The live sciences currently undergo a paradigm shift to computer aided discoveries. Discoveries in the live sciences were historically made by either direct observation or as a result of chemical assays. Today we see a growing shift toward computer aided analysis and visualization. This gradual process happens in microscopy. Multidimensional laser scanning microscopy can acquire very complex multichannel data from fixed or live specimen. New probes such as visible fluorescent proteins let us observe the expression of genes and track protein localization. Ion sensitive dyes change intensity with the concentration of ions in the cell. The laser scanning confocal allows us to record these processes in three dimensions over time. This work demonstrates the application of software analysis to multidimensional microscopy data. We introduce methods for volume investigation, ion flux analysis and molecular modeling. The visualization methods are based on a multidimensional data model to accommodate complex datasets. The software uses vector processing and multiple processors to accelerate volume rendering and achieve interactive rendering. The algorithms are based on human visual perception and allow the observer a wide range of mixed render modes. The software was used to reconstruct the pituitary development in zebrafish and observe the degeneration of neurons after injury in a mouse model. Calicum indicator dyes have long been used to study calcium fluxes. We optimized the imaging method to minimize impact on the cell. Live cells were imaged continuously for 45 minutes and subjected to increasing does of a drug. We correlated the amplitude of calcium oscillations to increasing doses of a drug and obtain single cell dose response curves. Because this method is very sensitive and measures single cell responses it has potential in drug discovery and characterization. Microtubules form a dynamic cytoskeleton, which is responsible for cell shape, intracellular transport and has an integral role in mitosis. A hallmark of microtubule organization is lateral interactions. Microtubules are bundles by proteins into dense structures. To estimate the contribution of this bundling process, we created a fractal model of microtubule organization. This model demonstrates that morphology of complex microtubule arrays can be explained by bundling alone. In summary we showed that advances in software for visualization, data analysis and modeling lead to new discoveries. / Die biologische Forschung befindet sich in einem Paradigmenwandel, in dem Endeckungen immer mehr von Computeranalyse ermöglicht werden. Entdeckungen in der biologischen Forschung wurden historisch gesehen durch direkte Beobachtung and mit Hilfe chemischer Analysemethoden gemacht. Heute sehen wir einen wachsenden Trend zur computerunterstützten Analyse und Visualisierung. Dieser graduelle Umschwung spielt sich auch in der Mikroskopie ab. Multidimensionale Laser Scanning Mikroskopie kann sehr komplexe Multikanalbilder von fixierten oder lebenden Präparaten aufnehmen. Neue Methoden (wie z.B. fluoreszierende Proteine) erlauben es, Genexpression und Proteinlokalisierung direkt sichtbar zu machen. Ionensensitive Farbstoffe ändern ihre Helligkeit mit der Konzentration der Ionen in der Zelle. Die konfokale Mikroskopie erlaubt es, diese Änderungen dreidimensional über die Zeit aufzunehmen. Die hier vorgestellte Arbeit demonstriert die Anwendung speziell entwickelter Software für die Analyse multidimensionaler Daten. Die hierbei entwickelten Methoden wurden für Volumendarstellung, Ionenfluxanalyse und zur molekularen Modellierung eingesetzt. Die Visualisierungsmethoden basieren auf einem multidimensionalen Datenmodel, um auch komplexe Daten verarbeiten zu können. Die Software benutzt Vektorverarbeitung und Multiprozessorunterstützung um Volumendarstellung schneller und interaktiv zu machen. Die Algorithmen beruhen auf Erkenntnissen der Wahrnehmungsforschung und erlauben es dem Anwender, eine Reihe von verschiedenen Darstellungsmodi zu kombinieren. Die Software wurde erstmals verwendet, um einerseits die Entwicklung der Hypophyse im Zebrafisch zu rekonstruieren, und andererseits die Degenerierung von Neuronen im Mausmodell bildlich zu verfolgen. Kalziumfarbstoffe wurden schon länger zum Studium von Kalziumoszillationen in Zellen eingesetzt. Wir optimierten die Bildaufnahmemethode um Schädigungen der Zelle zu minimieren. Zellen wurden kontinuierlich in 45 Minuten Zeitintervallen aufgenommen und dabei wachsenden Dosen der zu untersuchenden Substanz ausgesetzt. Durch Korrelation von Dosis und Oszillationsamplitude konnten pharmakologische Wirkungskurven für jede einzelne Zelle ermittelt werden. Diese Methode hat wegen der hohen Sensitivität und Auflösung bis zur einzelnen Zelle Potential für pharmakologische Untersuchungen. Mikrotubuli formen ein dynamisches Zytoskelett, das für Zellform und intrazellularen Transport zuständig ist und eine integrale Rolle bei der Mitose spielt. Eine besondere Eigenschaft der Mikrotubuli ist die laterale Interaktion. Mikrotubuli werden von Motorproteinen zu dichten Strukturen gebündelt. Um den möglichen Einfluß dieses Vorgangs auf die Organisation der Mikotubuli zu testen, wurde ein fraktales Model erstellt. Dieses Modell demonstriert, daß die komplexe Organisation der Mikrotubuli in einigen Fällen allein mit dem Bündelungsprozess erklärt werden kann. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit demonstriert werden, daß der Einsatz speziell entwickelter Software für Visualisierung, Datenanalyse und Modellierung zu neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen führen kann.

Ziel der Arbeit ist unter anderem die Entwicklung von Vakzinen gegen maligne Neoplasien auf der Basis von attenuierten Bakterien. Sie dienen hierbei als Träger von tumorspezifischen Antigenen. Diese können mit Hilfe des E. coli Hämolysin-a-Sekretionssystems von Salmonella-Bakterienstämmen sezerniert werden und eine spezifische Immunreaktion induzieren. Sowohl die Gene, die für das Sekretionssystem kodieren als auch die Gensequenzen des tumorspezifische Antigens sind bei dem Projekt auf dem detailliert beschriebenen Antigendelivery Plasmid pMO kodiert. Die bis dato angewandte Methode der pMO-Plasmidstabilisierung mit Hilfe von Antibiotikaresistenzgenen beinhaltet jedoch zahlreiche, beschriebene Probleme und wird seitens der Behörden in Impfstämmen zunehmend restriktiv gehandhabt. Im Rahmen der Entwicklung eines bakteriellen Tumorimpfstoffes war es daher das Ziel dieser Arbeit ein System zur Stabilisierung des Antigendelivery Plasmids pMO zu etablieren, das auf den Einsatz von Antibiotikaresistenzgenen verzichtet. / Development of a system to stabilize plasmids in bacteria, by using a balanced lethal system, Development of tumor vaccines by using Salmonella bacteria

La thématique de la thèse est très vaste. Sont présentées les grandeurs cinématiques locales ou régionales qui agissent sur le corps humain. La deuxième partie de la thèse décrit les méthodes optiques, par lesquelles on peut mesurer les vibrations produites par les machines-outils sur le système humain main-bras au cours de l'activité au travail. Dans la troisième partie sont donnés les effets négatifs des vibrations qui se produisent sur le système humain main-bras pendant l'exposition aux vibrations. La quatrième partie de cette thèse contient la base théorique des techniques optiques utilisées pour mesurer les vibrations. Le chapitre cinq présente la méthodologie d'expérimentation pour mesurer les vibrations. Les résultats des mesures sont indiqués dans le sixième chapitre de la thèse. Dans le chapitre sept on présente la modélisation mécanique et mathématique du système humain main-bras avec trois degrés de liberté et le dernier chapitre contient les conclusions finales. / In the first part of the doctoral thesis are presented the local and global kinematics sizes which are acting on the human body. This is followsed with the optical methods by which we can measure the vibrations produced by the machine-tools and them action on the human hand-arm system during the work activity. In the third part are given the effects of vibrations that occur on the hand-arm system during the exposure of vibrations. The fourth part of this thesis contains the theorical basis of optical techniques used for vibrations measurement. Chapter five presents the experimental methodology of vibrations measurement in comparition betsween the two methods: classical and optical. The results of measurement are given in chapter six of the thesis. In chapter seven is given the mechanical and mathematical modeling of human hand-arm system with three degrees of freedom and the eighth chapter contains the final conclusions, the personal contributions and the future research directions.

Charakterisierung und Weiterentwicklung eines Systems zur antibiotikafreien Plasmidstabilisierung und Sekretion heterologer Antigene über das Hämolysin a-Sekretionssystem in attenuiereten Salmonella-Stämmen. Ziel ist die Entwicklung tumorspezifischer Vakzine. / Characterization and further development of a system for antibiotic-free plasmid stabilization in attenuated salmonella strains and secretion-enabling of heterologous antigens via the hemolysin a-secretion system. Goal is the development of tumor-specific vaccines.

Ce travail est fondé sur une approche organisationnelle pour la gestion des connaissances lors des projets de conception mécanique. Lors de ces travaux, nous avons pris en compte les aspects sociaux et coopératifs du processus de conception où les acteurs métier travaillent ensemble, créent, utilisent et partagent leurs connaissances pour atteindre le même objectif : le développement d'un nouveau système mécanique. Quatre aspects ont été développés dans ce travail : <br />- L'élaboration d'un modèle organisationnel du processus de conception où sont représentés les rôles des acteurs métier, leurs compétences, leurs interactions ainsi que les connaissances qu'ils utilisent et partagent tout au long des activités de conception. Ce modèle est un guide pour la capitalisation et la réutilisation des connaissances lors des projets de conception ;<br />- La définition d'un modèle de mémoire organisationnelle, MemoDesign, fournissant un cadre pour la structuration et l'indexation des connaissances à archiver lors des projets de conception ;<br />- La construction d'une ontologie appelée OntoDesign permettant d'inférer et de manipuler les connaissances du domaine ;<br />- La conception et l'implantation du système multi-agents KATRAS prenant en compte les aspects sociaux et coopératifs du processus de conception et chargé de la construction de mémoires de projet au fil de l'eau des projets de conception mécaniques.

Un systeme cooperatif d'aide a la resolution de problemes doit etre capable d'un cote de resoudre des problemes de la maniere la plus autonome et automatique possible et permettre de l'autre a son utilisateur d'intervenir ponctuellement dans le processus de resolution ou meme de le diriger completement. Pour permettre au systeme et a son utilisateur de cooperer, le raisonnement du systeme doit etre facilement comprehensible par l'utilisateur et, inversement, l'utilisateur doit pouvoir aisement communiquer son propre raisonnement au systeme. Pour cela, une modelisation des connaissances et du processus de resolution de problemes par planification hierarchique est proposee. Cette modelisation repose essentiellement sur le concept de tache. Une tache permet de representer un probleme a resoudre sur differents niveaux d'abstraction et de lui associer une strategie de resolution par decomposition recursive en sous-taches de plus en plus elementaires. Une telle modelisation permet en meme temps : - de faire gerer efficacement le processus de resolution par le systeme. La planification hierarchique permet d'alterner des phases de planification et d'execution. De cette facon, la strategie appliquee peut etre adaptee de facon opportuniste a l'etat de resolution courant. - d'etablir une cooperation entre le systeme et son utilisateur. Cette cooperation peut s'etablir sur chacun des niveaux d'abstraction et de decomposition introduit dans le raisonnement ; l'utilisateur peut intervenir dans le processus de resolution, prendre ou rendre le controle au systeme. Le modele propose a donne lieu a un outil generique permettant de representer les connaissances de resolution de problemes et de les exploiter en cooperation avec l'utilisateur. Cet outil, baptise SCARP, a ete experimente et valide par differentes applications. Deux exemples, en traitement du signal et en analyse de donnees, sont presentes dans ce document.

L'objectif principal de cette thèse est le développement et l'implantation d'une assistance active pour l'évitement des sorties involontaires de la voie de circulation. Les caractéristiques de cette assistance se déclinent ainsi : - intervention dans les moments d'inactivité du conducteur alors que la sortie de voie devient imminente et rétablissement de la situation de maintien de voie, - action partagée avec le conducteur sur la direction du véhicule, - fonctionnement sur des routes à faible et à forte courbure, - efficacité quelle que soit la qualité de la route, à forte ou à faible adhérence.

Les réseaux d'assainissement en Angleterre, aux Etats Unis et en France connaissent aujourd'hui une situation de dégradation. Les manifestations<br />de cette situation, variant selon les pays, apparaissent à travers le mauvais état des équipements, leurs faibles performance et efficacité.<br />Mais le problème de la dégradation va au-delà de ces manifestations de nature physique. Il réside dans le fait que les capacités réelles des équipements ne s'avèrent plus compatibles avec les exigences de qualité et les objectifs du service. Ce phénomène traduit l'apparition de nouvelles dynamiques dans le secteur qui affectent le rôle des réseaux et les<br />principes de l'assainissement mettant ainsi en cause les anciennes organisations du système d'assainissement. Il révèle l'inadaptation des pratiques d'entretien et de comportements d'usage des équipements aux nouvelles exigences et finalités du service.<br />La réhabilitation des réseaux est une des réponses apportées aux situations de dégradation. Elle conduit à la modification de la structure physique et du comportement des équipements qui deviennent composites et plus complexes. Cette transformation des réseaux se répercute également sur l'organisation du système d'assainissement. Elle représente un mode d'adaptation du système aux évolutions de son environnement.

Lintérêt pour les réactions de spallation comme source intense de neutrons sest renouvelé ces dix dernières années avec les études de transmutation des actinides mineurs dans les systèmes hybrides (ADS). Parmi les modèles de réaction de spallation, le modèle de cascade intranucléaire de Liège (INCL), couplé au modèle dévaporation ABLA, sest révélé être lun des plus prédictifs pour des nucléons incidents de 200 MeV à quelques GeV. Cependant le modèle INCL présente encore quelques lacunes et fait donc encore lobjet de développements. Dans cette thèse nous avons tenté de remédier aux points suivants: - évaluation du pic quasi-élastique en introduisant la dépendance en isospin et en énergie du champ nucléaire moyen des baryons, - les voies faisant intervenir les pions en étendant les sections efficaces pion-nucléon de part et dautre de la résonnance D et en introduisant un potentiel moyen pour les pions déterminé par ajustement sur de nombreuses données expérimentales de production de pions et induites par des pions. En vue de lextension du modèle INCL aux basses énergies nous avons également comparé ce modèle à des modèles de prééquilibre, en théorie mieux adaptés pour des énergies incidentes comprises entre 10 et 200 MeV. Finalement nous avons étudié limpact de nos investigations pour létude de cibles de spallation épaisses et dADS. Le résultat le plus important de nos recherches tant pour des cibles minces que pour la conception de cibles épaisses, est une nette amélioration (réduction) de lestimation des isotopes hautement radiotoxiques du Po à partir de cibles en Bi.

Ces dernières années, lhistoriographie des premières Guerres dItalie (1494-1525) sest considérablement enrichie notamment grâce aux études de D. Le Fur, N. Hochner, A.-M. Lecoq et R. W. Scheller. Croisant délibérément des sources variées (littéraires, politiques et iconographiques) ainsi que les méthodes (celle de lhistorien des textes et celle de lhistorien dart), leurs travaux se sont attachés à définir les différents aspects du pouvoir royal et la manière dont celui-ci se met en scène tout spécialement sous les règnes de Charles VIII, de Louis XII et de François Ier. Force est donc de constater que la figure du roi de France domine lhistoriographie récente des premières Guerres dItalie. Pourtant, à chaque fois que les souverains des fleurs de lys sont mis en scène, ils noccupent pas seuls le discours politique. Dautres personnages, la France et les Français, apparaissent à côté deux. Le premier est dépeint, selon une tradition établie, comme un espace bénéficiant de qualités exceptionnelles. Lesdites qualités conditionnent la nature du deuxième personnage les Français , lequel sintègre dès lors à un portrait de la nation. Durant les Guerres dItalie, ce discours sur la France et les Français ne sert pas uniquement à décrire le royaume lui-même. Il permet avant tout aux artisans de la propagande royale délaborer une pensée légitimant la conquête de lItalie et permettant dy imposer une nouvelle culture politique et sociale dinspiration française. Cet amalgame dimages à propos de lItalie française ou Franco-Italia traverse lensemble de la période, croisant parfois la figure royale, mais sen éloignant aussi très souvent. Létude dune telle idéologie révèle enfin un intérêt supplémentaire. Au cours des premières décennies du XVIe siècle, la France connaît un véritable bouleversement de son modèle dorganisation sociale traditionnel. Nous voulons parler des trois ordres du féodalisme (oratores, bellatores et laboratores). Certes, dans la réalité quotidienne, le système ternaire ne reflète plus, depuis des siècles, la complexité des relations politiques et sociales. Par contre, la remise en cause de ce modèle au sein de la pensée politique curiale, en somme dans la culture de lélite, est une donnée relativement nouvelle en ce début de XVIe siècle. Ainsi, le discours sur lItalie française sert de champ dexpérimentation aux théoriciens du politique, aux polémistes ainsi quaux chroniqueurs et même aux poètes, leur permettant de redéfinir les contours dun schéma ternaire qui, dans sa forme traditionnelle, leur apparaît désuet. On laura compris : notre thèse soriente donc vers létude, non dun seul mode de pensée, mais plutôt dune pluralité de concepts et dopinions ayant comme dénominateur commun la redéfinition des contours de lItalie et également de la France. Il sagira de comprendre la manière dont les auteurs de la cour de France regardent la Péninsule et ses habitants et comment, de cette expérience de laltérité, ils en arrivent à pratiquer un retour sur eux-mêmes et à relire leur propre mode dorganisation sociale, autrement dit, les cadres théoriques de leur existence. Cette histoire des lys qui sévertuent à fleurir dans les champs dune Italie pourtant bien décidée à les faucher sera loccasion dentrevoir sous un angle neuf cette période de bouleversements et dinquiétudes que sont les premières Guerres dItalie.