme, et nous avons proposé des solutions. 3. Notre objectif à long terme est de rendre le pattern mining plus facile à utiliser par les analystes. Il y a beaucoup à faire dans ce but, actuellement les analystes doivent travailler sur de longues listes de millions de patterns. Nous présentons nos premiers résultats, dans le contexte de la fouille de traces d'exécution de processeurs.

Dans cette thèse de doctorat, nous analysons les rapports et l’influence possible que l’épique médiévale française a pu exercer sur l’hispanique au niveau des motifs et des formules. L’étude se compose de deux grandes parties, précédées d’une introduction et suivies d'un deuxième volume d’annexes. Dans la section introductive, nous présentons certains aspects essentiels : nous définissons le corpus, nous reprenons certains points sur lesquels l’influence des chansons de geste sur le Cantar de mio Cid a été proposée ou rejetée, nous définissons les concepts fondamentaux employés et nous justifions la structure de notre étude. La thèse se compose de deux grandes parties complémentaires, dans lesquelles nous analysons d’un point de vue comparatiste les motifs et le formulisme, respectivement. Dans la première, nous étudions six motifs qui méritent une attention spéciale : la description générale de la bataille, l’attaque à la lance, le coup d’épée, la prière du plus grand péril, l’apparition de l’ange et l’itinéraire épique. L’analyse est fondée sur deux niveaux : l’un externe, où nous explorons la relation du motif et des personnages qu’il met en jeu au sein de l’œuvre dans laquelle il s’insère ; et l’autre interne, où nous nous intéressons à la composition du motif et à l’actualisation formulaire des phases qui le composent. La deuxième grande partie s’ouvre avec l’examen du rapport entre l’oralisme et le formulisme. Ensuite, à partir des exemples du Cantar de mio Cid, nous analysons en détail les différentes espèces d’expressions formulaires en tenant compte du type de variation qu’elles expérimentent. De même, nous analysons les procédés de création de formules, ainsi que les différents fonctions et effets de l’emploi de ces unités. La thèse se poursuit avec un examen quantitatif des formules du Cantar. Cette deuxième grande partie se clôt avec un chapitre dédié au système formulaire de l’épique hispanique à la lumière des chansons de geste françaises. Les annexes incluent les vers et les formules des six motifs analysés dans la première partie, toujours à partir des exemples du corpus ; les différents types de locutions formulaires du Cantar ; le registre de la totalité des formules et des phrases formulaires du poème castillan ; et un index des vers cités, provenant tant de l’épique française que de l’hispanique. / In this doctoral dissertation we analyze the relations and the possible influence that the Medieval French Epic could have exerted on the Hispanic one on the motifs and formulas levels. The study consists of two parts, preceded by an introduction and followed by a second volume of appendix. In the introductory section, some essential aspects are presented: the corpus, the status quaestionis of the French epic influence on the Cantar de mio Cid, the fundamental concepts employed and the structure of the study. In these two parts, we analyze from a comparative perspective two complementary aspects: the motifs and the formulism. In the first one, we study six motifs which deserve a particular attention: the general description of the battle, the lance attack, the blow with the sword, the narrative prayer, the appearance of the angel and the epic itinerary. These examinations are founded on two levels: the external one, in which the relation of the motif and the characters is explored; and the internal one, that deals with the motif composition and the formulaic way in which it is expressed. The second part opens with the relation between oralism and formulism. Thereafter, drawn from the examples of the Cantar de mio Cid, we analyze in detail the different kinds of formulaic expressions, taking into consideration the type of variation. In addition, we study the methods of generation of the formulas, and we also examine the diverse functions and effects of these units. The thesis continues with a quantitative exam of the formulas of the Cantar. This second part closes with a chapter devoted to the study of the Hispanic formulaic system in light of French epic. The annexes contain the verses and formulas of the six analyzed motifs, taken from the examples of the corpus; the different types of formulaic expressions of the Cantar de mio Cid; the register of all formulas and formulaic expressions of this Castilian poem; and a final index with the verses quoted both from the French and the Hispanic epic. / En esta tesis de doctorado, analizamos las relaciones y la posible influencia que la épica medieval francesa pudo ejercer en la hispánica en el nivel de los motivos y las fórmulas. El estudio se compone de dos grandes bloques, precedidos de una introducción y seguidos de un segundo volumen de anexos. En el apartado introductorio, presentamos algunos aspectos esenciales: definimos el corpus, retomamos algunos puntos sobre los que se ha propuesto o desechado la influencia de las chansons de geste en el Cantar de mio Cid, definimos los conceptos fundamentales empleados y justificamos la estructura del estudio. La tesis está formada por dos grandes partes complementarias, en las que analizamos desde una perspectiva comparatista los motivos y el formulismo, respectivamente. En la primera, estudiamos seis motivos que merecen una atención especial: la descripción general de la batalla, el ataque con la lanza, el golpe con la espada, la oración narrativa, la aparición del ángel y el itinerario épico. El análisis está fundado en dos niveles: uno externo, donde exploramos la relación del motivo y de los personajes que en él participan; y otro interno, donde nos interesamos por la composición del motivo y por la actualización formular de las fases que lo componen. La segunda gran parte de la obra se abre con el examen de la relación entre el oralismo y el formulismo. A continuación, a partir de los ejemplos del Cantar de mio Cid, analizamos en detalle los diferentes tipos de expresiones formulares, teniendo en cuenta las clases de variaciones que experimentan. De igual modo, estudiamos los procedimientos de creación de fórmulas, así como las diferentes funciones y efectos del empleo de estas unidades. La tesis prosigue con un examen cuantitativo de las fórmulas del Cantar. Esta segunda gran parte se cierra con un capítulo dedicado al sistema formular de la épica hispánica a la luz de las chansons de geste francesas. Los anexos incluyen los versos y las fórmulas de los seis motivos analizados en la primera parte, siempre a partir de los ejemplos del corpus; los diferentes tipos de locuciones formulares del Cantar; el registro de la totalidad de las fórmulas y frases formulares del poema castellano; y un índice de versos citados, procedentes tanto de la épica francesa como de la hispánica.

Esta dissertação de mestrado aborda formulações computacionais e algoritmos para a busca e extração de padrões em cadeias biológicas. Em particular, o presente texto concentra-se nos dois problemas a seguir, considerando-os sob as distâncias de Hamming e Levenshtein: a) como determinar os locais nos quais um dado padrão ocorre de modo aproximado em uma cadeia fornecida; b) como extrair padrões que ocorram de modo aproximado em um número significativo de cadeias de um conjunto fornecido. O primeiro problema, para o qual já existem diversos algoritmos polinomiais, tem recebido muita atenção desde a década de 60, e ganhou novos ares com o advento da biologia computacional, nos idos dos anos 80, e com a popularização da Internet e seus mecanismos de busca: ambos os fenômenos trouxeram novos obstáculos a serem superados, em razão do grande volume de dados e das bastante justas restrições de tempo inerentes a essas aplicações. O segundo problema, de surgimento um pouco mais recente, é intrinsicamente desafiador, em razão de sua complexidade computacional, do tamanho das entradas tratadas nas aplicações mais comuns e de sua dificuldade de aproximação. Também é de chamar a atenção o seu grande potencial de aplicação. Neste trabalho são apresentadas formulações adequadas dos problemas abordados, assim como algoritmos e estruturas de dados essenciais ao seu estudo. Em especial, estudamos a extremamente versátil árvore dos sufixos, assim como uma de suas generalizações e sua estrutura irmã: o vetor dos sufixos. Grande parte do texto é dedicada aos filtros baseados em q-gramas para a busca aproximada de padrões e algumas de suas mais recentes variações. Estão cobertos os algoritmos bit-paralelos de Myers e Baeza-Yates-Gonnet para a busca de padrões; os algoritmos de Sagot para a extração de padrões; os algoritmos de filtragem de Ukkonen, Jokinen-Ukkonen, Burkhardt-Kärkkäinen, entre outros. / This thesis deals with computational formulations and algorithms for the extraction and search of patterns from biological strings. In particular, the present text focuses on the following problems, both considered under Hamming and Levenshtein distances: 1. How to find the positions where a given pattern approximatelly occurs in a given string; 2. How to extract patterns which approximatelly occurs in a certain number of strings from a given set. The first problem, for which there are many polinomial time algorithms, has been receiving a lot of attention since the 60s and entered a new era of discoveries with the advent of computational biology, in the 80s, and the widespread of the Internet and its search engines: both events brought new challenges to be faced by virtue of the large volume of data usually held by such applications and its time constraints. The second problem, much younger, is very challenging due to its computational complexity, approximation hardness and the size of the input data usually held by the most common applications. This problem is also very interesting due to its potential of application. In this work we show computational formulations, algorithms and data structures for those problems. We cover the bit-parallel algorithms of Myers, Baeza-Yates-Gonnet and the Sagots algorithms for patterns extraction. We also cover here the oustanding versatile suffix tree, its generalised version, and a similar data structure: the suffix array. A significant part of the present work focuses on q-gram based filters designed to solve the approximate pattern search problem. More precisely, we cover the filter algorithms of Ukkonen, Jokinen-Ukkonen and Burkhardt-Kärkkäinen, among others.

Une des capacités cérébrales les plus fondamentales, qui est essentiel pour tous les fonctions cognitifs de haut niveau, est de garder des informations pertinentes de tâche pendant les périodes courtes de temps; on connaît cette capacité comme la mémoire de travail (WM). Dans des décennies récentes, accumule là l'évidence d'activité pertinente de tâche dans le cortex préfrontal (PFC) de primates pendant les périodes de "delay" de tâches de "delay-response", impliquant ainsi que PFC peut maintenir des informations sensorielles et ainsi la fonction comme un module de WM. Pour la récupération d'informationssensorielles de l'activité de réseau après que le stimulus sensoriel n'est plus présent il est impératif que l'état du réseau au moment de la récupération soit corrélé avec son état au moment de la compensation de stimulus. Un extrême, en vue dans les modèles informatiques de WM, est la coexistence d'attracteurs multiples. Dans cette approche la dynamique de réseau a une multitude d'états stables possibles, qui correspondent aux états différents de mémoire et un stimulus peut forcer le réseau à changer à un tel état stable. Autrement, même en absence d'attracteurs multiples, si la dynamique du réseau estchaotique alors les informations sur des événements passés peuvent être extraites de l'état du réseau, à condition que la durée typique de l'autocorrélation (AC) de dynamique neuronale soit assez grande. Dans la première partie de cette thèse, j'étudie un modèle à base d'attracteur de mémoire d'un emplacement spatial, pour examiner le rôle des non-linéarités de courbes de f-I neuronales dans des mécanismes de WM. Je fournis une théorie analytique et des résultats de simulations montrant que ces nonlinéarités, plutôt que les constants de temps synaptic ou neuronal, peuvent être la base de mécanismes de réseau WM. Dans la deuxième partie j'explore des facteurs contrôlant la durée d'ACs neuronales dans ungrand réseau "balanced" affichant la dynamique chaotique. Je développe une théorie de moyen champ (MF) décrivant l'ACs en termes de plusieurs paramètres d'ordre. Alors, je montre qu'en dehors de la proximité au point de transition-à-chaos, qui peut augmenter la largeur de la courbe d'AC, l'existence de motifs de connectivité peut causer des corrélations de longue durée dans l'état du réseau. / One of the most fundamental brain capabilities, that is vital for any high level cognitive function, is to store task-relevant information for short periods of time; this capability is known as working memory (WM). In recent decades there is accumulating evidence of taskrelevant activity in the prefrontal cortex (PFC) of primates during delay periods of delayedresponse tasks, thus implying that PFC is able to maintain sensory information and so function as a WM module. For retrieval of sensory information from network activity after the sensory stimulus is no longer present it is imperative that the state of the network at the time of retrieval be correlated with its state at the time of stimulus offset. One extreme, prominent in computational models of WM, is the co-existence of multiple attractors. In this approach the network dynamics has a multitude of possible steady states, which correspond to different memory states, and a stimulus can force the network to shift to one such steady state. Alternatively, even in the absence of multiple attractors, if the dynamics of the network is chaotic then information about past events can be extracted from the state of the network, provided that the typical time scale of the autocorrelation (AC) of neuronal dynamics is large enough. In the first part of this thesis I study an attractor-based model of memory of a spatial location to investigate the role of non-linearities of neuronal f-I curves in WM mechanisms. I provide an analytic theory and simulation results showing that these nonlinearities, rather than synaptic or neuronal time constants, can be the basis of WM network mechanisms. In the second part I explore factors controlling the time scale of neuronal ACs in a large balanced network displaying chaotic dynamics. I develop a mean-field (MF) theory describing the ACs in terms of several order parameters. Then, I show that apart from the proximity to the transition-to-chaos point, which can increase the width of the AC curve, the existence of connectivity motifs can cause long-time correlations in the state of the network.

Dans le corpus, "le corps dans tous ses états" évoque d’emblée l’Incarnation. Mais celle-ci présuppose le corps vivant du fidèle. C’est lui qui donne corps aux semblables sensibles et intelligibles par amour. En retour, ceux-ci le poussent à faire corps avec eux en s’y assimilant. Tel est le Christ, l’Homme-Dieu qui épouse la condition terrestre et donne corps à la métaphore. Son corps est ainsi le milieu qui conjugue les dissemblables du monde en semblables mystiques. Comme les époux qui se fondent en un corps autre, son corps est donc d’un genre troisième et mystérieux. Tout cela prend corps grâce au lecteur, que le corpus suscite car il en partage la langue qui fait corps avec la voix intérieure. Telle est la chair du corpus où s’incarnent le Verbe divin et les métaphores. / John Donne is a Christian. Therefore all his works center around the Incarnation. However, the divine assuming a human body out of love requires first that a living believer should give rise to couples of persons and beings alike though different. Then the believer strives to assimilate himself to the other couple member, as is the rule in a good metaphor. Such is Christ, who is both God and Man as well as a living metaphor. He is a third type of being, made visible in marriage. This is achieved through bodies sharing in the same innate interior words, which starts with the mere act of reading John Donne’s corpus. Finally, the body means Verbum embodied in language.

En se développant, les plantes produisent des organes le long des tiges suivant des organisations stéréotypées, appelées phyllotaxies. Ces structures se forment dans les méristèmes, qui abritent une niche de cellules souches : les organes y sont produits successivement et leur positionnement dépendrait d'interactions dynamiques avec les organes pré-existants. Ces interactions seraient notamment dues à des champs inhibiteurs générés par le transport polaire de l'hormone végétale auxine. Afin de rechercher si d'autres facteurs que l'auxine contrôlent la phyllotaxie chez Arabidopsis thaliana, nous nous sommes intéressés au rôle possible des cytokinines, une autre hormone végétale. Nous avons développé des nouvelles méthodes statistiques pour analyser la structure de la phyllotaxie. Cette approche nous a permis d'identifier des anomalies de phyllotaxie chez des plantes mutantes pour le gène AHP6 (ARABIDOPSIS HISTIDINE PHOSPHOTRANSFER protein 6), un inhibiteur de la signalisation des cytokinines. Notre analyse suggérait des possibles perturbations du plastochrone, la période de temps séparant l'initiation de deux organes, ce que nous avons alors confirmé par imagerie confocale en temps réel. Nos données montrent que AHP6 contrôle la régularité du plastochrone, et suggèrent que les perturbations de phyllotaxies sont dues à l'initiation simultanée de deux à trois organes dans le méristème. De plus, AHP6 est exprimé dans les organes et sa protéine établit des champs qui inhibent la signalisation des cytokinines au delà des organes. Pour mieux comprendre les rôles possibles de ces champs, nous avons généré un modèle numérique théorique de la phyllotaxie. Notre étude suggère que le plastochrone pourrait être déstabilisé par du bruit affectant le seuil d'activation nécessaire aux cellules méristématiques pour se différencier en organe. Des champs inhibiteurs pourraient filtrer les effets de ce bruit en influant sur la cinétique d'émergence des organes. Les propriétés observées des champs de AHP6 sont en accord avec ce modèle et nos données expérimentales suggèrent en effet que AHP6 et les cytokinines peuvent moduler la signalisation auxine lors de l'émergence des organes. Nous proposons comme modèle que le transport et la signalisation de l'auxine positionnent de manière robuste les organes mais génèrent un plastochrone irrégulier en présence de bruit. Des champs inhibiteurs de cytokinines stabiliseraient le plastochrone, assurant un couplage plus robuste entre le temps et l'espace lors de l'établissement de la phyllotaxie. / During development, plant aerial organs are produced along the stems following stereotyped patterns. This so-called phyllotaxis is initiated at the shoot meristem, which contains the stem cell niche: organs are produced iteratively and their precise position is thought to depend on dynamic interactions with preexisting organs. These interactions would notably result from inhibitory fields generated by the polar transport of the plant hormone auxin. To investigate whether other factors than auxin regulate phyllotaxis, we studied the potential role of cytokinin signaling. We developed a new pipeline of methods based on statistics to analyze phyllotactic patterns. This approach allowed us to identify phyllotactic perturbations in mutants of the AHP6 (ARABIDOPSIS HISTIDINE PHOSPHOTRANSFER protein 6), an inhibitor of cytokinin signaling that suggested perturbations in the plastochron, the time between two organ initiations. This was further confirmed using confocal live-imaging. We demonstrated that AHP6 controls the regularity of the plastochron, and our results suggest that the defective phyllotaxis in ahp6 is caused by concomitant initiations of two or three organs in the meristem. Interestingly, AHP6 is expressed in organs and the protein can move beyond these domains, generating cytokinin signaling inhibitory fields. To explore further the putative role of these secondary fields, we generated a mathematical model of phyllotaxis. This suggested that plastochron instabilities could be caused by noise affecting the threshold at which meristematic cells are recruited into organs. Inhibitory fields generated by AHP6 could filter out the effect of noise by modifying the kinetics of early organ emergence. Consistently, the properties of AHP6 fields fit the model predictions and our experimental data show that AHP6 and cytokinin modulate auxin signaling during organ emergence. We thus propose a model in which auxin transport and signaling robustly control organ positioning but generates plastochron instablities in noisy backgrounds. In this scenario cytokinin inhibitory fields would stabilize the rhythmicity of organ initiation, ensuring a robust coupling of space and time during pattern formation.

La principale contribution de cette thèse est le développement d'une méthode fiable, robuste, et rapide pour la prédiction des pré-miARNs. Deux objectifs avaient été assignés : efficacité et flexibilité. L'efficacité a été rendue possible au moyen d'un algorithme quadratique. La flexibilité repose sur deux aspects, la nature des données expérimentales et la position taxonomique de l'organisme (en particulier plantes ou animaux). Mirinho accepte en entrée des séquences de génomes complets mais aussi les très nombreuses séquences résultant d'un séquençage massif de type NGS de “RNAseq”. “L'universalité” taxonomique est obtenu par la possibilité de modifier les contraintes sur les tailles de la tige (double hélice) et de la boule terminale. Dans le cas de la prédiction des miARN de plantes la plus grande longueur de leur pré-miARN conduit à des méthodes d'extraction de la structure secondaire en tige-boule moins précises. Mirinho prend en compte ce problème lui permettant de fournir des structures secondaires de pré-miARN plus semblables à celles de miRBase que les autres méthodes disponibles. Mirinho a été utilisé dans le cadre de deux questions biologiques précises l'une concernant des RNAseq l'autre de l'ADN génomique. La première question a conduit au traitement et l'analyse des données RNAseq de Acyrthosiphon pisum, le puceron du pois. L'objectif était d'identifier les miARN qui sont différentiellement exprimés au cours des quatre stades de développement de cette espèce et sont donc des candidats à la régulation des gènes au cours du développement. Pour cette analyse, nous avons développé un pipeline, appelé MirinhoPipe. La deuxieme question a permis d'aborder les problèmes liés à la prévision et l'analyse des ARN non-codants (ARNnc) dans la bactérie Mycoplasma hyopneumoniae. Alvinho a été développé pour la prédiction de cibles des miRNA autour d'une segmentation d'une séquence numérique et de la détection de la conservation des séquences entre ncRNA utilisant un graphe k-partite. Nous avons finalement abordé un problème lié à la recherche de motifs conservés dans un ensemble de séquences et pouvant ainsi correspondre à des éléments fonctionnels / The main contribution of this thesis is the development of a reliable, robust, and much faster method for the prediction of pre-miRNAs. With this method, we aimed mainly at two goals: efficiency and flexibility. Efficiency was made possible by means of a quadratic algorithm. Flexibility relies on two aspects, the input type and the organism clade. Mirinho can receive as input both a genome sequence and small RNA sequencing (sRNA-seq) data of both animal and plant species. To change from one clade to another, it suffices to change the lengths of the stem-arms and of the terminal loop. Concerning the prediction of plant miRNAs, because their pre-miRNAs are longer, the methods for extracting the hairpin secondary structure are not as accurate as for shorter sequences. With Mirinho, we also addressed this problem, which enabled to provide pre-miRNA secondary structures more similar to the ones in miRBase than the other available methods. Mirinho served as the basis to two other issues we addressed. The first issue led to the treatment and analysis of sRNA-seq data of Acyrthosiphon pisum, the pea aphid. The goal was to identify the miRNAs that are expressed during the four developmental stages of this species, allowing further biological conclusions concerning the regulatory system of such an organism. For this analysis, we developed a whole pipeline, called MirinhoPipe, at the end of which Mirinho was aggregated. We then moved on to the second issue, that involved problems related to the prediction and analysis of non-coding RNAs (ncRNAs) in the bacterium Mycoplasma hyopneumoniae. A method, called Alvinho, was thus developed for the prediction of targets in this bacterium, together with a pipeline for the segmentation of a numerical sequence and detection of conservation among ncRNA sequences using a kpartite graph. We finally addressed a problem related to motifs, that is to patterns, that may be composed of one or more parts, that appear conserved in a set of sequences and may correspond to functional elements.