Poly(A) tail addition to pre-mRNAs is a highly coordinated and essential step in mRNA maturation involving multiple cis- and trans-acting factors. The trans-acting factor, poly(A) polymerase (PAP) plays an essential role in the polyadenylation of mRNA precursors. The Arabidopsis thaliana genome contains four putative PAP genes. We have found, using in silico analysis and transgenic plants expressing GUS under the control of the four PAP promoters, that each of these genes is expressed in overlapping, yet unique patterns. This gives rise to the possibility that these genes are not redundant and may be essential for plant survival. To further test this, inducible RNAi and T-DNA mutagenized plants were obtained and analyzed. Plants lacking all, or most, of each PAP gene product, due to RNAi induction, were not viable at any of the stages of plant growth tested. Furthermore, T-DNA PCR analysis determined that no plants containing a homozygous mutation, were viable. This data reveals that lack of any of the four PAP gene products has a significant effect on the plants ability of survive, thus indicating that each PAP gene is essential. Finally, transient expression experiments with each of the full length PAP cDNAs fused to GFP showed that the PAP I, PAP II and PAP IV gene products are localized throughout the nucleus and within nuclear speckles. The cellular localization of PAP III could not be determined.

Nearly 60 m tonnes of waste is produced annually in Europe from “plastic packaging” engendering significant challenges for legislative controls and minimisation of environmental impact. There is an increasing demand for biodegradable packaging, which can be disposed of with minimum environmental impact, but the growing market is still in its infancy predominantly due to a lack of materials having environmental, practical and economic suitability. This research project dealt with some processing challenges of environmentally friendly packaging materials from renewable resources, as a long term solution to mitigate some issues associated with oil based plastic packaging. In this work, novel Polylactic acid (PLA) and starch based composites were developed with the requisite technical properties to fill the gap in the food packaging and cosmetic packaging industry. It was found that starch can be incorporated in a PLA matrix at the 10% level without difficulty in processing in the presence of 2% methyldiphenyl diisocyante. The blend shows properties similar to pure PLA. It was also found that the elongation at break and impact properties of PLA can be increased remarkably by the addition of a biostrength impact modifier. Furthermore, mixing of PLA and starch in the blend is efficient when the PLA particle size is reduced. It was also found that flexible and tougher PLA/starch blend pellets, that can be injection moulded, can be produced by an extrusion process with a range of additives. Each additive has a maximum level that exhibits optimum properties. The blends also established that 15% starch can be incorporated into the PLA matrix to reduce the cost without any processing difficulties. Encouragingly, the presence of an impact modifier in the PLA/starch blends has shown more desirable properties. Furthermore, the mechanical properties of the pellets exposed to increased residence time in the injection moulding barrel and of the test specimens stored for 9 months at 21ºC were also satisfactory for the new blend. The overall results exhibited some attractive properties in the tri blend system, which can be easily adopted by the plastics industry for development of an injection moulded product within the scope of applications such as dry food packaging or cosmetic packaging. A further finding of this project is that biodegradation under a home composting environment can be improved by incorporating starch and certain other modifiers into PLA.

L'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est à l'heure actuelle la technique de visualisation préférentiellement choisie par les chirurgiens. Cependant, cette technique ne permet pas de visualiser des prothèses à base de polymères, qu'elles soient dégradables ou non. Afin de mieux évaluer la fixation, l'intégration tissulaire et le devenir de l'implantation de ces prothèses polymères, il serait souhaitable qu'elles soient visibles par IRM. Ce travail présente donc la conception et la synthèse de copolymères biocompatibles visibles par IRM destinés à être introduit dans la composition de prothèses pour applications temporaires ou permanentes. En utilisant la modification chimique en position alpha de fonction ester décrite précédemment par notre laboratoire, nous avons greffé de façon covalente et par une liaison stable un chélate du gadolinium (le DTPA) sur la chaîne de la PCL (dégradable) et du PAM (non dégradable). Le gadolinium a ensuite été complexé par le DTPA greffé préalablement. Ces nouveaux copolymères ont été caractérisés par RMN et CES, et le taux de gadolinium évalué par ICP-MS. Des images d'IRM ont été réalisées in vitro et in vivo sur des appareils contenant des aimants de 7 Teslas (recherche) et 1,5 Teslas (clinique). Ces images montrent qu'un treillis en polypropylène enduit de copolymère greffé par un complexe DTPA-gadolinium est visible par IRM, ce qui laisse entrevoir un large champ d'applications pour ce type de composé. / Magnetic Resonance Imaging (MRI) is currently the visualization technique that surgeons preferentially choose. However this technique does not allow the visualization of polymer-based prosthesis, whether they are degradable or not. In order to best assess adhesion, tissue integration and the future of implantation of these polymer prosthesis, it would be advisable to make them visible in IRM. This work presents the conception and the synthesis of biocompatible copolymers visible in IRM meant to be implanted under the form of prosthesis for temporary or permanent applications. Using the chemical modification in alpha position of ester function, previously described by our laboratory, we grafted a gadolinium chelate, in a covalent way and forming a stable bond on PCL (degradable) and PMA (non degradable) backbone. Gadolinium was then complexed by DTPA previously grafted. Those new copolymers were characterized with NMR and SEC, and the rate of gadolinium was assessed by ICP-MS. MRI images were taken in vitro and in vivo on devices containing 7-Teslas (research) and 1,5 Teslas (clinical) magnets. These images show a poly(propylene) mesh coated with grafted copolymer containing complex gadolinium which is visible in MRI. It will consequently improve the prospects of applications for this kind of MRI-visible compound.

Les nanocomposites à matrice polymère et plus particulièrement les élastomères chargés intéressent depuis de nombreuses années la communauté scientifique du fait notamment de leurs bonnes propriétés mécaniques. Il est établi que l'amélioration des propriétés mécaniques observées dans les élastomères renforcés par des charges nanoscopiques est principalement due à des effets de structure (dispersion des charges) et à des effets d'interface (interactions charges/matrice). Afin d'alimenter la discussion sur l'origine du renforcement dans les élastomères chargés, cette étude s'intéresse à la synthèse et à la caractérisation de nanocomposites modèles pour lesquels les interactions charges/matrice et la microstructure sont maîtrisées. En parallèle, ce travail propose également une analogie entre ces systèmes et les ionomères, matériaux constitués de macromolécules sur lesquelles des groupements ioniques sont greffés. Ces matériaux ionomère présentent des propriétés originales et permettent la création de nœuds de réticulation réversibles avec la température / In polymer-based nanocomposites macroscopic properties are driven by one specific feature: the huge interfacial area developed by nanofillers, leading to a strong improvement in mechanical properties. Even though the molecular origins of this reinforcement are still not well understood, its amplitude appears to be strongly related to two main effects: a structural effect (dispersion state) and an interfacial effect (filler/matrix interactions). The present project aims at developing and studying organic-inorganic nanocomposite materials based on an elastomeric matrix and spherical nanoparticles. A specific attention is paid to get tailored interactions and microstructures, different model nanocomposites are obtained with interesting and original thermo-mechanical properties. In parallel, this work also gives an analogy between these nanocomposite and ionomers, polymer chains on which ionic groups are grafted. These ionomer materials show original mechanical properties and allow creating reversible crosslink nodes with temperature

L’alcool polyvinylique a été fonctionnalisé avec des aldéhydes et des acides boroniques dans le but d’obtenir des polymères pouvant apporter de la brillance tout en étant solubles dans les formulations de rouges à lèvres ou de vernis à ongles. De bons taux de fonctionnalisation ont été obtenus permettant d’avoir une bibliothèque de poly(vinyl acétals) et de poly(vinyl esters boroniques) d’une cinquantaine de polymères. Une multi-fonctionnalisation du PVA a été effectuée pour obtenir des polymères alliant ces deux propriétés. Cinq poly(vinyl acétals) ont ainsi permis d’apporter une forte brillance à des rouges à lèvres. La E-poly-L-lysine a également été fonctionnalisée avec diverses cétones afin d’obtenir de nouvelles poly-4-imidazolidinones. Ces polymères sont prometteurs pour des applications dans des produits cosmétiques tels que des soins. Ils ont également été utilisés en catalyse organique asymétrique. / Poly(vinyl alcohol) has been functionalized with aldehydes and boronic acids to obtain polymers with high shining and being soluble in cosmetic formulations as lipsticks or nail polishes. Good grafting rates have been obtained permitting to have a library of about fifty poly(vinyl acetals) and poly(vinyl boronic esters). Multi-functionalization has been developped to obtain polymers having these both properties. Five polymers gave strong shining to lipsticks. E-poly-L-lysine was also functionalized with several ketones to obtain new poly-4-imidazolidinones. These polymers are promising for cosmetic applications as skincare products. They were also used for organocatalysis.

De par ses propriétés thermomécaniques proches des polyoléfines, le poly(butylene succinate)est l’un des polymères biosourcés les plus attractifs pour la substitution de matériaux pétro-sourcés pour des applications automobiles. L’incorporation de fibres de chanvre, via une étape d’extrusion,renforce la matrice et permet de tendre vers les propriétés cibles exigées par les cahiers des charges automobiles pour les applications visées dans cette étude. Afin d’améliorer les propriétés thermomécaniques de ce matériau, trois sujets ont été développés dans cette étude :1- Qualification de l’interface PBS / fibres de chanvre : via une nouvelle méthodologie basée sur l’analyse de la contribution effective des fibres sur la contrainte (CFC) durant une sollicitation mécanique, il est montré que les liaisons hydrogène formées entre le PBSet la fibre influent fortement sur les mécanismes de transfert de charge. Couplée au modèle de Bowyer et Bader, cette approche permet d’identifier les mécanismes d’endommagement de l’interface et de quantifier la contrainte interfaciale (τchanvre/PBS=25,2MPa).2 - Signification du ratio L/D d’une fibre naturelle : au cours des procédés de mises en oeuvre (extrusion et injection), la morphologie d’une fibre végétale évolue et apparait complexe due à la structure branchée engendrée par la fibrillation. A partir d’une nouvelleméthodologie d’analyse d’images spécifiquement développée, il est montré que la fibrillation contribue au renforcement de la matrice au même titre que le défibrage.3 -Synthèse de PBS-co-amides : afin de couvrir les contraintes thermomécaniques exigées,l’introduction de groupements amide dans le PBS est étudiée pour augmenter le point de fusion du polymère. Afin de contourner notamment la réaction parasite de cyclisation entre l’acide succinique et les amines, une stratégie de synthèses multi-étapes de monomères et de poly(ester-amide) est étudiée permettant d’obtenir un PEA de faible masse molaire dont le point de fusion atteint 172°C. / With its thermomechanical properties closed to polyolefins, poly(butylene succinate) is one ofthe most interesting bio-based polymers for substitution of oil-based polymers for automotive applications. Addition of hemp fibers, through an extrusion process step, reinforces matrix and enables to fit with the targeted technical profile required by automotive specifications. In order to improve thermomechanical properties, three main topics have been investigated in this study:1 - PBS / hemp fibers interface qualification: through a new methodology based on the analysis of the effective fiber contribution on stress during mechanical solicitation, it was shown that hydrogen bonds between PBS and fibers play a major role in load transfer.Combined with the Bowyer and Bader model, this approach enables to highlight interface damages and to determine the interfacial shear strength (τhemp/PBS=25,2 MPa)2 - Meaning of natural fiber L/D ratio: during processes (extrusion and injection), vegetal fiber morphology changes and becomes complex due to the fibrillated structure. With anew developed image analysis tool, it was shown that fibrillation contributes to matrix einforcement as well as defibering.3 - Synthesis of PBS-co-amide: to reach the targeted thermomechanical performances,introduction of amide groups into PBS was studied to increase the melting point. In order to avoid the cyclic imide formation between succinic acid and amines, synthesis of monomers and poly(ester amide) were studied through a multistep strategy, enabling to get low molecular weight PEA with melting temperature around 172°C.

β-sitosterol/poly(ethylene glycol)-block-poly(lactic acid) (PLA-b-PEG) complexes were prepared by solution blending in purified water and ethanol. The mixture of water and ethanol is a suitable solvent system for the two components. The complex was studied by using Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy and Differential Scanning Calorimetry (DSC). β-sitosterol is a drug that may reduce the swelling of benign prostatic hyperplasia (BPH) and diminishing inflammation. However, it is hydrophobic and difficult to deliver in aqueous solution. Since PLA-b-PEG has amphiphilic properties, the complex described here may enhance delivery of this drug for treatment of BPH. Proton NMR (1HNMR) of the complexes shows that the methylene (CH2) protons of the PEG, the (-O-CH-) of PLA, and (CH3) of PLA are slightly shifted because of its non-covalent interaction with β-sitosterol. The complex formation was supported by 2-D NMR (NOESY) spectroscopy. NOESY spectra show cross peaks, indicating the interaction between the two components. DSC of the complexes shows thermal characteristics that are different from the individual components. In particular, the PEG in the complex shows a lower melting point and decreased crystallinity compared to the pure PEG. The melting point is lowered from 57°C to 55.3 °C for the PEG-b-PLA/β-sitosterol (5%) complex. Under the same condition, the melting point of PLA dropped from 170 °C to 130 °C. Atomic force microscopy shows changes in the surface morphology of the copolymer from crystalline to amorphous when incorporated with the drug. NMR, DSC, AFM, and MTT assay studies suggest the formation of a relatively stable β-sitosterol/poly(lactic acid)-block-poly(ethylene glycol) complex. The cell proliferation assay (MTT assay) suggests significant inhibition of the stimulation of growth of prostate cancer cells upon addition the complex.

Ce travail porte sur l’étude de revêtements polysilazane (PSZ) élaborés dans le but d’inhiber l’adhésion des bactéries marines. Deux stratégies ont été étudiées : le greffage de chaînes poly(oxyde d’éthylène) (POE) (350, 750 ou 2000 g/mol) sur les chaînes PSZ par réactions d’hydrosilylation d’une part, et l’incorporation de composés du cuivre dans un film céramique issu de la pyrolyse d’un précurseur PSZ, d’autre part. Les conditions optimales de synthèse des PSZ greffés POE ont été définies afin de limiter notamment la réaction d’isomérisation de l’allyl-POE. La réticulation des PSZ greffés POE est alors effectuée par voie humide à température ambiante et procède par hydrolyse-condensation des fonctions alcoxysilane, SiH et SiN du précurseur PSZ. La prédominance des Si de type T3 (RSi(OSi)3) a été mise évidence par spectrométrie RMN du 29Si à l’état solide. La cristallisation des chaînes courtes de POE (350 g/mol) est totalement inhibée alors que l’aptitude des chaînes longues POE (750 et 2000 g/mol) à cristalliser est préservée. Le caractère hydrophile-hydrophobe et la capacité des films à inhiber l’adhésion bactérienne a été étudiée sur des revêtements à densités de greffons et à longueur de chaînes POE différentes. Les PSZs greffés POE 350g/mol avec un taux de greffage maximal conduisent à l’activité bactérienne la plus élevée de l’ensemble des revêtements étudiés.Les films céramiques incorporant du cuivre ont été préparés par pyrolyse d’un oligovinylsilazane en présence d’acétylacétonate de cuivre II sous atmosphère oxydante ou non oxydante. L’identification des phases des composés du cuivre a été effectuée par analyse DRX. L’environnement réducteur généré lors de la pyrolyse du PSZ favorise la formation d’espèces de cuivre (0) et cuivre (I) au détriment de cuivre (II). Les études bactériennes suggèrent que les cristaux CuO et Cu2O sont plus efficaces que le cuivre métal pour lutter contre l’adhésion bactérienne. / The objective of this work was to develop new polysilazane (PSZ) coatings which can inhibit the adhesion of marine bacteria. Two chemical strategies have been investigated: the grafting of poly(ethylene oxide) (POE) (350, 750, 2000 g/mol) on PSZ chains by hydrosilylation and the association of copper compounds with a pyrolized vinylsilazane matrix. The optimum conditions for grafting POE were defined to have a high selectivity toward olefin hydrosilylation. Crosslinking of POE-graft-PSZ was performed by moisture curing at room temperature. The main reactions occuring during curing are hydrolysis-condensation reactions of alkoxysilane, Si-H and Si-N functionalities. 29Si NMR in the solid state revealed the formation of a large amount of T3 Si [(RSi(OSi)3)]. The crystallization of short POE chains (350 g/mol) was found to be totally inhibited whereas long POE grafts (750 and 2000 g/mol) are still able to crystallize. The hydrophilic-hydrophobic properties and the antibactericidal activity of films with different graft density and POE chain length were studied. The POE (350 g/mol)-graft-PSZ with the greatest graft density were found to have the best antibactericidal activity. The incorporation of copper compounds in a pyrolized oligovinylsilazane was performed using copper acetylacetonate as a copper source. Pyrolysis was conducted in air or in Argon atmosphere. Identification of the copper phases was performed by XRD analysis. The reductive environment during thermal degradation of PSZ was found to favour the formation of copper (0) and copper (I) species relative to copper (II) species. The study of bacterial adhesion suggested that CuO and Cu2O crystals were more effective against bacterial adhesion than copper metal.

Ce travail a permis de réaliser une évaluation complète de différentes séquences de siRNA dirigées contre EWS/Fli-1 dans le cadre du traitement des tumeurs de la famille du sarcome d’Ewing Un siRNA a été vectorisé de manière efficace par des nanoparticules polymères ciblées contre un marqueur membranaire spécifique des ESFT. Ces nanoparticules ont été caractérisées et semblent bien tolérées à la fois in vitro et in vivo. Leur évaluation a été réalisée sur des cellules humaines et après prise des tumeurs ce qui représente une avancée intéressante dans la lutte contre les ESFT. La mise au point d’un modèle fluorescent de sarcome d‘Ewing permettra de mieux caractériser leur effet sur les métastases, facteur essentiel dans la survie des patients. Enfin, il a été montré que les techniques d’imagerie in vivo permettaient de suivre le devenir in vivo des nanoparticules ce qui permettra de comprendre leur biodistribution et leur mode d’action. / This work has enabled a comprehensive evaluation of different sequences of siRNAs directed against EWS/Fli-1 in the treatment of tumors of the Ewing sarcoma family of tumors (ESFT). A siRNA was efficiently vectorized by polymeric nanoparticles targeted against a specific membrane marker of ESFT. These nanoparticles were characterized and appear to be well tolerated both in vitro and in vivo. Their evaluation was conducted on human cells and tumors which represents an interesting step forward in the fight against ESFT. The development of a fluorescent model of Ewing's sarcoma will better characterize their effect on metastasis, a key factor in patient survival. Finally, it was shown that in vivo imaging techniques allow to follow the fate of nanoparticles in vivo. That will allow understanding their biodistribution and their mode of action.

Dans un contexte de données industrielles et numériques, le développement d'un outil sur mesure pour une tâche particulière est couteux par de nombreux aspects. À l'inverse, l'adaptation d'outils génériques l'est également en particularisation (personnalisation, adaptation, extension, …), pour les développeurs comme pour les utilisateurs finaux. Nos approches visent à considérer les différents niveaux d'interactions pour améliorer l'exploitation des données fournies ou générées en collaboration.Les définitions et problématiques liées aux données dépendent le plus souvent des domaines dans lesquelles elles sont traitées. Pour ce travail, nous avons opté pour une approche holistique considérant ensemble des perspectives différentes. Le résultat est une synthèse des concepts émergeant montrant les équivalences d'un domaine à l'autre. La première contribution consiste à améliorer le marquage collaboratif de documents. Deux améliorations sont proposées par notre outil Coviz. (1) L'étiquetage des ressources est propre à chaque utilisateur qui organise ses vocables par une poly-hiérarchie nominative. Chacun peut considérer les concepts des autres par une relation de partage. Le système fournit également du contenu connexe via un moissonnage des archives ouvertes. (2) L'outil applique le concept de facette des données à l'interface puis les combine avec une recherche par mot-clé. Ce dernier point est commun à tous les utilisateurs, le système considère chacune des actions individuelles comme celles d'un groupe.La contribution majeure, confidentielle, est un framework baptisé DIP pour Data Interaction and Presentation. Son but est d'augmenter la liberté d'expression de l'utilisateur sur l'interaction et l'accès aux données. Il diminue les contraintes machines et logicielles en adjoignant une nouvelle voix d'accès direct entre l'utilisateur et les données disponibles, ainsi que des points d'« articulation » génériques. D'un point de vue final, l'utilisateur gagne en expression de filtrage, en partage, en maintien de l'état de sa navigation, en automatisation de ses tâches courantes, etc.Il a été testé en condition réelle de stress, de ressources et d'utilisation avec le logiciel KeePlace. Ce dernier a d'ailleurs été l'initiateur de cette thèse. / In the context of numeric data, the software development costs entail a number of cost factors. In contrast, adapting generic tools has its own set of costs, requiring developer's integration and final user's adaptation. The aim of our approach is to consider the different points of interaction with the data to improve the exploitation of data, whether provided or generated from collaboration.The definitions and problems related to data are dependent upon the domain from which the data come and the treatment that have been applied to them. In this work we have opted for a holistic approach where we consider the range of angles. The result is a summary of the emergent concepts and domain equivalences.The first contribution consists of improving collaborative document mark-up. Two improvements are proposed by out tool – Coviz –. 1) Resource tagging which is unique to each user, who organises their own labels according to their personal poly-hierarchy. Each user may take into consideration other users approaches through sharing of tags. The system supplies additional context through a harvesting of documents in open archives. 2) The tool applies the concept of facets to the interface and then combines them to provide a search by keyword or characteristic selection. This point is shared by all users and the actions of an individual user impact the whole group.The major contribution, which is confidential, is a framework christened DIP for Data Interaction and Presentation. Its goal is to increase the freedom of expression of the user over the interaction and access to data. It reduces the hardware and software constrains by adding a new access point between the user and the raw data as well as generic pivots. From a final point of view the user gains in expression of filtering, in sharing, in state persistence of the navigator, in automation of day-to-day tasks, etc.DIP has been stress tested under real-life conditions of users and limited resources with the software KeePlace. Acknowledgement is given to KeePlace who initiated this thesis.