Le squelette dépendant de la spectrine, localisé sous la bicouche lipidique, est un échafaudage essentiel de toutes les cellules animales. La Spectrine (Sp), structure géante, robuste mais flexible d'hétéro tétramères (αβ)2, constitue les filaments de ce réseau, dont chaque nœud interagit avec des filaments d'actine. Les fonctions du squelette de Sp, qui sont bien définies dans le globule rouge (rôle dans sa forme, dans sa résistance aux forces de cisaillement et dans sa déformabilité) sont moins bien connues dans les cellules non-érythroïdes. La Sp non-érythroïde pourrait participer à l'établissement et/ou au maintien de sous-domaines membranaires spécialisés dans l'accumulation de protéines de membrane (telles que les canaux ioniques, les pompes ioniques, les récepteurs et les molécules d'adhérence) comme nous le font penser les invalidations de la Sp-β non-érythroïde. Cependant le rôle de la Sp-α non-érythroïde est moins bien établi. Chez les mammifères, la Sp-α est codée par deux gènes: un pour Sp-αI, principalement exprimée dans l'érythrocyte mature, le second pour Sp-αII qui est exprimée dans toutes les cellules nucléées. Pour étudier les fonctions de la Sp-αII, nous avons utilisé une approche de SiRNA sur des cellules de mélanome humain. Nos données montrent que la diminution de Sp-αII est associée à I) un arrêt en G1 du cycle cellulaire II) une perte d'adhérence des cellules malgré l'augmentation de quelques intégrines III) des modifications dans l'organisation du réseau d'actine.

La distribution de la matière dans l'Univers est supposée homogène et isotrope à très grande échelle mais l'observation de la distribution des galaxies lors<br />de grandes campagnes de recensements comme le SDSS nous montre un véritable réseau d'amas et de filaments sur des échelles de plusieurs centaines de<br />mégaparsecs.\\<br /><br />De nombreuses méthodes ont été développées dans le but de caractériser cette distribution et nous nous proposons dans cette thèse de présenter l'adaptation en trois dimensions d'un nouvel outil: le squelette.<br />Cette méthode vise à donner une définition mathématique claire des filaments ainsi qu'un algorithme numérique robuste permettant leur identification ainsi que le calcul de leurs propriétés. \\<br /><br />Afin de pouvoir comparer les résultats obtenus à partir des simulations N-corps de matière noire aux observations, une nouvelle méthode, baptisée MoLUSC, spécialisée dans la création de catalogues virtuels de<br />galaxies a aussi été élaborée. Elle se base sur les modèles semi-analytiques et est particulièrement efficace pour la fabrication de catalogues de grande<br />taille simulant de manière suffisamment réaliste les propriétés galactiques.\\<br /><br />Les utilisations de ces deux outils sont nombreuses et nous montrons par exemple qu'il est possible en mesurant la densité de longueur des filaments à<br />une échelle donnée de contraindre la quantité de matière dans l'univers<br />$\Omega_m$. Ces méthodes peuvent aussi être appliquées avec succès à la mesure statistique des propriétés du flux de matière noire le long des filaments, une mesure inédite. Nous présentons enfin de nombreuses applications possibles dont les résultats préliminaires sont très encourageants.

Thèse (M.A.)--Université Laval, 2006. / Titre de l'écran-titre (visionné le 28 mars 2007). Bibliogr.

Au XXe siècle, aux moyens traditionnels de transmission du langage verbal que constituent le parlé et l’écrit, s’est ajouté un troisième moyen, le transmis. Si, dans un premier temps, il s’est surtout agi d’un « parlé à distance » (téléphone, radio, cinéma, télévision), on est ensuite passé à « l’écrit à distance » (sites Internet, courrier électronique, chats, SMS). Les progrès technologiques ont été suivis d’une transformation linguistique : le code s’est adapté aux différents supports qui l’ont véhiculé. Les technologies électroniques de la parole, comme le note Spina (2001 : 31), ont donné une nouvelle impulsion au mode de communication orale. À la fin du XIXe siècle, en effet, l’invention du téléphone a représenté une véritable révolution. Aujourd’hui, après plus d’un siècle, le téléphone a dépassé ses limitations traditionnelles, il s’est fait petit et discret et, à la transmission du son, il a ajouté la possibilité de faire circuler de brefs messages de texte et même des e-mails.La diffusion de la communication SMS a transformé un instrument dévolu à l’échange oral en technologie d’écriture, mais l’originalité du support permet à l’écriture SMS de reproduire les structures morphologiques de l’interaction orale, malgré sa nature d’écrit. Ainsi, la vitesse de composition du message n’est pas la seule propriété qui permette à l’écriture SMS de s’approcher de l’oralité : la syntaxe y apparaît souvent comme plutôt élémentaire, avec une prédominance de parataxes et de constructions elliptiques de la phrase plutôt que d’hypotaxes, traits typiques du discours oral. Mais le SMS joue aussi sur les finalités communicatives en abaissant le registre formel de la langue et en favorisant ainsi un nouveau langage. Notre thèse, si elle n’est pas la première à analyser un corpus de SMS, est sûrement en revanche l’une des premières à comparer la typologie des processus observés dans deux langues, l’italien et le français, pour en définir mécanismes parallèles et diversités. / Verbal language has traditionally been communicated by two means: speech and writing. In the twentieth century, however, a third means came into existence: transmitted language. Initially this consisted mostly of language “spoken at a distance” (telephone, radio, cinema, television), but it then extended to include language “written at a distance” (Internet sites, electronic mail, online chat, SMS). Technological progress was followed by a transformation of the language, and the code has been adapted to the different media used to convey it. Electronic technologies of the word, as Spina notes (2001: 31), have given a new impetus to the oral mode of communication, based on the spoken word.At the end of the 19th century, the invention of the telephone was a real breakthrough, allowing the creation of new, and previously unavailable, forms of communication. Today, little more than a century later, the phone has exceeded even its traditional limitations and to the transmission of sound has been added the ability to write short text messages, and even to send e-mail. The spread of SMS communication has transformed an instrument devoted to oral exchange into a technology of writing: in fact, the originality of the support allows text messaging, despite its written nature, to reproduce the morphological structures of oral interaction. Thus, the speed of composing the message is not the only property that allows texting to approach orality: the syntax is often seen as rather basic, with a predominance of parataxis and elliptical constructions rather than hypotaxis, features that are typical of spoken discourse. But texting also plays on communicative purpose by adopting a more informal register and thus fostering a new language. The present thesis, while not the first study to analyze a corpus of SMS, is surely one of the first to compare the types of processes found in both languages, French and Italian, in order to define parallel mechanisms and differences.

Dans les applications graphiques, les interactions avec les formes sont peu naturelles. L'utilisateur repousse autant que possible l'usage de ces applications, préférant dessiner ou sculpter une forme. Pour combler ce fossé qui se creuse entre l'informatique et le grand public, nous nous tournons vers les squelettes. Ce sont des modèles de représentation des formes intuitifs que nous proposons d'utiliser comme structure d'interaction directe et intuitive.Tous les squelettes souffrent d'un problème de qualité, que ce soit au niveau de la géométrie qu'ils capturent, de leurs quantité de bruit ou encore de l'absence d'organisation utile de leurs éléments. De plus, certaines fonctionnalités nécessaires des squelettes ne sont que partiellement résolues, et ceci grâce à des données additionnelles calculées à partir de la forme lors de la squelettisation. Ainsi, lorsque le squelette est modifié par une interaction, nous sommes dans l'incapacité de mettre à jour ces données et d'utiliser ces fonctionnalités.Nous avons construit un ensemble de solutions algorithmiques à ces problèmes. Nous faisons un usage optimal des données contenues dans le squelette pour visualiser la forme qu'il décrit, supprimer son bruit et structurer ses éléments. Nous construisons un squelette hiérarchique qui capture et contrôle toutes les zones caractéristiques d'une forme.Ce squelette est adapté pour une interaction directe et intuitive, ce qui permet de combler le fossé dont nous faisions mention. Nos travaux permettent également d'améliorer les méthodes de squelettisation et produire des squelettes qui sont déjà de bonne qualité. / The interactions in shape creation graphic applications are far from natural. The user tends to avoid as much as possible such applications and prefer to sketch or model his/her shape.To bridge this widening gap between computer and the general public, we focus on skeletons. They are intuitive shape representation models that we propose to use as direct and intuitive interaction structures.All skeletons suffer from very low quality as shape representation models, concerning the geometry of the shape they capture, the quantity of skeletal noise they contain or the lack of useful organization of their elements. Moreover, some functionalities that must be granted to skeletons are only partially solved. Those solutions make use of additional data computed thanks to the shape during the skeletonization. Thus, when the skeleton is modified by an interaction, we cannot update those data to make use of such functionalities.Thanks to a practical observation of skeletons, we built a set of algorithmic solutions to those problems.We make an optimal use of skeleton data to visualize the shape described by a skeleton, to remove skeletal noise and to structure skeleton elements. With our methods, we build the meso-skeleton, a hierarchical structure that captures and controls all characteristic parts of a shape.The meso-skeleton is adapted to be used as a direct and intuitive interaction structure, which allows us to bridge the gap aforementioned. Also, our work can lead to further researches to enhance skeletonization techniques and thus produce skeletons that are good quality shape representation models.

La reconstruction 3D consiste à acquérir des images d’un objet, et à s’en servir pour en estimer un modèle 3D. Dans ce manuscrit, nous développons une méthode de reconstruction basée sur la modélisation par squelette. Cette méthode a l’avantage de renvoyer un modèle 3D qui est un objet virtuel complet (i.e. fermé) et aisément éditable, grâce à la structure du squelette. Enfin, l’objet acquis n’a pas besoin d’être texturé, et entre 3 et 5 images sont suffisantes pour la reconstruction. Dans une première partie, nous étudions les aspects 2D de l’étude. En effet, l’estimation d’un squelette 3D nécessite d’étudier la formation de la silhouette de l’objet à partir de son squelette, et donc les propriétés de sa projection perspective, appelée squelette perspectif. Cette étude est suivie par notre première contribution : un algorithme d’estimation de la projection perspective d’un squelette 3D curviligne, constitué d’un ensemble de courbes. Cet algorithme a toutefois tendance, comme beaucoup d’algorithmes estimant un squelette, à générer des branches peu informatives, notamment sur une image rastérisée. Notre seconde contribution est donc un algorithme d’estimation de squelette 2D, capable de prendre en compte la discrétisation du contour de la forme 2D, et d’éviter ces branches peu informatives. Cet algorithme, d’abord conçu pour estimer un squelette classique, est ensuite généralisé à l’estimation d’un squelette perspectif. Dans une seconde partie, nous estimons le squelette 3D d’un objet à partir de ses projections. Tout d’abord, nous supposons que le squelette de l’objet 3D à reconstruire est curviligne. Ainsi, chaque squelette perspectif estimé correspond à la projection du squelette 3D de l’objet, sous différents points de vue. La topologie du squelette étant affectée par la projection, nous proposons notre troisième contribution, l’estimation de la topologie du squelette 3D à partir de l’ensemble de ses projections. Une fois celle-ci estimée, la projection d’une branche 3D du squelette est identifiée sur chaque image, i.e. sur chacun des squelettes perspectifs. Avec cette identification, nous pouvons trianguler les branches du squelette 3D, ce qui constitue notre quatrième contribution : nous sommes donc en mesure d’estimer un squelette curviligne associé à un ensemble d’images d’un objet. Toutefois, les squelettes 3D ne sont pas tous constitués d’un ensemble de courbes : certains d’entre eux possèdent aussi des parties surfaciques. Notre dernière contribution, pour reconstruire des squelettes 3D surfaciques, est une nouvelle approche pour l’estimation d’un squelette 3D à partir d’images : son principe est de faire grandir le squelette 3D, sous les contraintes données par les images de l’objet.

GASP-1 et GASP-2 sont deux protéines très proches structuralement caractérisées par plusieurs modules inhibiteurs de protéases et identifiés comme des inhibiteurs de plusieurs membres de la famille TGF-ß tel que la myostatine ou GDF-11, respectivement régulateurs négatifs de la myogenèse et de l’ostéogénèse. Malgré l’organisation structurale commune des protéines GASPs, leurs profils d’expression différents laissent supposer des rôles physiologiques distincts. C’est pourquoi, nous avons généré des modèles souris Tg(Gasp-1) et Tg(Gasp-2) surexprimant Gasp-1 ou Gasp-2 afin de mieux appréhender les fonctions de ces protéines. Des analyses fonctionnelles, réalisées in vitro et in vivo dans les contextes musculaire, squelettique et anti-protéasique, nous ont permis de mettre en lumière une dualité fonctionnelle entre GASP-1 et GASP-2 dans ces différents contextes. Les deux lignées Tg(Gasp-1) et Tg(Gasp-2) présentent une augmentation de la masse musculaire due à une hypertrophie sans hyperplasie des myofibres. Cependant, les souris Tg(Gasp-1) présentent une dérégulation globale de l’homéostasie du glucose et des défauts métaboliques en vieillissant, phénotype non retrouvé chez les souris Tg(Gasp-2). Ces résultats nous a permis de proposer la protéine GASP-2 comme étant un meilleur candidat thérapeutique dans le cas de maladies musculaires. Dans le contexte squelettique, seule la surexpression de Gasp-2 entraine un phénotype osseux. L’ensemble de nos résultats permet de mettre en évidence un réseau de régulation de l’expression génique des membres de la famille TGF-ß et de leurs inhibiteurs dans le muscle. / GASP-1 and GASP-2 are two closely related proteins structurally characterized by several protease inhibitor modules and identified as inhibitors of several members of the TGF-ß family such as myostatin or GDF-11, negative regulators of myogenesis and osteogenesis, respectively. Despite the common structural organization of GASPs proteins, their different expression profiles suggest distinct physiological roles. We generated Tg(Gasp-1) and Tg(Gasp-2) mouse models overexpressing Gasp-1 or Gasp-2 in order to better understand the functions of these proteins. Functional analyses, carried out in vitro and in vivo in muscular, skeletal and anti-proteasic context, allowed us to highlight a functional duality between GASP-1 and GASP-2 in the different contexts. Both lines Tg(Gasp-1) and Tg(Gasp-2) exhibit an increase in muscle mass due to myofiber hypertrophy without hyperplasia. However, Tg(Gasp-1) mice have an overall deregulation of glucose homeostasis and metabolic defects with age, a phenotype not found in Tg(Gasp-2) mice. These results allowed us to propose the GASP-2 protein as a better therapeutic candidate for muscle diseases. In the skeletal context, only the Gasp-2 overexpression leads to a bone phenotype. Altogether, our findings highlighted a gene expression regulatory network of TGF-ß members and their inhibitors in muscle.

Nous présentations dans ce travail une méthode de représentation des formes volumiques 3D complexes. Nous dé nissons une forme volumique 3D par un ensemble de voxels extrait d'un traitement d'images Tomographiques 3D. cet ensemble est définit par sa fonction indicatrice. Notre objectif est le calcul d'une approximation analytique continue par morceau, compact, stable et robuste de la forme initiale, qui conserve ses propriétés topologiques et géométriques. Nous proposons une description de la forme par un ensemble minimum de boules incluses dans la forme et recouvrant son squelette. Nous démontrons le fait que cela revient à chercher un ensemble minimum de boules maximales recouvrant le squelette de la forme. Notre nouvelle représentation de la forme volumique, que nous appellerons MISS, donne une description optimal des cavités de la forme. Nous proposons un algorithme basé sur la triangulation de Delaunay 3D pour le calcul de la représentation MISS d'une forme volumique décrite par un ensemble de voxels. De cette représentation primaire nous arriverons à fournir une approximation par des primitives plus sophistiquées : cylindres, cônes et cylindres généralisés. Ainsi, nous proposons un algorithme pour calculer ces primitives à partir d'un réseau de boules. Le résultat nal est une description robuste intrinsèque de la forme initiale à la fois par des boules, cylindres, cônes et cylindres généralisés. Nous appliquons notre algorithme sur des images tomographique 3D du sol a n de fournir une description géométrique intrinsèque et robuste de l'espace poral ; cette description peut être, ensuite, utilisée pour la simulation des dynamiques biologiques du sol. / In this thesis we present a primary representation for complex 3D volume shape. We de fine a 3D volume shape by a set of voxels derived from a computed tomography volume image. In a theoretical point of view, this set of voxels defi nes its indicatrix function. The basic idea is to look for a compact, stable and robust piece wise analytic approximation of the shape which conserves its topological and geometrical properties. We propose to describe a volume shape by a minimal number of balls included within the shape and recovering the shape skeleton. We show that it is equivalent to find out a (fi nite) minimal set of "maximal balls" recovering the skeleton. In the case where the absolute values of the principal curvatures of the shape envelope are bounded above we prove that such a finite set does exist. Indeed, our new shape representation provides an optimal description of the shape cavities. We propose an algorithm based on Delaunay 3D triangulation to compute the MISS of a volume shape described by a set of voxels. Afterwards, this representation can be used to approximate the shape using more sophisticated primitives like cylinders, cones, generalized cylinders. We propose algorithms to provide optimal cylinders and cones from ball network. The final result is an intrinsic and robust description of the initial shape using both balls, cylinders, cones. This scheme can be extended by using also curved cylinders and curved cones. Finally, we apply our algorithm to 3D volume Computed Tomography soil data in order to provide intrinsic and robust geometrical description of pore space to be used for biological dynamics simulation and modeling.

La cycloaddition [2+2] du dichlorocétène sur des cycloheptatriènes monosubstitués conduit, après expansion de cycle au diazométhane et déshydrohalogénation, de façon régio- et stéréosélective, à des alpha-chlorotriénones. Ces intermédiaires se sont déjà avérés des synthons particulièrement attractifs pour la synthèse totale de produits naturels possédant le squelette bicyclo[5.3.0]décane. Une cyclopropanation régio- et diastéréosélective avec l'ylure de soufre sur l'alpha-chlorotriénone nous a permis d'élaborer une approche générale des aromadendranes ainsi que la synthèse totale de la (±)-cyclocolorénone. Une réaction d'hydrogénation sélective nous a menés à la synthèse de la (±)-guaia-4,6-diéne-3-one et la synthèse formelle de la (±)-clavukerin A. Grâce à une réaction de Diels-Alder chimio-, régio- et stéréosélective nous avons développé une méthodologie efficace d'accès au squelette tricyclique des daphnanes et tiglianes, en seulement 3 étapes à partir du cycloheptatriène.

Le passage continu d'une forme à une autre, ou métamorphose, est un procédé souvent utilisé pour les animations en infographie. Les techniques employées pour réaliser ces métamorphoses font généralement appel à des méthodes de mélange d'images plus qu'à de véritables transformations tridimensionnelles. De fait, de nombreux problèmes pratiques et théoriques subsistent dès lors que l'on cherche à métamorphoser deux objets tridimensionnels tels que des maillages polyédriques. Nous proposons une technique de métamorphose adaptée à des objets de forme tubulaire. Une courbe squelette est associée à chaque objet afin de le paramétrer. La transformation des courbes squelettes associées à deux objets, conjointement aux paramétrisations, permet de réaliser la métamorphose. Dans ce contexte, deux points sont plus particulièrement étudiés\,: Pour animer les courbes squelettes, nous introduisons un procédé d'interpolation de courbes polygonales fondé sur une homotopie régulière dans les groupes de Lie. Par ailleurs, l'association d'une courbe squelette à un objet peut être une étape délicate. Nous proposons donc un outil d'aide à la construction de courbe squelette dont la définition originale repose sur une analogie combinatoire avec la théorie des fonctions de Morse. Ces études nous conduisent finalement à l'élaboration d'un outil interactif pour réaliser des métamorphoses tridimensionnelles. Cet outil se caractérise par sa simplicité d'utilisation et l'aspect intuitif de ses paramètres.