La mucoviscidose est une maladie monogénique, caractérisée par des mutations survenant au niveau du gène CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator). Le clonage en 1989 du gène CFTR a permis d’envisager de traiter cette maladie par thérapie génique. Cela consiste à transférer à l’aide d’un vecteur, une version normale du gène CFTR dans les cellules atteintes des patients. En raison de la gravité des complications pulmonaires, c’est l’épithélium respiratoire qui constitue aujourd’hui le tissu cible pour le transfert de gènes. Le principe de la thérapie génique est évidemment très séduisant et un certain nombre d’essais cliniques ont d’ores et déjà été réalisés. La thérapie génique nécessite des outils de vectorisation efficaces et compatibles avec une utilisation répétée en clinique.Mon sujet de thèse a porté donc sur le développement, la biodistribution et l’optimisation de vecteurs synthétiques (lipides cationiques) pour le transfert de gènes dans l’épithélium respiratoire. Au cours de mes travaux, nous avons donc pu mettre au point des lipophosphoramidates KLN47 fluorescents utiles pour les études de biodistribution in vivo. Comparés au KLN47 non fluorescent, ces nouveaux composés présentent les mêmes propriétés physicochimiques, à savoir une taille relativement petite et un potentiel zêta positif. Sur lignées cellulaires, nous avons montré que les nouvelles formulations étaient aussi efficaces que le KLN47, et pas ou peu toxiques. Ensuite, sur modèle animal, les profils de biodistribution de lipoplexes pégylés et non-pégylés ont été comparés après injection systémique. Les profils de biodistribution des lipoplexes pégylés et non-pégylés étaient similaires, cependant, la pégylation des complexes a conduit à une circulation prolongée dans la circulation sanguine, alors que l’expression du transgène (luciférase) était équivalente dans les deux cas. De plus, l’activité luciférase était similaire à celle obtenue avec le KLN47 non fluorescent. Nous avons ainsi démontré que l’ajout des sondes lipidiques fluorescentes dans la solution liposomale du KLN47, ne modifie pas ses propriétés physicochimiques et transfectantes. L’ensemble des résultats montre que nous disposons d’outils prometteurs pour les études de biodistribution in vivo. D’autres molécules ont également été testées avec succès. / Cystic fibrosis is a monogenic disease characterized by mutations occurring at the CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) gene. The clonining in 1989 of the CFTR gene has enabled to consider treating this disease by gene therapy. This consists of transferring a normal version of the CFTR gene in the affected patients’ cells, using a vector. Due to the severity of pulmonary complications, it is obvious that the respiratory epithelium constitutes the target tissue for the gene transfer. The principle of gene therapy is indeed very attractive and a number of clinical trials have already been made. Gene therapy requires vectorization tools that are efficient and compatible with repeated clinical use.My thesis has focused on the development, biodistribution and optimization of synthetic vectors (cationic lipids) for gene transfer in the respiratory epithelium. During my work, we were able to develop useful fluorescent KLN47 lipophosphoramidates for in vivo biodistribution studies. Compared to non fluorescent KLN47, these new compounds exhibit the same physicochemical properties: a relatively small size and a positive zeta potential. On cell lines, we found that the new formulations were as effective as the KLN47, with little or no toxicity. Then, in animal models, the biodistribution profiles of pegylated and non-pegylated lipoplexes were compared after systemic injection. The biodistribution profiles of pegylated and non-pegylated lipoplexes were similar. However, the pegylation of the complex resulted in prolonged circulation in the bloodstream, whereas transgene expression (luciferase) was equivalent in both cases. In addition, luciferase activity was similar to that obtained with the non-fluorescent KLN47. We have demonstrated that the addition of fluorescent lipid probes in the liposomal solution KLN47, does not change its physicochemical and transfectant properties. The overall results show that we have promising tools for in vivo biodistribution studies. Other molecules have also been tested successfully.

La mise au point de milieux de culture permettant de mettre en évidence rapidement et de manière reproductible des micro-organismes exigeants représenterait une évolution significative dans le contrôle des produits et procédés industriels. Deux milieux de culture synthétiques ont été élaborés pour répondre à ce besoin. Le développement des milieux de culture a été réalisé en combinant l’analyse de composés nutritionnels à l’étude de certains métabolismes bactériens. Les formulations des milieux de culture obtenues permettent ainsi la croissance de micro-organismes aux exigences nutritionnelles très variées comme ceux fréquemment isolés dans l’eau industrielle. En parallèle, des expériences sur des biofilms multi-espèces, utilisant des bactéries isolées de systèmes d’eau industrielle, ont permis d’observer que la survie des bactéries en milieu pauvre en nutriments, est dépendante d’interactions coopératives, basées sur le « swarming » et le « hitchhiking ». / The development of culture media to quickly and reproducibly detect fastidious microorganisms represents a significant change in the control of industrial products and processes.Two synthetic culture media have been developed to reach specifications. The development was performed by combining the analysis of nutritional compounds to the study of specific bacterial metabolisms. The formulations of the resulting culture media allow the growth of microorganisms with different nutritional requirements as those frequently isolated in industrial water.In parallel experiments on multi-species biofilms, using bacteria isolated from industrial water systems, it was observed that the survival of bacteria in nutrient-poor environments is dependent on cooperative interactions, based on "swarming" and "hitchhiking".

La mobilité économique est une des aspirations de toute société moderne, mais comment peut-on savoir la véritable évolution de la mobilité sociale ? C’est-à-dire : 1) peut-on mesurer la mobilité sociale avec les données ou la technologie disponibles aujourd’hui? 2) Quelles sont les tendances de la mobilité sociale qui a traversées la génération actuelle? Ou encore 3) à quel point la société actuelle est-elle mobile par rapport aux anciennes générations? Ce sont les trois questions à la base de cette thèse. Nous soutenons ici que c’est possible de connaître encore plus sur l’évolution de la mobilité sociale en restreignant son analyse à quelques dimensions dans le champ de l’économie : le revenu et l’éducation. Le première article s’attaque au problème du manque des données nécessaires pour l’analyse des dynamiques du revenu à l’intérieur d’une génération. Il est avéré que les données longitudinales sont rares et très peu disponibles dans la plupart des pays, ce qui est vrai même pour les pays développés ! Nous avons essayé d’assembler ce casse-tête par des approches méthodologiques récentes, telles que les «panels synthétiques», une méthodologie normalement utilisée pour l’analyse des dynamiques de la pauvreté. Les articles deux et trois décrivent, plus spécifiquement, les tendances à long terme de la mobilité économique pour le revenu et pour l’éducation, respectivement. Le deuxième papier s’occupe de la mobilité intra-générationnelle, tandis que le troisième est dédié à la mobilité intergénérationnelle. Tous les deux répondent aux questions deux et trois posées plus en haut, en cherchant d’améliorer la façon dont la dimension temporaire est incluse dans l’analyse du bien-être économique, ceci avec pour but de reproduire l’effet d’un film fait avec plusieurs clichés. Cette thèse cherche à élargir le savoir expérimental sur la mobilité économique, vu que la plupart des études ne prennent en compte que quelques années de mobilité intra-générationnelle ou à peine quelque génération. En outre, la plupart des résultats des expériences existantes font référence aux pays scandinaves ou à des pays fortement industrialisés. Pour cette thèse nous avons donc pris l’exemple du Mexique, mais les approches et les principes méthodologiques utilisés pourront être appliqués à n’importe quel autre pays. Les chemins de nos vies sont dans un mouvement perpétuel : par monts et par vaux. Dans une société démocratique, il semble utile de savoir si notre appartenance sociale nous permet de nous en sortir malgré nos origines, ou si au contraire, notre destin est voué à l’échec à cause d’elles. Il nous faut en effet, des résultats empiriques pour répondre à ces délibérations. Cette thèse est peut-être une invitation osée à mettre en marche cette conversation. / Economic mobility constitutes a social aspiration in many modern societies however do we really know the actual evolution of social mobility? In other words: 1) how can we measure economic mobility with the data available or with the technology at hand? 2) What are the trends of economic mobility experienced by the current generation? Moreover 3) how mobile is a society relative to previous generations? These questions motivate this dissertation. The complexity of these issues may derive in some sort of paralysis but it is claimed here that it may be possible to learn something about its evolution by restricting analysis to a couple of key dimensions within the economic discipline: income and education. This is the scope followed by this research. The first paper in this dissertation is devoted to deal with the lack of the required data to examine the income dynamics within one generation. It is well known that longitudinal data is often scarce and is seldom available in many countries. This is the case even in well-developed countries! This conundrum has been partially addressed through recent methodological approaches by the so-called synthetic panels. The second part of this dissertation is entirely devoted to applied research. More specifically, the second and third papers describe long run trends of economic mobility in income and education respectively. The former is devoted to intra-generational mobility while the later is devoted to inter-generational mobility. Each of them address the second and third interrogations referred above. In a way this dissertation attempts to improve the addition of the time dimension in the analysis of economic wellbeing. It attempts to produce the effect of a motion picture by the use multiple snapshots. The trends contained herein are far from being perfect and complete but they are based on the use of extensive data and multiple methods covering three decades and the same number of generations in each case. This research expects to expand our knowledge on the empirics of economic mobility as most of the studies refer to few years of intra-generational mobility or to a couple of generations only. Furthermore, most of the empirical evidence available refers to Nordic and highly industrialized countries. Mexico is the canvas of this work but the approaches and principles followed here could be easily mimicked elsewhere. The roads of our lives are constantly moving: rising and falling. In a democratic context, it is useful to know, whether our society provides the chance to get ahead regardless of our origins, or whether this chance is ruled or doomed by them. Empirical evidence is needed to foster these deliberations. This dissertation may well be an invitation to sustain this kind conversation.

Ce manuscrit présente les travaux de thèse réalisés dans le cadre d'une convention CIFRE entre Renault Trucks et le LMFA. Une stratégie de contrôle d'écoulement, associant un volet déflecteur et des actionneurs de type jets pulsés et synthétiques, est étudiée expérimentalement en vue de réduire la traînée aérodynamique de corps non profilés à culot droit. Une première approche consiste à étudier l'influence de cette stratégie sur une maquette bidimensionnelle. Des mesures de vitesse dans le sillage proche par TR-PIV et par anémométrie à fil chaud démontrent qu'une certaine gamme de fréquence d'actionnement permet à l'écoulement de recoller sur le volet et de diminuer les fluctuations de vitesse dans la zone de recirculation, ce qui engendre une augmentation de la pression au culot. Une analyse par moyenne de phase et la détermination de corrélations spatio-temporelles permettent d'identifier les perturbations induites par le contrôle conduisant à ces modifications de l'écoulement. Un système de jets synthétiques est ensuite intégré à une maquette simplifiée de véhicule poids lourd à l'échelle 1/8e, dont le sillage est représentatif des remorques réelles. Des gains en traînée significatifs sont obtenus et sont associés aux mêmes phénomènes aérodynamiques que pour la maquette bidimensionnelle. Enfin, une étude paramétrique montre la robustesse du contrôle aux caractéristiques de la couche limite incidente aux jets et à la longueur du volet déflecteur.

Lors de leur exploitation et de leur transport, les fluides pétroliers subissent de fortes variations de température et de pression susceptibles d'entraîner la formation de dépôts solides. Pour bien comprendre leur comportement, il est indispensable de disposer de données expérimentales fiables permettant de décrire correctement leur diagramme de phase afin d'élaborer des modèles thermodynamiques prédictifs. Au cours de ce travail, un microscope haute pression a été développé pour combler les insuffisances des techniques existantes dans le domaine des équilibres de phase liquide – solide ; il permet de mesurer la température de fusion finissante de divers types de systèmes dans la gamme 0,1 – 100 MPa pour des températures comprises entre 243 et 373 K. Dans un premier temps, ce dispositif a été mis à contribution pour étudier la variation de la température de fusion de corps purs rencontrés au sein des fluides pétroliers (alcanes linéaires, alkylcyclohexanes et alkylbenzènes) en fonction de la pression et du nombre d'atomes de carbone. Cette étude a révélé une dépendance entre la pente des courbes de liquidus dans un diagramme (T, P) et la structure cristalline du solide considéré. Dans un deuxième temps, les températures de fusion finissante de plusieurs mélanges synthétiques ont été étudiées en fonction de la pression. Une modélisation des résultats a été proposée pour chaque système en tenant compte de l'influence de la structure cristalline sur la pente des courbes de liquidus. Enfin, le dispositif de microscopie sous haute pression a permis l'étude de fluides de gisement et une discussion sur la taille des cristaux qui apparaissent dans de tels systèmes est proposée.

The general focus of this thesis is on how the family, work and the welfare system are intertwined. A major determinant is the way responsibilities are shared by the state, the market and civil society in different welfare state regimes. An introductory chapter will therefore be dedicated to the development of the social dimension in the process of European integration. A first chapter will then go deeper into the comparative analysis of welfare state regimes, to comment on the provision of welfare in societies with a different mix of state, market and societal welfare roles and to assess the adequacy of existing typologies as reflections of today’s changed socio-economic, political and gender reality. Although they stand strong on their own, these first two chapters also contribute to contextualising the research subject of the remainder of the thesis: the study and comparison of the differential situation of women and men and of mothers and non-mothers on the labour markets of the EU-15 countries as well as of the role of public policies with respect to the employment penalties faced by women, particularly in the presence of young children. In our analysis, employment penalties are understood in three ways: (i) the difference in full-time equivalent employment rates between mothers and non-mothers, (ii) the wage penalty associated with motherhood, and (iii) the wage gap between part-time and full-time workers, considering men and women separately. Besides from a gender point of view, employment outcomes and public policies are thus assessed comparatively for mothers and non-mothers. Because women choose to take part in paid employment, fertility rates will depend on their possibilities to combine employment and motherhood. As a result, motherhood-induced employment penalties and the role of public policies to tackle them should be given priority attention, not just by scholars, but also by politicians and policy-makers.

L'enregistrement, à l'intérieur d'un puits de forage, du champ d'ondes élastiques généré par une source sismique permet d'étudier en détail, suivant la profondeur et suivant Ie temps, la formation et la propagation des différentes ondes qui constituent l'information sismique enregistrée en surface. On présente une simulation numérique de la technique des profils sismiques verticaux. Les sismogrammes synthétiques sont calculés par la méthode des nombres d'ondes discrets pour des milieux à stratification plane, et les champs d'ondes sont produits par une force ponctuelle verticale appliquée en surface ou une source ponctuelle explosive placée à faible profondeur. Les effets de l'atténuation et de la dispersion sont pris en compte dans les solutions. Les calculs réalisés à la fois dans les cas acoustique et élastique montrent toute la complexité de la propagation des ondes, et mettent en évidence l'importance des ondes transversales et converties en profondeur. On s'intéresse, dans une seconde partie, aux mesures d 'atténuation des ondes sismiques réalisées à partir de profils verticaux. On montre que les déterminations d'atténuation, obtenues par la méthode du rapport spectral réduit, sont fortement influencées par la stratigraphie locale au voisinage des récepteurs. Pour éliminer les effets de la stratification du milieu, on étudie une déconvolution de la structure en vitesse et en densité, avant d'introduire une nouvelle méthode d'inversion des facteurs de qualité pour des milieux finement stratifiés à une dimension. Cette méthode repose sur un processus itératif, et amène un gain appréciable dans la résolution en profondeur de la détermination de l'atténuation intrinsèque des roches.

Les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit décrivent plusieurs apports au thème de l'évaluation de la qualité d'images de documents numérisés. Pour cela nous proposons de nouveaux descripteurs permettant de quantifier les dégradations les plus couramment rencontrées sur les images de documents numérisés. Nous proposons également une méthodologie s'appuyant sur le calcul de ces descripteurs et permettant de prédire les performances d'algorithmes de traitement et d'analyse d'images de documents. Les descripteurs sont définis en analysant l'influence des dégradations sur les performances de différents algorithmes, puis utilisés pour créer des modèles de prédiction à l'aide de régresseurs statistiques. La pertinence, des descripteurs proposés et de la méthodologie de prédiction, est validée de plusieurs façons. Premièrement, par la prédiction des performances de onze algorithmes de binarisation. Deuxièmement par la création d'un processus automatique de sélection de l'algorithme de binarisation le plus performant pour chaque image. Puis pour finir, par la prédiction des performances de deux OCRs en fonction de l'importance du défaut de transparence (diffusion de l'encre du recto sur le verso d'un document). Ce travail sur la prédiction des performances d'algorithmes est aussi l'occasion d'aborder les problèmes scientifiques liés à la création de vérités-terrains et d'évaluation de performances.

Le présent projet vise à analyser l'influence de la multivalence dans les interactions sucres-lectines. En collaboration avec des équipes externes, une étude par microscopie à force atomique (AFM) de l'interaction entre des ligands synthétiques de différentes valences et leurs lectines spécifiques a été entreprise. Dans le cadre de cette étude, une première caractérisation fondamentale de l'interaction sucre-lectine a été menée. Cette caractérisation concerne plus particulièrement l'influence de la multivalence sur les forces d'adhésion et la dynamique de l'interaction entre les ligands synthétiques multivalents et une lectine modèle, la lectine d'arachide PNA. Une seconde caractérisation, d'aspect plus appliqué, concerne l'utilisation des ligands synthétiques multivalents dans une approche thérapeutique antiadhésive pour le traitement des infections urinaires chroniques dues à Escherichia coli uropathogène (UPEC). Le caractère innovant des ligands (obtenus par une synthèse chimique rationnelle) ainsi que l'approche utilisée pour caractériser leurs interactions avec les lectines à l'échelle moléculaire par AFM témoigne de l'originalité du projet.

Ces travaux de thèse d’imagerie moléculaire et translationnelle proposent, sur des modèles murins, deux approches innovantes pour les thérapies géniques. La plupart des cancers sont associés à des dérégulations de l’expression génique et certains gènes sont surexprimés. L’utilisation de microARN (miARN) permet d’envisager une réduction de l’expression d’un gène spécifique mais il est nécessaire de limiter cette inhibition au tissu pathologique. L’utilisation des promoteurs thermo-inductibles couplés à un dépôt local de chaleur autorise un contrôle spatial et temporel de l’expression génique in vivo. Notre projet a été de coupler le contrôle spatio-temporel et l’inhibition d’un gène cible. A cette fin, un miARN synthétique a été placé sous contrôle du promoteur thermo-inductible Hsp70B pour induire l’inhibition d’un gène d’imagerie (luciférase firefly) surexprimé dans une tumeur. L’étude a été menée in vitro sur des lignées cellulaires génétiquement modifiées puis in vivo sur un modèle de xénogreffes chez la souris grâce au suivi en imagerie optique de bioluminescence (BLI). Nos résultats montrent la faisabilité d’induire transitoirement l’inhibition génique au sein d’une tumeur. L’induction est modulable par la température. Cette stratégie peut être couplée à des méthodes couramment utilisées en clinique et ouvre des perspectives thérapeutiques intéressantes. Notre travail de thèse s’intéresse également à l’utilisation d’ARN comme molécule thérapeutique pour la thérapie génique. L’électroporation intra-dermique d’ARN codant pour la luciférase permet de suivre et de quantifier in vivo par BLI l’expression génique. Plusieurs types d’ARN ont été utilisés pour comparer les efficacités respectives des différentes voies traductionnelles. Notre travail démontre que les ARN permettent l’expression transitoire, sans risque d’insertion génomique, d’un gène in vivo. Nous montrons ainsi tout le potentiel de l’utilisation des ARN en thérapie génique. / The present thesis work in molecular and translational imaging establishes two innovative approaches for gene therapy in mouse models. Abnormal regulation of gene expression is the hallmark of cancer, and some of them are overexpressed. MicroRNA (miRNA) can be used as tools to reduce specific gene expression but requires inhibition to be limited to the pathological tissue. Thermo-inducibles promoters associated with local hyperthermia allow for spatial and temporal control of gene expression in vivo. The goal of the present study was to achieve gene inhibition with spatio-temporal control of miRNA expression to inhibit a target gene. In our strategy, a synthetic miRNA was placed under transcriptional control of the heat-inducible promoter Hsp70B to induce inhibition of the imaging reporter gene firefly luciferase overexpressed in a tumor. The study was conducted both in vitro using genetically modified cells lines and in vivo using a xenograft model in mice monitored by optical bioluminescence imaging (BLI). Our data show the feasibility of transient induction and heat-modulation of gene inhibition within a tumor. This strategy can be performed with currently clinically available methods and thus, offers interesting therapeutics prospects. Our work also includes a study on RNA as therapeutic vector for gene therapy. The intradermic electroporation of RNA encoding the imaging reporter gene firefly luciferase allows to monitor and quantify gene expression by BLI in vivo. Several types of RNA have been used to investigate efficiency of the different translational mechanisms. Our data clearly demonstrate that RNA allows for transient gene expression in vivo without any risk of insertion into the target cell’s genome. Altogether, our data highlight the potential use of RNA in gene therapy.