Dissertationen zum Thema „Organization du génome“

De nombreux facteurs sont impliqués dans l'organisation tridimensionnelle (3D) de la chromatine et ses processus associés tel que l'expression contrôlée des gènes. Parmi ces facteurs, l'incorporation locus-spécifique des variants d'histones constitue un mécanisme indispensable à de nombreux processus nucléaires. Le variant d'histone macroH2A1 (mH2A1), exprimé sous la forme de deux variants d'épissage mH2A1.1 et mH2A1.2, est important pour l'exécution contrôlée de nombreux processus moléculaires et cellulaires tels que, de manière non exhaustive, la transcription de l'ADN, la réparation des cassures d'ADN, l'organisation 3D du génome, la différenciation/reprogrammation cellulaire, la senescence et la prolifération cancéreuse. Les mécanismes moléculaires par lesquels mH2A1 régule ces processus sont toutefois encore mal caractérisés. Dans ce contexte, l'objectif de mes travaux de thèse était d'aboutir à une meilleure compréhension des actions transcriptionnelle et organisationnelle de mH2A1. Mes travaux se sont divisés en deux grands axes de recherche. Le premier axe consistait en l'analyse des rôles de l'isoforme mH2A1.1 dans une lignée cellulaire cancéreuse mammaire triple négative (TNBC) de référence à haut potentiel métastatique, la lignée MDA-MB 231. Pour cela, j'ai combiné des données transcriptomiques avec des données de ChIP-seq, HiC et PCHiC en condition contrôle et de déplétion de mH2A1.1. Le deuxième axe consistait en l'analyse du recrutement de mH2A1 sur les régions péricentromériques du génome et mesurer son impact sur l'organisation 3D de ces dernières. Pour cela, j'ai utilisé des approches de microscopie sur cellule murine contrôle et n'exprimant pas mH2A1. Concernant le premier axe, j'ai montré que l'isoforme mH2A1.1 active ou réprime l'expression de nombreux gènes associés à une large gamme de processus biologiques, en particulier importants pour la migration cellulaire. En accord, j'ai montré que mH2A1.1 inhibait la migration cellulaire des cellules TNBC MDA-MB 231. J'ai montré que mH2A1.1 activait l'expression de ses gènes cibles en régulant la pause de l'ARN Polymerase II. En revanche, aucune preuve d'un rôle de mH2A1.1 dans le contrôle des interactions enhancers/promoteurs et dans l'organisation générale de la chromatine n'a été trouvée. Concernant le second axe, j'ai montré que les deux isoformes de mH2A1 étaient recrutées sur les régions péricentromériques suite à divers traitements influençant l'homéostasie nucléaire. Néanmoins, j'ai trouvé que l'absence de mH2A1 ne semble pas agir sur l'organisation 3D de ces loci génomiques. Mes travaux de thèse ont ainsi permis de mieux caractériser par quel processus moléculaire mH2A1, en particulier l'isoforme mH2A1.1, régule l'expression génique mais ont également remis en doute l'idée que mH2A1 serait fonctionnellement impliquée dans la structure de la chromatine, à différentes échelles organisationnelles mais aussi vis-à-vis des différents états chromatiniens
Many factors regulate three-dimensional (3D) chromatin organization and DNA-related processes such as controlled gene expression. Among them, locus-specific incorporation of histones variants is essential for many nuclear processes. The histone variant macroH2A1 (mH2A1), expressed as two splicing isoforms mH2A1.1 and mH2A1.2, is important for the controlled execution of many molecular and cellular processes such as, in a non-exhaustive way, gene transcription, DNA repair, 3D genome organization, cellular differentiation and reprogramming, senescence and cancerous proliferation. Underlying molecular mechanisms by which mH2A1 regulates these processes are still poorly characterized. Based on this, the aim of my thesis was to gain a more comprehensive view of mH2A1 transcriptional and organizational actions at specific loci and at the level of the whole genome. My work was divided into two main research axes. The first axis consisted in the analysis of the roles of the isoform mH2A1.1 in a reference triple negative breast cancer (TNBC) cell line MDA-MB 231, characterized by a high metastatic potential. To this aim, I have combined transcriptomic data with ChIP-seq, HiC and PCHiC data in control and mH2A1.1-depleted cells. The second axis consisted in the analysis of the recruitment of mH2A1 to pericentric heterochromatin regions and the investigation of its impact on their 3D chromatin organization. To this aim, I have used single cell microscopy and quantitative image analysis in control and mH2A1-depleted murine fibroblastic cells. Concerning the first axis, I found that mH2A1.1 isoform up- or down-regulates many genes associated with a wide range of biological processes, particularly important for cell migration. In agreement, mH2A1.1 inhibits cell migration of the TNBC MDA-MB 231 cells. I demonstrated that mH2A1.1 actives its target gene expression by regulating ARN Polymerase II pausing. However, no evidence for a role for mH2A1 in the control of chromatin looping between enhancers/promoters and at the genome-wide scale was found. Concerning the second axis, I showed that both isoforms of mH2A1 were recruited to pericentric heterochromatin following various treatments influencing nuclear homeostasis. However, mH2A1 did not seem to be necessary for the chromatin organization of these loci. My thesis works provide new insights into the molecular mechanisms by which mH2A1, in particular its isoform mH2A1.1, regulates gene expression but they also question the idea that mH2A1 is functionally involved in chromatin structure at different organizational scales of the genome and at different chromatin states

Les organismes cellulaires apparaissent organisés. Les bactéries utilisent des compartiments sans membrane pour confiner les réactions chimiques dans l'espace et le temps. Il existe un paradigme général de l'auto-organisation de l'espace intracellulaire qui distingue les auto-assemblages, structures moléculaires assemblées par des mécanismes passifs de transition de phase, et les structures dissipatives, engendrés par exemple par des processus de réaction-diffusion. Si les auto-assemblages correspondent à l'évolution vers l'équilibre thermodynamique, les structures dissipatives sont des manifestations d'une dépense d'énergie hors équilibre thermodynamique. Nous illustrons ce paradigme en étudiant la ségrégation du matériel génétique chez les bactéries, en l'occurrence celle du plasmide F de Escherichia coli qui repose sur le système de partition ParABS. La ségrégation est une étape cruciale du cycle cellulaire bactérien puisqu'elle assure la transmission de l'information génétique dans les bactéries filles avant la division. Le système ParABS est constitué d'une séquence centromérique parS ; d'une protéine ParB capable de se lier à l'ADN, spécifiquement sur la séquence parS et non-spécifiquement ailleurs ; d'une protéine ATPase ParA capable de se lier à l'ADN. Les interactions entre protéines ParB sur l'ADN et l'adsorption spécifique sur la séquence parS mène à la formation d'un foyer tridimensionnel appelé complexe ParBS localisé autour de la séquence parS. Les interactions entre protéines ParA et ParB mènent au positionnement de ce complexe au centre du milieu cellulaire. Après réplication, deux complexes ParBS existent et son ségrégés par l'action des protéines ParA aux positions 1/4 et 3/4 de l'espace intracellulaire.Nous cherchons d'abord à expliquer la formation des complexes ParBS par un mécanisme passif de séparation de phase entre états de haute et basse densité en protéines ParB dans l'espace. Nous construisons deux modèles de physique statistique à l'aide d'outils empruntés à la physique des transitions de phase. Notre deuxième approche définit rigoureusement tous les éléments du système biologique constitué de l'ADN-polymère et des protéines ParB en interaction et nous permet de formuler un critère d'existence de transition de phase du premier ordre qui est vérifié par l'ADN. Nous parvenons à tracer les diagrammes de phase de cette transition. Ces deux modèles nous permettent d'argumenter que le régime thermodynamique physiologique de ce système biologique est un régime de coexistence métastable en protéines ParB sur l'ADN. La séquence parS joue le rôle d'un défaut ou d'une graine de nucléation. Nous utilisons une troisième approche pour expliciter le lien entre les distributions tridimensionnelle et sur l'ADN des protéines ParB autour de la séquence parS. Nous cherchons à expliquer les courbes de recouvrement de fluorescence issus d'expériences de photoblanchiment sur les complexes ParBS. Nous construisons une méthode de photoblanchiment in silico, c'est-à-dire que nous reproduisons ces courbes de recouvrement à partir d'une équation phénoménologique résolue numériquement. Nous développons un système d'équations qui décrivent l'évolution des protéines sur l'ADN à partir de l'approche physique statistique précédente pour produire un photoblanchiment in silico prenant en compte que les complexes ParBS sont issus d'une séparation de phase. Nous montrons qu'un pur système passif ne permet pas de faire des expériences de photoblanchiment à cause de la maturation d'Ostwald subie par les complexes. Nous corrigeons cette approche pour inclure les protéines ParA et leur cycle biochimique dans nos simulations. Nous montrons ainsi que les interactions entre les protéines ParA et ParB et l'hydrolyse de l'ATP permet la survie de plusieurs complexes ParBS grâce à un mécanisme d'inversion du murissement d'Ostwald. Cette approche fondamentale permet d'expliquer le positionnement des complexes ParBS durant la ségrégation
Cellular organisms appear organized. Bacteria use membraneless compartments to confine chemical reactions in space and time. There is a general paradigm of intracellular space self-organization that distinguishes between self-assembly, molecular structures assembled by passive phase transition mechanisms, and dissipative structures, generated for example by reaction-diffusion processes. If self-assemblies correspond to the evolution towards thermodynamic equilibrium, dissipative structures are manifestations of an out-of-equilibrium energy cost. We illustrate this paradigm by studying the segregation of bacterial genome, in this case the F-plasmid segregation of Escherichia coli, based on the ParABS partition system. Segregation is a crucial step in the bacterial cell cycle since it ensures the transmission of genetic information in daughter bacteria before division.The ParABS system consists of a parS centromeric sequence; a ParB protein which is able to bind to DNA, specifically on the parS sequence and not specifically elsewhere; and a ParA ATPase protein than can bind to DNA. Interactions between ParB proteins on DNA and specific adsorption on the parS sequence lead to the formation of a three-dimensional focus called the ParBS complex located around the parS sequence. Interactions between ParA and ParB proteins lead to the positioning of this complex at the center of the cell cytoplasm. After replication, two ParBS complexes exist and are segregated by the action of ParA proteins at positions 1/4 and 3/4 of the intracellular space.We first seek to explain the formation of ParBS complexes by a passive phase separation mechanism between high- and low-density states of ParB proteins in space. We construct two statistical physics models using tools borrowed from the physics of phase transitions. Our second approach rigorously defines all the elements of the biological system consisting of the interacting DNA-polymer and ParB proteins and allows us to formulate a first-order phase transition existence criterion that is verified by the DNA. We can draw the phase diagrams of this transition. These two models allow us to argue that the physiological thermodynamic regime of this biological system is a regime of metastable coexistence in ParB proteins on DNA. The parS sequence plays the role of a defect or nucleation seed. We use a third approach to explain the relationship between the three-dimensional and DNA distributions of ParB proteins around the parS sequence.We try to explain the fluorescence recovery curves from photobleaching experiments on ParBS complexes. We construct an in silico photobleaching method, i.e. we reproduce these recovery curves from a phenomenological equation solved numerically. We then develop a system of equations that describe the evolution of proteins on DNA from the previous statistical physical approach to produce an in silico photobleaching taking into account that ParBS complexes are the result of phase separation. We show that a pure passive system does not allow photobleaching experiments because of the Ostwald maturation undergone by the complexes. We correct this approach by including ParA proteins and their biochemical cycle in our simulations. We show that the interactions between ParA and ParB proteins and the hydrolysis of ATP allows the survival of several ParBS complexes thanks to an inversion mechanism of Ostwald's ripening. This fundamental approach explains the positioning of ParBS complexes during segregation

L'épissage alternatif est le mécanisme permettant la production de plusieurs isoformes d'ARNs messagers à partir du même gène. La majorité des gènes humains sont concernés par ce processus. Epissage et transcription étant simultanés, les deux processus sont co-régulés. Plusieurs études récentes ont proposé que l'organisation tridimensionnelle du génome, qui régule la transcription, pourrait également moduler l'épissage. DDX5 et DDX17 sont deux hélicases à ARN impliquées dans plusieurs étapes de la biogenèse et de la maturation des ARNs, y compris la transcription et l'épissage. Des travaux de notre équipe ont montré que leur expression est réprimée lors de la différenciation cellulaire, ce qui contribue à établir des programmes d'épissage spécifiques. DDX5 et DDX17 interagissent avec CTCF et le complexe Cohésine, deux régulateurs de l’organisation 3D de la chromatine, suggérant un rôle des hélicases dans la topologie du génome, et potentiellement dans la connexion éventuelle entre organisation 3D et épissage. Nous avons dans un premier temps évalué l’impact à large échelle de DDX5/17 sur l’épissage par RNA-Seq, et montré que la co-déplétion de CTCF et de Cohésine avec les hélicases augmente leur effet sur l'inclusion de certains exons. De plus, nos résultats indiquent que la déplétion de DDX5/17 impacte la terminaison de la transcription de centaines de gènes. Enfin, nous avons sélectionné deux exons régulés par DDX5/17 et CTCF pour étudier l'organisation tridimensionnelle de leurs gènes par des expériences de 3C (Chromosome Conformation Capture). Le premier candidat est un exon interne du gène NCS1 et le second un exon situé just en aval du promoteurdu gène PRMT2. Nos résultats de 3C indiquent la présence d'une boucle entre le promoteur du gène NCS1 et l'exon alternatif interne. De plus, nous montrons pour les 2 gènes testés la proximité physique entre leur promoteur et leur région terminatrice, et une déstabilisation de cette boucle en absence de DDX5/17, ce qui pourrait expliquer les défauts observés de terminaison. . Enfin, une stabilisation contrainte de la boucle promoteur-terminateur du gène PRMT2 altère l'inclusion de l'exon promoteur proximal de ce gène. Ainsi, nos résultats appuient l'hypothèse d'un lien mécanistique entre l'organisation 3D des gènes et la régulation de l'épissage alternatif et plus généralement de la fidélité de leur transcription
Alternative splicing is the mechanism that allows the production of several mRNA isoforms from the same gene, and that concerns the majority of human genes. As it occurs during transcription, both processes are co-regulated. Several recent studies have proposed that the three-dimensional organization of the genome, which regulates transcription, could also have an impact on splicing. DDX5 and DDX17 are two RNA helicases involved in several steps of RNA biogenesis and processing, including transcription and splicing. Notably, previous studies from our lab have shown they are downregulated during cellular differentiation, which contributes to establish specific splicing programs. Moreover, DDX5/17 interact with CTCF and Cohesin that are key regulators of chromatin topology and looping. This suggests a role for DDX5/17 in genome topology, and could suggest their involvement in the cross-talk between 3D organization and splicing. In order to address this question, we first assessed the impact of DDX5/17 on splicing by RNA-Seq and tested the contribution of CTCF and Cohesin on DDX5/17-dependant exon inclusion. We observed that the co-depletion of CTCF and Cohesin with DDX5/17 increases the effect of the helicases on the inclusion of some exons. Moreover, our results indicate for the first time that depletion of DDX5/17 deregulates transcriptional termination of many genes. Finally, we selected two exons regulated by both DDX5/17 and CTCF and investigated the three-dimensional organization of their associated genes by Chromosome Conformation Capture (3C) assays. The first exon is located within the NCS1 gene while the second exon has a promoter-proximal position in the PRMT2 gene. Our 3C experiments indicate the presence of a chromatin loop between the NCS1 promoter and its internal DDX5/17- and CTCF-regulated exon. Moreover, our results reveal a physical proximity between the promoter and the terminator region of both genes, and a deregulation of this specific configuration upon DDX5/17 depletion, which could possibly lead to transcriptional readthrough. Finally, stabilizing the promoter-terminator loop using a dCas9-based approach altered the inclusion of the PRMT2 promoter-proximal exon. Altogether, our results support the hypothesis of a mechanistical link between the 3D organization of genes and the regulation of alternative splicing and transcription fidelity

Malgré les vastes études démontrant le rôle de la conformation génomique dans le contrôle transcriptionnel, de nombreuses questions restent en suspens, et en particulier, comment ces structures chromatiniennes sont formées et maintenues. Pour mieux comprendre les liens entre l’état de la chromatine au niveau des éléments régulateurs, la topologie de la chromatine et la régulation de la transcription, nous utilisons la technique CHi-C basée sur la technologie de capture de la conformation chromosomique (3C). En utilisant deux stratégies de capture ciblant deux différentes structure chromatiniennes (les boucles chromatiniennes et les domaines topologiques), nous avons pu décrypter la structure chromatinienne associée à la différenciation des thymocytes et mettre en évidence des mécanismes de contrôle transcriptionnel de certains gènes. Les expériences futures de l’équipe vont consister à examiner les facteurs (hors transcription) qui peuvent influencer l'architecture de la chromatine, comme la liaison différentielle des CTCF, et comment ces facteurs peuvent être coordonnés par le contrôle de transcription
Chromosome folding takes place at different hierarchical levels, with various topologies correlated with control of gene expression. Despite the large number of recent studies describing chromatin topologies and their correlations with gene activity, many questions remain, in particular how these topologies are formed and maintained. To understand better the link between epigenetic marks, chromatin topology and transcriptional control, we use CHi-C technique based on the chromosome conformation capture (3C) method. By using two capture strategies targeting two different chromatin structures (chromatin loops and topological domains), we have been able to decipher the chromatin structure associated with thymocyte differentiation and to highlight mechanisms for the transcriptional control of certain genes. Future experiments of the lab will examine mechanisms other than transcription which may influence chromatin architecture, such as differential binding of CTCF, and how these may interplay with transcriptional control and chromatin architecture

Les habitats sur le substrat de serpentine représentent un environnement hostile pour le développement des plantes. Ils sont caractérisés par un faible nombre d'espèces mais un haut niveau d'endémisme. Cette étude présente pour la première fois une série des données sur la taille du génome, du nombre chromosomique, du niveau de ploïdie, de l'affinité pour le substrat, du cycle de vie, du type et de la forme de croissance des serpentinophytes dans l'extrême nord-ouest de la zone de serpentine dans les Balkans. Les 308 taxons des plantes étudiées comprennent appartenant à 213 genres, dont la taille du génome est donnée pour la première fois pour 28 genres et 99 espèces. En utilisant les critères de Leitch, plus de la moitié des taxons (55.63%) appartiennent au groupe des très petits génomes, 22.19% aux petits, 18.75% aux moyens, 3.13% aux grands, et seulement 0.31% aux très grands génomes. Concernant l'affinité au substrat, la majorité d'espèces (171) sont indifférentes ou des serpentinophytes facultatives (103). Selon le type de cycle de vie, ~ 4% des espèces sont annuelles, 88.31% pérennes, dont 57% possèdent de très petits génomes. Les hémicryptophytes représentent une forme de vie dominante (48.38%), tandis que les phanérophytes représentent 17%, les chaméphytes 15%, les thérophyte 9% et les géophytes 9%. Il est évident que le stress hydrique, les températures élevées et la présence de métaux lourds dans les habitats sur la serpentine jouent une haute pression sélective et favorisent des espèces pérennes à très petits génomes.Le Narcissus poeticus (Amaryllidaceae), serpentinophyte facultative, est l'ancêtre des narcisses cultivés. C'est la première étude de N. poeticus et de sa rhizosphère dans les populations naturelles. Il montre une tolérance au pH du sol qui varie du 4.64 à 7.85. Les concentrations totales de nickel, de cobalt et de magnésium sont plus élevées dans les sols sur serpentine que dans ceux sur calcaires. Narcissus poeticus est caractérisé par une plus grande accumulation de manganèse, de nickel et de magnésium dans ses parties aériennes. Le cobalt, par contre, a une concentration totale uniforme dans toutes les parties de la plante. Une autre caractéristique inhabituelle de N. poeticus est son plus grand rapport molaire Ca/Mg dans les parties souterraines, probablement dû à sa forme de vie (géophytes) et une dormance estivale. Il est évident que, même si N. poeticus accumule certaines quantités de métaux lourds estimés (Mn, Ni, Co, Fe), il n'est pas pour autant un hyperaccumulateur.Une partie importante de ce travail concerne la variabilité de la structure chromosomique, la taille du génome, le niveau de ploïdie et la présence de chromosomes B dans 13 populations naturelles de N. poeticus poussant sur différents substrats géologiques et dans différentes conditions environnementales. La technique de la cytométrie en flux a été utilisée pour estimer la taille du génome, l'hybridation in situ fluorescente (FISH) pour la cartographie physique de l'ADNr, le fluorochrome banding pour l'organisation de l'hétérochromatine et la coloration au nitrate d'argent pour estimer l'activité des gènes ribosomiques. L'organisation des gènes ribosomiques et l'existence des triploïdes naturels ont été rapportés ici pour la première fois. Présence des individus portant de chromosomes B (dans 9 populations sur 13) et de translocations chromosomiques a été détectée. Un système particulier de chromosomes B présente trois différents morphotypes. Le submétacentrique type, le plus fréquent, possède quatre paternes différents dans l'organisation de l'hétérochromatine et de l'ADNr. La coloration à l'AgNO3 a montré que le nombre de nucléoles formés augmente en présence des chromosomes B portant des gènes ribosomiques, dont l'activité est ainsi prouvée. Les résultats obtenus démontrent que N. poeticus possède un génome dynamique avec la quantité d'ADN variable en raison de la présence de polyploïdie, de chromosomes B et de réarrangements chromosomiques. Il semble que les modifications observées reflètent la réponse du génome à différentes conditions environnementales où les individus portant les chromosomes B pourraient avoir des avantages sélectifs.

La réplication de l’ADN est un processus essentiel qui doit avoir lieu une seule fois par cycle cellulaire. Ce processus hautement régulé et très conservé chez les eucaryotes, assure une complète duplication et donc une totale transmission de l’information génétique. Des changements dans le programme de réplication, qui est définit par le moment d’activation et la fréquence d’utilisation de l’ensemble des origines, ont été observés lors du développement, après induction de la différenciation chez des cellules souches embryonnaires de souris, ainsi que dans un grand nombre de cancers. La régulation de la réplication de l’ADN est donc un processus essentiel pour le maintien de l’intégrité du génome et le programme de réplication pourrait y contribuer de manière importante. Cependant, en dépit d’un grand nombre de travaux sur les différentes protéines et modifications impliquées dans la sélection des origines, les principaux déterminants ainsi que leur interdépendance restent étonnement méconnus. Mon projet de thèse se focalise sur l’identification des paramètres clés qui régulent le programme de réplication, en utilisant comme modèle la levure de fission, Schizosaccharomyces pombe. Premièrement, je me suis intéressé au rôle de la dynamique de l’activité des CDKs lors de la phase G1 ainsi que de leur niveau d’activité à la frontière G1/S dans la sélection des origines. J’ai démontré que changer la longueur de la phase G1 à travers la modulation de l’activité des CDKs se traduit par une modification du profil de réplication tout au long du génome. Plus précisément, les origines inefficaces sont utilisées plus fréquemment alors que les origines efficaces ont une activité réduite. D’un autre coté, nous avons également montré que le nombre d’origines actives pour une phase S donnée, dépend du niveau d’activité des CDKs lors de l’entrée en phase S, suggérant ainsi que cette activité est un facteur limitant dans la régulation de l’initiation de la réplication. Dans un second temps, j’ai utilisé une approche dans laquelle les cellules établissent un programme de réplication de novo après la sortie de quiescence, afin d’étudier les premières étapes de la sélection des origines de réplication, en se focalisant sur l’importance du recrutement de ORC (Origin Recognition Complex) aux origines. L’analyse du profil de liaison de ORC révèle une forte corrélation entre le niveau de liaison de ORC aux origines et l’efficacité de ces dernières, démontrant pour la première fois que ORC n’est pas simplement un marqueur des sites d’initiation potentiels mais plutôt un déterminant crucial dans l’établissement du programme de réplication. Finalement, j’ai observé que les origines efficaces ont tendance à être organisées en groupes tout au long du génome, suggérant que l’organisation chromosomique pourrait être importante dans la sélection des origines de réplication. Afin d’étudier cela, j’ai généré des souches contenant différents réarrangements chromosomiques. Nos résultats indiquent que la position relative d’une origines par rapport à son contexte chromosomique, joue un rôle important dans la régulation de son efficacité et que des régions distinctes peuvent avoir des effets opposés sur la sélection des origines en étant soit activatrices ou inhibitrices
DNA replication is an essential process that occurs only once in a cell cycle before cell division. Replication is highly regulated through conserved mechanisms to ensure the faithful duplication and transmission of genetic information. Interestingly, changes in the replication program, defined by the temporal and spatial pattern of replication origin activation, have been observed during development in distinct cell types, after induction of differentiation in mouse embryonic stem cells, and in various cancers. The regulation of DNA replication is therefore essential for ensuring the integrity of the genome, and the program of origin activation may be an important contributor to this process. However, despite a large body of work on the many enzymes and modifications involved in origin selection, the critical determinants as well as their interdependence remain surprisingly unknown. My thesis project focuses on identifying the key parameters that regulate the replication program, taking advantage of unique approaches using the fission yeast Schizosaccharomyces pombe as a model system. First, we investigated the qualitative and quantitative aspects of the role of CDK activity in determining the program of DNA replication. We demonstrated that changing the length of G1 phase through modulation of CDK activity has an impact on the profile of replication initiation along the chromosome. More specifically, inefficient origins show increases in their usage, while efficient origins have reduced activities. Moreover, we have shown that cells are highly sensitive to differences in CDK activity levels at the G1/S transition, which result in genome-wide changes in replication initiation across the entire spectrum of efficiencies. This suggests that CDK activity is a dose-dependent, limiting factor in the regulation of origin usage. Thus, our study establishes the integration of both temporal and quantitative regulation of CDK activity as a key determinant in defining the program of genome duplication. Second, using an approach in which cells establish a replication program de novo after exit from quiescence, we investigated the critical first steps of origin selection. We focused on the importance of the essential Origin Recognition Complex, whose recruitment to origins is required for the subsequent assembly of replication complexes. Our analysis reveals a strong correspondence between the level of ORC binding at origins and the efficiency of these origins in both cells exiting quiescence as well as those in vegetative growth conditions. Therefore, we demonstrate for the first time that ORC is not simply a marker of potential initiation sites but rather a crucial determinant in the program of origin usage.Finally, our observation that efficient origins are organized in distinct clusters in the de novo replication program suggested that chromosomal organization may be important for origin selection. To address this question, we have generated strains containing a series of distinct chromosomal rearrangements and assessed their origin efficiency profiles. Our findings indicate that the localization of an origin with respect to its chromosomal context plays an important role in regulating its efficiency. Moreover, distinct regions may have different effects on origin selection by being permissive or inhibitory for origin activity. Those observations could indicate a role for the spatial organization of the genome in origin selection and thus led us to study chromosome and nuclear organization in conditions where the replication program is different

Le projet international de synthèse des chromosomes de S. cerevisiae (projet Sc2.0) a débuté il y a une dizaine d'années en suivant des principes établis par le Pr. Jef Boeke. Les chromosomes synthétiques ont été conçus pour augmenter la stabilité du génome en supprimant toutes les séquences répétées (ARNt, éléments transposables...), tout en y ajoutant un système d'évolution inductible dépendant du système Cré/LoxP (système SCRaMbLE), permettant de générer rapidement des réarrangements chromosomiques. Bien que le design du projet Sc2.0 soit très conservateur en ce qui concerne le contenu des gènes, la suppression de plusieurs classes de séquences répétées peut affecter l'organisation du génome et potentiellement altérer les fonctions cellulaires. En utilisant la méthode de capture de conformation de chromosome couplée au séquençage de seconde génération (Hi-C), mon objectif a été de caractériser l'organisation 3D des génomes des souches synthétiques et évoluées. À ce jour, huit chromosomes (syn I, II, III, V, VI, IX-R, X et XII) ont été entièrement assemblés séparément. En utilisant les souches contenant un ou plusieurs de ces chromosomes, nous avons pu montrer que leur organisation génomique n'est globalement pas affectée par leur présence. Quelques exceptions subsistent, avec synIII dont les cassettes HML et HMR ont été retirées, et synXII d'où l'ADNr a été déplacé sur un autre chromosome. À ce stade, nous concluons que l'ADN répétitif dispersé ne conduit pas la conformation moyenne globale du génome de S. cerevisiae. Nous avons aussi exploité les cartes de contacts pour identifier les réarrangements dans les souches SCRaMbLE
The international project Sc2.0 started 10 years ago by the Pr. Jef Boeke aims to build a fully synthetic genome of S. cerevisiae which increases the genome stability by removing all repeated sequences (tRNA, transposable elements, etc.), and implements SCRaMbLE (for Synthetic Chromosome Rearrangement and Modification by LoxP-mediated Evolution), an inducible, high-throughput chromosome rearrangement system. This design is highly conservative with respect to gene content, the deletion of several classes of repeated sequences and the introduction of thousands of designer changes. However, it may affect genome organization and potentially alter cellular functions. To determine wether those modifications affected the three-dimensional conformation of synthetic chromosmes, we investigated it using chromosomes conformation capture coupled to second generation sequencing method (Hi-C). Currently, eight synthetic chromosomes (synI, synII, synIII, synV, synVI, synIX-R, synX et synXII) have been fully assembled. Using these strains we observed that the large-scale genomic organization is globally unaffected by the presence of synthetic chromosome(s). Two exceptions are synIII, which lacks the silent mating-type cassettes, and synXII, specifically when the ribosomal DNA is moved to another chromosome. We also exploited the contact maps to detect rearrangements induced in these SCRaMbLE strains

Les plasmides naturels sont courants chez les procaryotes, mais peu ont été documentés chez les eucaryotes. Le plasmide naturel 2µ présent dans la levure bourgeonnante Saccharomyces cerevisiae est l'un des mieux caractérisés. Cet élément génétique très stable coexiste avec son hôte depuis des millions d'années, ségrégeant efficacement à chaque division cellulaire par un mécanisme qui reste mal compris. En utilisant la ligature de proximité (Hi-C, Micro-C) pour cartographier les contacts entre le plasmide 2µ et les chromosomes de levure dans des dizaines de conditions biologiques différentes, nous avons constaté que le plasmide 2µ se fixe préférentiellement sur des régions à faible activité transcriptionnelle, correspondant souvent à de longs gènes inactifs. Les acteurs communs de la structure des chromosomes, tels que les membres des complexes de maintenance structurale des chromosomes (SMC), ne sont pas impliqués dans ces contacts qui dépendent plutôt d'un signal nucléosomique associé à une déplétion de l'ARN Pol II. Ces contacts sont stables tout au long du cycle cellulaire et peuvent être établis en quelques minutes. Cette stratégie peut aussi être trouvée dans d'autres types de molécules d'ADN et d'autres espèces que S. cerevisiae, comme le suggère le schéma de liaison du plasmide naturel le long des régions silencieuses des chromosomes de Dictyostelium discoideum
Natural plasmids are common in prokaryotes but few have been documented in eukaryotes. The natural 2µ plasmid present in budding yeast Saccharomyces cerevisiae is one of the most well characterized. This highly stable genetic element coexists with its host for millions of years, efficiently segregating at each cell division through a mechanism that remains poorly understood. Using proximity ligation (Hi-C, MicroC) to map the contacts between the 2µ and yeast chromosomes under dozens of different biological conditions, we found that the plasmid tether preferentially on regions with low transcriptional activity, often corresponding to long inactive genes, throughout the cell cycle. Common players in chromosome structure such as members of the structural maintenance of chromosome complexes (SMC) are not involved in these contacts, and depend instead on a nucleosomal signal associated with a depletion of RNA Pol II. These contacts are highly stable, and can be established within minutes. Our data show that the plasmid segregates by binding to transcriptionally silent regions of the host chromosomes. This strategy may concern other types of DNA molecules and species beyond S. cerevisiae, as suggested by the binding pattern of the natural Ddp5 plasmid along Dictyostelium discoideum chromosomes’ silent regions

Les extrémités des chromosomes comportent le télomère puis la région sous télomérique. Ces deux domaines se distinguent des autres régions chromosomiques car ils évoluent par des échanges entre les chromosomes hétérologues. Le télomère est une structure spécialisée constituant la fin des chromosomes et indispensable à leur stabilité. Il joue un rôle important dans l'organisation spatiale des chromosomes en particulier dans l'agglutination des extrémités chromosomiques en périphérie nucléaire. La région sous télomérique, adjacente au télomère est très redondante entre les chromosomes hétérologues et se termine avec les séquences uniques spécifiques à chaque chromosome. Sa fonction ainsi que sa structure ne sont pas bien connues. Plusieurs familles de séquences répétées y sont présentes. Certaines sont localisées uniquement à proximité du télomère, d'autres comme les minisatellites sont en majorité localisées dans les derniers mégabases des chromosomes. Nous avons étudié en détail une région sous télomérique présente sur une dizaine de chromosomes chez tous les individus. Nous montrons qu'elle s'est propagée par des translocations successives de domaines chromosomiques terminaux de 80 a 200 Kb, impliquant des processus de recombinaison divers. Ces translocations se sont produites après la séparation de l'homme et du chimpanzé. La stabilité de la région apparaît variable suivant les chromosomes ce qui se traduit par un polymorphisme des localisations de la région entre les individus. Cette région sous télomérique a évolué de façon très différente entre l'homme et le chimpanzé. Nous proposons que cette évolution pourrait être conditionnée par la présence de gènes adjacents à la région sous télomerique. Nous avons en effet montré que des gènes ubiquitaires se trouvent à quelques dizaines de Kb en aval de la région sous télomérique. Leur expression pourrait être influencée par la chromatine adjacente, c'est à dire par la nature de la région sous télomérique. Nous proposons enfin que l'évolution de la région sous télomérique constitue un modèle pour l'étude de l'évolution du génome humain.

Le génome eucaryote est organisé dans l’espace et le long de sa séquence. Du chromosome aux gènes, son organisation 3D est étroitement liée à son activité transcriptionnelle. A une échelle inférieure à la mégabase, le génome est organisé physiquement en domaines d’auto-interaction (TAD, pour topologically associating domains), que l’on pense influencer l’action de séquences régulatrices des gènes, appelées ‘amplificateurs’. Les TAD sont parfois vus comme des ‘unités de régulation’ permettant de coréguler plusieurs gènes en les exposant aux mêmes amplificateurs. L’expression de gènes d’un même TAD est en effet souvent corrélée entre tissus et types cellulaires. On sait d’autre part que l’expression de gènes fonctionnellement liés est aussi souvent corrélée. Cependant, le rôle que joue l’organisation 3D d’un locus génomique dans la corégulation de gènes fonctionnellement liés reste mal compris. Par des techniques d’imagerie de molécules uniques, j’ai observé, dans des cellules individuelles, la position et la transcription de trois gènes adjacents et fonctionnellement liés, partageant –ou non– les mêmes amplificateurs. J’ai utilisé comme système modèle la réponse à l’œstrogène dans des cellules MCF7. En combinant les techniques de FISH ARN et ADN, j’ai mesuré le couplage transcriptionnel de paires de gènes en cis, mettant en évidence une augmentation de la corrélation entre gènes d’un même TAD en réponse à l’œstrogène. Une perturbation de la frontière entre TAD indique également le rôle des contacts génomiques dans la corégulation de gènes. Ces travaux posent les bases pour comprendre comment les amplificateurs et les gènes communiquent et coordonnent leur activité en 3D
The eukaryotic genome is highly organized in both space and sequence. From entire chromosomes to individual genes the 3D organization of the genome is linked to transcription and many regulatory mechanisms likely coexist at different scales. At the sub-megabase scale, the genome is physically organized into self-interacting topologically associating domains (TADs) that are thought to constrain the range of action of gene regulatory elements called ‘enhancers’. Current data suggest that TADs serve as ‘regulatory units’ to coregulate multiple genes by exposing them to the same enhancers. Genes from the same TAD indeed often display correlated expression across different tissues and cell types. Interestingly, correlated expression is seen between functionally related genes. However, how 3D organization at an individual locus plays a mechanistic role in coregulating functionally related genes is unknown. Using single-molecule imaging, I observed in single cells the spatial positions and transcription of three adjacent functionally related genes regulated by the same/different enhancers. I used estrogen stimulation in MCF7 cells as a model system to study hormone-responsive genes and enhancers. Using combined RNA-DNA FISH, I measured the coupling between genes as the correlation in cis of their transcription. I found, that stimulation with estrogen increases the correlation in cis between genes belonging to the same TAD. Perturbation of the TAD boundary revealed the contribution of contact insulation to gene coregulation. Together, this work lays the ground towards an understanding of how enhancers and genes communicate and coordinate their activity within the 3D genome

Le projet international de synthèse des chromosomes de S. cerevisiae (projet Sc2.0) a débuté il y a une dizaine d'années en suivant des principes établis par le Pr. Jef Boeke. Les chromosomes synthétiques ont été conçus pour augmenter la stabilité du génome en supprimant toutes les séquences répétées (ARNt, éléments transposables...), tout en y ajoutant un système d'évolution inductible dépendant du système Cré/LoxP (système SCRaMbLE), permettant de générer rapidement des réarrangements chromosomiques. Bien que le design du projet Sc2.0 soit très conservateur en ce qui concerne le contenu des gènes, la suppression de plusieurs classes de séquences répétées peut affecter l'organisation du génome et potentiellement altérer les fonctions cellulaires. En utilisant la méthode de capture de conformation de chromosome couplée au séquençage de seconde génération (Hi-C), mon objectif a été de caractériser l'organisation 3D des génomes des souches synthétiques et évoluées. À ce jour, huit chromosomes (syn I, II, III, V, VI, IX-R, X et XII) ont été entièrement assemblés séparément. En utilisant les souches contenant un ou plusieurs de ces chromosomes, nous avons pu montrer que leur organisation génomique n'est globalement pas affectée par leur présence. Quelques exceptions subsistent, avec synIII dont les cassettes HML et HMR ont été retirées, et synXII d'où l'ADNr a été déplacé sur un autre chromosome. À ce stade, nous concluons que l'ADN répétitif dispersé ne conduit pas la conformation moyenne globale du génome de S. cerevisiae. Nous avons aussi exploité les cartes de contacts pour identifier les réarrangements dans les souches SCRaMbLE
The international project Sc2.0 started 10 years ago by the Pr. Jef Boeke aims to build a fully synthetic genome of S. cerevisiae which increases the genome stability by removing all repeated sequences (tRNA, transposable elements, etc.), and implements SCRaMbLE (for Synthetic Chromosome Rearrangement and Modification by LoxP-mediated Evolution), an inducible, high-throughput chromosome rearrangement system. This design is highly conservative with respect to gene content, the deletion of several classes of repeated sequences and the introduction of thousands of designer changes. However, it may affect genome organization and potentially alter cellular functions. To determine wether those modifications affected the three-dimensional conformation of synthetic chromosmes, we investigated it using chromosomes conformation capture coupled to second generation sequencing method (Hi-C). Currently, eight synthetic chromosomes (synI, synII, synIII, synV, synVI, synIX-R, synX et synXII) have been fully assembled. Using these strains we observed that the large-scale genomic organization is globally unaffected by the presence of synthetic chromosome(s). Two exceptions are synIII, which lacks the silent mating-type cassettes, and synXII, specifically when the ribosomal DNA is moved to another chromosome. We also exploited the contact maps to detect rearrangements induced in these SCRaMbLE strains

L’étude de l’organisation 3D du génome a révélé l’existence de boucles de chromatine et des Topologically Associating Domains (TADs) de l’ordre de plusieurs centaines de kilobases, créés par l’anneau de cohésine par le processus d’extrusion de boucle d’ADN. Cependant, ces structures ont été caractérisées presque exclusivement par des techniques de génomique et d’imagerie de cellules fixées, leur dynamique temporelle reste donc peu comprise. Par exemple, la durée des contacts créés par extrusion de boucles n’est pas définie et des paramètres majeurs de ce processus comme la durée de vie des contacts ancre-ancre et la vitesse d’extrusion in vivo sont toujours inconnus. Pour répondre à cette lacune, j’ai quantifié la dynamique de l’extrusion de boucle cohésine-dépendante en visualisant et suivant dans le temps plusieurs paires d’ancres de boucles dans des cellules humaines vivantes. Il est attendu que l’extrusion de boucle soit identifiée par une diminution progressive de la distance ancre-ancre. Cependant, cette signature est occultée par la dynamique stochastique de la chromatine, les ancres de boucles pouvant entrer en contact même sans extrusion. De plus, mesurer la distance ancre-ancre à partir d’images fluorescentes est rendu difficile par plusieurs sources d’erreurs comme les erreurs aléatoires liées à la localisation de points fluorescents. Pour estimer les conditions expérimentales qui permettent de détecter et quantifier l’extrusion de boucles malgré ces complications, j’ai utilisé des simulations de polymères et modélisé le processus d’extrusion de boucle in silico. De plus, j’ai testé et validé de nouvelles méthodes d’analyse pour quantifier les boucles de chromatine à partir d’images statiques (e. g. à partir d’images d’ancres de boucles acquises par DNA FISH), estimer la fraction, fréquence et durée de vie des contacts ancre-ancre, ainsi qu’estimer la vitesse d’extrusion effective in vivo à partir d’images dynamiques. En se basant sur les résultats des simulations de polymères, j’ai taggué par fluorescence de multiples ancres de boucles et TADs dans des cellules vivantes par le système CRISPR/Cas9. Nous avons conclu que les contacts entre les ancres étaient peu fréquents et de courte durée, par rapport à la durée du cycle cellulaire. Cependant, les boucles sont presque constamment soumises à l’extrusion par la cohésine. En comparant les résultats de modélisation et les expériences, nous avons pu estimer des paramètres biophysiques généraux de la dynamique d’extrusion de boucles. Ces résultats suggèrent que l’extrusion de boucles de chromatine cohésine-dépendante est un processus hautement dynamique, qui crée des interactions à longue portée transitoires plutôt que des contacts stables. Mes résultats aideront à comprendre quantitativement des processus biologiques fondamentaux qui utilisent les contacts transitoires mais à longue distance créés par l’extrusion de boucles, comme la réparation de l’ADN et la régulation de l’expression des gènes
Studies of spatial genome organization have revealed the existence of chromatin loops and Topologically Associating Domains (TADs) of several hundred kilobases in size, which are created by the cohesin ring complex through a process of DNA loop extrusion. However, these structures have been characterized almost exclusively by genomic techniques and fixed cell imaging, thus their temporal dynamics are still poorly understood. For example, it is not clear whether loop extrusion creates stable or transient contacts at loop anchors and key parameters of this process, including loop lifetime and extrusion speed, remain unknown. To address this gap, my thesis aims to quantify the dynamics of cohesin-dependent loop extrusion by visualizing and tracking in time pairs of anchors at several loops and TADs in living human cells. Extrusion is expected to manifest itself as a progressive decrease in anchor-anchor distances. However, this signature is obscured by stochastic motions of the chromatin, whereby anchors can occasionally come into contact even without extrusion. Furthermore, measuring the anchor-anchor distance from fluorescent images is complicated by several sources of uncertainties, such as unavoidable random errors in the computational localization of fluorescent spots. To evaluate the experimental conditions under which one can expect to detect and quantify loop extrusion despite such complications, I first performed an analysis in silico using polymer simulations that account for loop extrusion. Using these simulations, I also tested and validated novel analysis methods to quantify chromatin loop dynamics from static imaging (e. g. from DNA-FISH images of loop anchors), and to estimate the lifetime and frequency of anchor contacts, as well as the effective loop extrusion speed from dynamic imaging in vivo. Using the simulation results as guidelines, we fluorescently labelled multiple loop and TAD anchors in human cells using the CRISPR/Cas9 system and tracked the loop anchors by live-cell imaging. Based on our analysis of the imaging data, we found that contacts between the two loop anchors are infrequent and short-lived as compared to the cell cycle duration. However, loops were found to be almost constantly extruded by cohesin. By comparing simulations and experimental data, we could estimate key biophysical parameters of loop extrusion dynamics including loop lifetimes and extrusion speed. Our results suggest that cohesin-dependent loop extrusion is a highly dynamic process, which creates transient long-range interactions rather than stable contact s. Our findings will help to quantitatively understand biological processes that involve short-lived but long-range contacts created by loop extrusion, including mechanisms of DNA repair and gene regulation

In this thesis, Quality Function Deployment for aircraft maintenance organizations is considered. Assessment and evaluation of quality management in aircraft maintenance organizations is the key to ensure safety, reliability, and the assurance of quality. At present, companies around the world have an absolute need for quality management systems in order to help them to develop and manage better their activities. Improving the way in which organizations handle their organizational management plays a major role in raising the standard of the quality of the product or the quality of the service they deliver. The challenge of implementing quality approaches in the management of aircraft maintenance organizations is appealing since it is recognized to save time and money. As a result, the organization can become more efficient, more competitive in its domain and finally more profitable. Quality management is, therefore, an essential function for maintaining and improving the quality of the services and products provided by aircraft maintenance organizations. First necessary background and theoretical knowledge on aircraft maintenance organizations and quality management is presented in detail. This is achieved by performing an analysis of the needs and the means for improving quality in the maintenance activities. The proposed analysis approach is a combination of Quality Function Deployment, and Fuzzy Logic theory. The Quality Function Deployment is used as an analysis tool to translate the customer needs and requirements into service features. The Quality Function Deployment involves the construction of a matrix structure which allows the assessment and ranking of different course of action with respect to quality. Since many opinions from experts are expressed in linguistic terms it appeared that fuzzy logic could improve this analysis process. Then, the final part of the thesis is devoted to the development of a fuzzy quality function deployment. The proposed analysis approach is then illustrated in the case of aircraft maintenance organizations where the objective is to increase fleet availability, maintain aircraft reliability, decrease servicing time, and limit investment costs
Dans cette thèse, le déploiement de la fonction de la qualité pour l'organisation de l'entretien des avions est considérée. L'évaluation de la gestion de la qualité dans les organismes de maintenance des avions est la clé pour garantir la sécurité, la fiabilité et l'assurance de la qualité. De nos jours, les entreprises partout dans le monde ont un besoin absolu de systèmes, gestion de la qualité afin de les aider à développer et à mieux gérer leurs activités. La façon dont les organisations gèrent leurs gestions de l'organisation joue un rôle majeur dans l'amélioration du niveau de la qualité du produit ou la qualité du service qu'elles fournissent. Le défi de la mise en œuvre de la démarche qualité dans la gestion de la maintenance des avions est important car il doit conduire à des économies de temps et d'argent. La gestion de la qualité est, par conséquent, une fonction essentielle pour maintenir et améliorer la qualité des services et produits offerts par les organismes de maintenance des avions. Dans cette thèse les prés requis et connaissances théoriques sur l'organisation de la maintenance et la gestion de la qualité sont présentés en détail. Ceci est réalisé en effectuant une analyse des besoins et des moyens pour améliorer la qualité dans les activités d'entretien. L'approche d'analyse proposée est une combinaison du déploiement de la fonction de la qualité et de la Logique Floue. Le déploiement de la fonction de la qualité est utilisé comme un outil d'analyse pour traduire les besoins des clients et les besoins en qualité des services. Le déploiement de la fonction de la qualité comprend la construction d'une structure matricielle permettant d’évaluer et de comparer les différents plans d’action. Puisque de nombreuses opinions d'experts sont exprimées en termes linguistiques, il semble que la Logique Floue pourrait améliorer ce processus d'analyse. La dernière partie de cette thèse est consacrée à l'élaboration du déploiement de la fonction de la qualité dans le cadre de la Logique Floue. L'approche d'analyse proposée est ensuite illustrée dans le cas de l'organisation de l'entretien d’une flotte d’avions. L'objectif est d'augmenter la disponibilité de la flotte, de maintenir sa fiabilité, de diminuer le temps du service de maintenance, de limiter les coûts d'investissement

L’accélération des changements politiques et socioéconomiques influe fortement sur l’équilibre budgétaire des organisations publiques. Elles sont contraintes de tendre vers un modèle d’organisation plus réactif et flexible. Pour les organisations publiques, l’enjeu est de déterminer la meilleure hybridation public-privée, déclinée en une structure réticulaire, permettant d’assurer la performance économique de leurs services mais également la création de valeur publique. Ces réorganisations présentent de nombreux écueils insuffisamment adressés par la littérature en gestion publique. Elle analyse les évolutions et les lacunes en matière de management dans la sphère publique mais elle ne propose que rarement les méthodes et outils supportant les formes de management qu’elle recommande. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de s’approprier la littérature en gestion publique pour y apporter un nouveau regard et proposer la mise en oeuvre de modèles, méthodes et outils du génie industriel. Ainsi, nous proposons un méta-modèle et un cadre méthodologique pour l’ingénierie d’une organisation étendue. Cette proposition vise à maîtriser la complexité d’une structure réticulaire sans nuire à l’autonomie des organisations (publiques et/ou privées) qui la composent. La mise en oeuvre de la méthodologie proposée est illustrée par le biais d’un cas d’école inspiré de la fonction habillement du ministère des Armées : le scénario d’une externalisation de cette fonction habillement est étudié en prenant en considération son inclusion dans une structure réticulaire
The increasing of political and socio-economic changes strongly influences the budget balance of public organizations. They are constrained to move towards a more reactive and flexible organizational model. For public organizations, the challenge is to determine the best public-private hybridization, into a reticular structure, ensuring the economic performance of their services but also the creation of public value. These reorganizations present many pitfalls that are insufficiently addressed by public management literature. It analyzes management changes and gaps in the public sphere, but rarely suggests the methods and tools that support the forms of management it recommends. In this context, the aim of this thesis is to review the public management literature in order to bring a new perspective and propose the implementation of models, methods and tools of industrial engineering. Thus, we propose a meta-model and a methodological framework for the engineering of an extended organization. This proposal aims at controlling the complexity of a reticular structure without damaging the autonomy of the organizations (public and/or private) that compose it. The implementation of the proposed methodology is illustrated by a textbook case inspired by the clothing function of the French armies: the scenario of an outsourcing of this clothing function is studied taking into account its inclusion in a reticular structure

Cette recherche est consacrée à l’étude du déploiement d’un dispositif de gestion logistique chez un constructeur automobile français. La théorie de la mise en acte des outils de gestion est utilisée pour analyser le processus du déploiement du dispositif de gestion MAF mutualisés. Celle-ci considère qu’il y a un processus d’adaptation par les utilisateurs lors de la mise en place du dispositif appelé « appropriation ». Notre proposition établit que cette appropriation se réalise « chemin faisant », sans planification et par la volonté des utilisateurs, trois caractéristiques de l’improvisation identifiées dans la littérature. A la suite des travaux de Ciborra, nous faisons appel au concept d’improvisation organisationnelle afin de caractériser les actions réalisées par les utilisateurs pour « faire avec » le dispositif de gestion. Notre démarche est fondée sur un aller-retour entre littérature et terrain qui nous a permis d’affiner les questions de recherche et la méthode d’analyse suite à la période d’observation participante d’un an (juillet 2009 à août 2010) au sein de l’équipe chez le constructeur automobile. Nous avons ainsi élaboré trois grilles de lecture pour identifier les difficultés rencontrées lors du déploiement du dispositif, caractériser les boucles prescription-improvisation lors de la mise en place du dispositif et les comparer. Notre étude nous emmène à proposer une définition de l’improvisation comme compétence à « faire avec » les outils de gestion et à construire un modèle du processus d’improvisation
This research studies the implementation of a management device at a French car manufacturer. Implementation theory is use for analyzing the device’s implementation process called « mutualized MAF ». This theory considers that an adaptation process is realized by the users during the device implementation. This process is called "appropriation". Our findings propose that this appropriation is realized «making path», without planning and voluntarily by the users, three improvisation characteristics identified by the literature. Following Ciborras’s work, we use organizational improvisation concept to characterize the actions performed by users to "make do" with the management device. Our approach is based on a going-and-coming process between literature and research ground which helped us to suit better our research questions and our analyzing method after one year observation period (July 2009 to August 2010) within the team at the automaker. We have developed three reading grids to identify difficulties encountered during the device, characterize prescription-improvisation loops during the implementation of the device and compare loops between them. Our study leads us to propose a definition of improvisation as a skill to "make do" with the management tools and to build a model of improvisation

A la lumière des précédentes révolutions industrielles et évolutions organisationnelles et en évaluant les promesses portées par l’Industrie 4.0, notre propos est d’imaginer les évolutions tangibles du lean management et des organisations en construisant le manager de demain. Pour cela, une démarche méthodologique sera appliquée afin de confronter les concepts théoriques du lean, leurs applications concrètes en entreprises et leurs éventuelles faiblesses à la lumière des principes de l’I4.0. Les évolutions à venir seront posées, en intégrant les retours d’expériences ainsi que les contraintes digitales, organisationnelles et générationnelles et nous permettront de dresser le portrait du manager opérationnel du futur, dans une organisation agile, voire libérée. Ces propositions seront concrètement mises en application et appréciées sur un site industriel français qui sera notre champ d’expérimentation. A travers l’analyse des facteurs de succès et d’échecs de projets de digitalisation dans cette usine historique d’un groupe international, nous évaluerons les hypothèses précédemment posées et enrichirons le modèle de management imaginé. Dans un second temps et à travers une enquête sur plusieurs sites européens nous questionnerons les managers opérationnels de tous niveaux afin de définir les fonctions et les interactions du manager 4.0 français en termes de compétences, d’objectivation et de mode de management. L’ensemble de ces conclusions porteront sur la position clef du manager intermédiaire dans les évolutions technologiques et leur appropriation mais aussi sur des propositions de prise en compte et d’adaptation des organisations pour faciliter l’intégration des concepts clefs de l’I4.0 qui sont un formidable atout de renouveau pour l’industrie française
Regarding the previous industrial revolutions and organizational changes and evalu-ating the promises made by Industry 4.0, our aim is to imagine concrete developments in lean management and organization by building the manager of tomorrow. For this, a methodological approach will be applied to compare the theoretical con-cepts of lean, their concrete applications in current manufacturing and their possible weaknesses looking for I4.0 ‘s principles. Future developments will be made, by in-tegrating feedback and digital, organizational and generational constraints, and will allow us to draw up a portrait of the operational manager of the future, in an agile or even liberated organization. These proposals will be concretely implemented and evaluated on a French industri-al site that will be our field of experimentation. Through the analysis of the factors of success and failure of digitization projects in this historic factory of an international group, we will evaluate the assumptions previously made and enrich the management model imagined. In a second phase, through a survey of several European sites, we will question operational managers at all levels in order to define the func-tions and interactions of the French manager 4.0 in terms of skills, objectives and management methods. All these conclusions will focus on the key position of the in-termediate manager in technological developments and their ownership, but also on proposals to take into account and adapt organizations to facilitate the integration of the key concepts of I4.0 which are a great asset of renewal for the French industry

Ce travail de thèse, réalisé dans le cadre d’une convention CIFRE avec l’entreprise Essilor et le laboratoire ERPI de l’Université de Lorraine, propose un cadre d’évolution des organisations basée sur le management opérationnel des connaissances et des compétences. Nous avons mis en valeur les mécanismes organisationnels de partage et de mise en oeuvre des connaissances et compétences en environnement de conception, afin de proposer des modèles, méthodes et outils permettant aux acteurs et organisations d’améliorer leurs performances. Quatre aspects ont été développés dans ce travail, dont trois contributions et une évaluation de l’efficacité du cadre d’évolution proposé : • L’élaboration d’une méthode de modélisation d’entreprise basée sur le modèle conceptuel KROM et de sa déclinaison en modèles opérationnels. Cette méthode vise à expliciter les liens organisationnels des concepts de connaissance et de compétence afin de les rattacher à leurs contextes de mise en oeuvre. • La définition d’un cadre global d’évolution d’une organisation sur la base du management de ses connaissances et compétences. Ce cadre d’évolution comprend une caractérisation et une évaluation de la maturité des organisations dans leurs pratiques de gestion des connaissances et des compétences, ainsi qu’une méthode d’évolution des organisations reposant sur la proposition de scénarios d’actions d’amélioration : la méthode ACKME. • La proposition d’une approche organisationnelle de conception de Systèmes Multi-agents (SMA) appelée DOCK, permettant de spécifier des SMA adaptés aux enjeux rencontrés par les approches d’ingénierie à base de connaissances, à savoir la prise en compte et la gestion du cycle de vie de la connaissance. • Une évaluation de l’intérêt du cadre d’évolution mis en oeuvre (les trois contributions précédentes) sur la base de l’évaluation des compétences des acteurs de l’organisation. Cette évaluation repose d’une part sur la possibilité d’intégrer le cadre d’évolution dans une approche globale de pilotage du changement dans l’organisation et d’autre part, sur des expérimentations menées au sein du service Ingénierie d’Essilor
This research, carried out under a PhD “CIFRE” with the company ESSILOR and the ERPI Laboratory of the Lorraine University, proposes a framework to make organizations evolve, based on the operational management of knowledge and competences. We have enhanced the organizational mechanisms of sharing, and the use of knowledge and competences within the design environment, in order to propose models, methods and tools allowing actors and organizations to improve their performances. Four key elements have been developed in this research, including three contributions and an assessment of the efficiency of the proposed development framework: • The development of an enterprise modeling method based on the conceptual model KROM and its translation into operational models. This method aims to clarify the organizational links of the knowledge and competence concepts in order to link them to their implementation contexts. • The definition of a global framework to make an organization evolve based on the management of its knowledge and competence assets. This evolution framework includes a characterization and an assessment of the organizations’ maturity in their knowledge and competences management practices, as well as a method to make organizations change, based on the proposal of scenario of improvement actions: the ACKME method. • The proposal of an organizational approach to design Multi-agent systems (MAS) called DOCK, allowing the designer to specify MAS oriented toward the issues faced by knowledge engineering approaches, namely the recognition and management of the knowledge life cycle. • An assessment of the value of the implemented framework (the three previous contributions) based on the assessment of the competences of the actors within the organization. This evaluation is based, on one hand, on the possibility to integrate the evolution framework into a global steering approach to make the organization evolve, and on the other hand, on experiments led within the Engineering department of Essilor

Dans le contexte de la quatrième révolution industrielle (I4.0), les entreprises manufacturières sont confrontées à de grands défis, en particulier, l’adaptation/transformation technologique, organisationnelle et méthodologique et la détermination de la roadmap nécessaire pour y parvenir. Sachant que l’approche Lean Manufacturing et son dérivé, le World Class Manufacturing (WCM), sont largement déployés dans les entreprises manufacturières, l’évolution de cette approche vers l’I4.0 est la clé de la réussite. Cette approche et la question de sa transformation est un des plus grands projets de l’entreprise FPT Powertrain Technologies dans laquelle cette thèse CIFRE a été réalisée. Dans le but d’identifier la transformation nécessaire de l’approche WCM et tout en s’appuyant sur les principes de l’I4.0, nous avons d’abord proposé des créations et/ou des modifications pour les phases et les étapes de développement des piliers techniques du WCM. Dans la deuxième partie de ce travail, nous nous sommes concentrés sur le développement de méthodes et outils d’aide à la décision pour une organisation dynamique des systèmes de production connectés. A cet égard, dans la dernière partie de cette thèse, nous nous sommes focalisés sur le problème de séquencement dynamique tout en tenant compte des données et des informations en temps réel. Nous avons développé un modèle mathématique permettant de déterminer le séquencement optimal de la production en considérant l’aspect dynamique du système. De plus, pour le même problème, un modèle de simulation sur l’outil FlexSim a également été développé. Via le moteur d’optimisation OptQuest intégré à FlexSim, nous avons aussi pu obtenir des solutions quasi-optimales avec un temps de calcul largement plus court que le modèle mathématique. La comparaison des résultats obtenus par ces deux approches, ainsi que les avantages, les inconvenants et l’applicabilité de chaque approche pour une entreprise manufacturière sont également discutés
In the context of the fourth industrial revolution (I4.0), manufacturing enterprises confront major challenges, in particular, technological, organizational, and methodological transformation as well as the determination of the roadmap to achieve these objectives. Knowing that the Lean Manufacturing approach and its derivative, World Class Manufacturing (WCM), are widely used in manufacturing companies, the evolution of this approach towards I4.0 could be the main key to success. The transformation of approach is one of the important projects of FPT Powertrain Technologies company, in which this CIFRE thesis was carried out. To identify the necessary transformation of the WCM approach and while building on the principles of I4.0, we first proposed creations and/or some modifications in the phases and stages of the technical pillars of WCM. In the second part, the contribution of this work is related to the development of a decision support system for a dynamic organization of production systems. In this respect, we focused on the problem of dynamic sequencing while taking into account real-time data and information about disruptive events. We proposed a mathematical optimization model to determine the optimal production sequencing by considering the dynamic aspect of the system. In parallel, a commercial simulation software, called FlexSim, is used, allowing us to develop a simulation model for the same problem. By using an optimization engine (OptQuest) integrated into FlexSim, we were also obtained a near-optimal solution with a significantly shorter calculation time. The comparison of the obtained results, as well as the advantages, disadvantages, and their applicability in a real manufacturing system, are also discussed

Au cours des dernières années, de nouvelles évidences semblent indiquer que, tout autant que sa séquence, l’organisation d’un génome dans l’espace et le temps est importante pour comprendre la fonction de celui-ci. Une des avancées fonda- mentales sur le sujet a été de présenter à l’échelle du génome la carte des inter- actions ADN-ADN. Ces interactions sont essentiellement de 2 types, soit entre chromosomes ou entre régions du même chromosome. Par la suite, la modélisa- tion a permis de visualiser et appréhender la structure tridimensionnelle (3D) du génome à partir des données 3C, ou d’une modélisation purement théorique. Une question importante et centrale demeure, soit de résoudre les mécanismes res- ponsables de l’organisation spatiale et fonctionnelle du génome. Notamment, une question est de savoir comment des processus nucléaires tels que la transcription affectent la structure du génome. Cependant, l’idée selon laquelle les données de types 3C capturent cette information dans la levure est remise en question par le fait que les modèles théoriques du génome récapitulent les caractéristiques mar- quantes soulignées par 3C. Pour répondre à cette question, nous avons conçu une approche qui, pour évaluer l’importance d’une interaction, se base sur la distri- bution d’interactions entre les 2 régions d’ADN mises en contacts. Nos résultats supportent l’hypothèse selon laquelle les éléments fonctionnels et propres aux données expérimentales de la structure 3D du génome se forment d’une manière spécifique à l’échelle de l’interaction et au type d’interactions. Par ailleurs, nos résultats indiquent qu’un grand nombre de facteurs de transcription induisent la proximité spatiale des gènes dont ils régulent l’expression.
Over the last decade, accumulating empirical evidence suggest that, as much as its sequence, a genome spatiotemporal organization is essential to understand it’s biological function. One of the major breakthroughs has been chromosome conformation capture (3C) experiments presenting DNA-DNA contact for whole genomes at unprecedented resolution (5-10kb). Along with genome-wide maps of DNA contacts came genome 3D modelling from experimental 3C data, and even from purely theoretical and biophysical basis. However, the mechanisms underlying the regulation of the genome spatial functional organization are still not well understood. Among other questions, how the regulation and event of nuclear processes such as transcription modulate genome structure or how genome structure affect these in turn is still not fully resolved. Moreover, computational models of S.cerevisae genome have recapitulated the hallmarks at larger scale of its 3D features. In order to contrast genome structural features arising from the event of biochemical and molecular activity, we have develop a method assessing the significance of structural features. The underlying principle is to consider for a given interaction, the two DNA regions put in contact and the distribution of existing interactions between these before assigning significance to the selected interaction. Using this method, we demonstrate that structural features resulting from potential biochemically active processes occur at precise scale on the genome. Our results also highlight that exact nature of the interaction (between vs across chromosomes) is crucial to such events. Finally, we have also found that a large portion of transcription factors have their targeted genes in spatial proximity.

JEl Classification System: O180, R580
Esta dissertação pretende analisar as diferentes relações que se estabelecem, ao nível de um município, entre um determinado conceito de desenvolvimento e a prática municipal efectiva para a sua concretização. Partindo da procura de um estudo de caso que pudesse ilustrar as interacções complexas que se estabelecem a esse nível, entre "formas de pensar" e "formas de fazer" o desenvolvimento regional, escolheu-se o caso do município de Peniche. A elaboração por parte da câmara municipal de um documento estratégico de referência para o desenvolvimento do concelho no horizonte 2025 foi determinante nesta escolha: este facto vinha ao encontro das hipóteses consideradas, nomeadamente a de que uma câmara municipal tem, em Portugal, um papel a desempenhar no que respeita à promoção do desenvolvimento da região em que se encontra. Tendo isto em conta, este documento é aqui tomado como objecto de estudo. A análise foca-se nas suas vertentes teórica e prática, nomeadamente, do conceito de desenvolvimento aí apresentado e das medidas propostas para a sua efectivação, como forma de compreender de que maneira são interpretados - e operacionalizados - os dois paradigmas que polarizam, hoje em dia, a discussão em torno do desenvolvimento regional - os paradigmas Territorialista e Funcionalista. Argumenta-se que a falta de clareza existente entre os dois paradigmas faz surgir contradições no que respeita aos objectivos de desenvolvimento considerados, e que, neste sentido, uma compreensão mais profunda das implicações destes paradigmas é necessária para que seja possível a promoção de um desenvolvimento duradouro, ao nível municipal.
In this work we shall analyse the different connections that can be established at a municipal level between a certain idea of development and the municipal policy aiming at its promotion. Our case study, the Peniche municipality, was chosen because it adequately illustrates the complex interactions that may be established at such a level between “ways of doing” and “ways of thinking” regional development. The fact that this municipality presented a document that outlines the strategic approach for regional development between 2008 and 2025, further strengthens the considered hypothesis: namely that municipalities have some power in the promotion of its regional development. We analyse this document’s theoretical and practical aspects, namely the concept of development presented and the municipal policies proposed for its achievement, to further understand how the municipality has interpreted - and put into practice - the two paradigms that nowadays polarize the discussion around regional development: the territorial and the functional paradigms. We argue that there is a lack of clarity that one can often find between these two paradigms that leads to contradictions regarding the considered objectives for development and that, in order to enable the promotion of a lasting development at a municipal level, a deeper understanding of the different implications of both paradigms is needed.

Dissertação de Mestrado em Serviço Social apresentada à Faculdade de Psicologia e de Ciências da Educação
O debate sobre a organização da categoria profissional de Serviço Social em Portugal é de maior relevância diante de uma sociedade progressivamente mais envolvida nos processos de decisão política. Para compreender a situação atual da profissão é importante conhecer a sua trajetória histórica, percorrendo o caminho realizado pelos movimentos sociais até o atual período de participação política e respetivo envolvimento de seus profissionais na efetividade do reconhecimento e valorização da profissão. Neste sentido, partimos do princípio que a regulamentação da profissão através da Ordem dos Assistentes Sociais é fundamental para consolidar seu reconhecimento do ponto de vista técnico e ético-político, assumindo uma direção social no compromisso com a sociedade. O principal objetivo desta investigação foi o de compreender os fenómenos que perpassam as questões relativas à organização do Serviço Social e participação política dos Assistentes Sociais, na perspetiva da história da profissão e dos entrevistados – informantes privilegiados com relevante envolvimento associativo, sindical e/ou acadêmico. Para tal, foi realizado um estudo exploratório de caraterísticas descritivas utilizando as técnicas de revisão sistemática da literatura e entrevistas semiestruturadas. Conclui-se, que a participação política dos Assistentes Sociais em movimentos associativos e espaços de discussão é insuficiente diante das necessidades urgentes de regulamentação da profissão e que os fatores motivadores para tal esvaziamento são inúmeros, desde a precarização das relações e condições de trabalho, até a falta de sentimento de pertença e coletividade da categoria. Pretendemos que esta investigação não esgote o processo de pesquisa acerca da temática em si, mas antes, promova um significativo debate e um aprofundamento em produção bibliográfica atualizada de modo a contribuir com um “salto para o futuro” desta profissão.
The debate about the organization of the professional category of Social Work in Portugal is of greater relevance before a society progressively more involved in the processes of political decision. To understand the current situation of the profession, it is important to know its historical trajectory, tracing the path taken by social movements to the current period of political participation and the respective involvement of its professionals in the effectiveness of the recognition and appreciation of the profession. In this sense, we assume that the regulation of the profession through the Order of Social Workers is fundamental to consolidate its recognition from a technical and ethical-political point of view, assuming a social direction in the commitment to society. The main objective of this research was to understand the phenomena that pervade the issues related to the organization of Social Work and political participation of Social Workers, from the perspective of the history of the profession and the interviewees - privileged informants with relevant associative, union and/or academic involvement. For this, an exploratory study of descriptive characteristics was carried out using techniques of systematic literature review and semi-structured interviews. It is concluded that the political participation of Social Workers in associative movements and spaces for discussion is insufficient in view of the urgent needs of regulation of the profession and that the motivating factors for such emptying are numerous, from the precariousness of relations and working conditions, to the lack of sense of belonging and collectivity of the category. We intend that this research does not exhaust the research process on the subject itself, but rather, it promotes a significant debate and a deepening in updated bibliographic production to contribute with a "leap into the future" of this profession.

A uniformidade da organização curricular não se coaduna com a heterogeneidade dos alunos e seus interesses. Acresce ainda, o facto de o currículo ser desconexo e fragmentado, faltando-lhe coerência e sentido de unidade para preparar cidadãos motivados, atentos e responsáveis. Este trabalho refere-se ao potencial contributo de um Currículo do Mar, transversal ao currículo formal, no sentido de colmatar lacunas do currículo formal, nas três componentes indissociáveis do papel da escola: instrução, socialização e estimulação. O currículo formal não contempla em todas as suas dimensões, as potencialidades ou oportunidades que o Oceano pode oferecer ao nosso país e torna-se necessário difundir e promover a consciencialização da condição geográfica de Portugal, assim como a sua relação estreita com o Mar. A pesquisa seguiu um estudo de caso – implementação do Currículo do Mar numa escola particular localizada em Matosinhos, região marcadamente ligada aos assuntos do Mar. Pretendemos estudar os objetivos, a organização, os processos e os efeitos nas aprendizagens e resultados com a implementação deste Currículo, assim como as dificuldades e as implicações dessa implementação. Deste estudo fizeram parte alunos do ensino básico, primeiro, segundo e terceiro ciclo e ensino secundário, administração, direção pedagógica, professores, encarregados de educação e investigadores. Utilizámos uma metodologia essencialmente qualitativa, recorrendo a análise documental, entrevistas semiestruturadas, observação de aulas e atividades práticas de forma a chegarmos a conclusões que possibilitassem a melhoria da implementação do Currículo. Os resultados obtidos permitem-nos concluir que a implementação do Currículo foi considerada uma mais-valia pela comunidade educativa e um projeto com potencial para preparar cidadãos mais informados e responsáveis. No entanto, o sistema educativo atual dificulta a sua implementação e a sua visão por parte dos professores com um conceito mais tradicional ou conservador do processo ensino-aprendizagem.
The consistency of the curriculum organization is not in line with the students’ heterogeneity and interests. Adding to this is the fact that the curriculum is disjointed and fragmented, lacking coherence and sense of unity to prepare motivated, aware and responsible citizens. This work refers to the potential contribute that a Sea Curriculum, cross-sectional to the formal curriculum, might fill in the gaps of the formal curriculum in its three school roles: instruction, socialization and stimulation. Formal curriculum doesn’t contemplate the opportunities that the Ocean can offer to our country and as such, it’s necessary to spread and promote Portugal´s geographical consciousness, as well as its narrow relation with the sea. The research follows a study case - the implementation of the Sea Curriculum in a private school in Matosinhos, a region clearly connected to sea matters. Our aim was to study the objectives, organization, processes and effects on learning and results with the introduction of this curriculum and also the difficulties and consequences of its implementation. In this study we had the contribution of students from elementary, junior high school and high school, the school administration, pedagogical board, teachers, parents and guardians, as well as researchers. We used a qualitative methodology, using documental analysis, semi-structured interviews, class-observation and practical activities, in order to get to the conclusions we needed to improve the implementation of the curriculum. The results lead us to conclude that this curriculum implementation was considered a capital-gain by the educational community and a project with potential to prepare well- informed and responsible citizens. Nevertheless, our current educational system complicates its introduction among teachers with a more traditional or conservative way of facing the teaching-learning process.

Orientação: José Magalhães ; co-orientação: Valdenilson Ribeiro Ribas
As condições pessoais e profissionais vivenciadas por agentes socioeducativos, que atuam na socioeducação de adolescentes sob medida de internação parece intensificar o desenvolvimento de stresse e ansiedade. Essa função vai além da segurança, são envolvidos em um cenário de constante tensão. Este estudo avaliou a participação da qualidade de vida e os níveis de stresse na génese de transtornos de ansiedade em plantonistas da FUNASE/PE, Brasil. Foram avaliados 40 agentes socioeducativos, sendo 20 diaristas e 20 plantonistas. Os sujeitos foram submetidos aos inventário de qualidade de vida (IQV), inventário de sintomas de stress em adultos de Lipp (ISSL) e o inventário de Ansiedade de Beck (BAI). Os dados foram analisados pelo teste qui-quadrado, com p<0,05, representados em tabelas contingenciais e expressos em percentuais. Este estudo constatou na avaliação da qualidade de vida que os plantonistas de ambos os gêneros apresentaram maiores percentuais de insucessos nos quadrantes relacionados à vida social, profissional e dos cuidados com a saúde. Em relação ao stresse, os plantonistas de ambos os gêneros apresentaram maiores percentuais de stresse, com predominância psicológica, situados na fase da resistência. No que se refere a ansiedade, os plantonistas de ambos os gêneros apresentaram maiores percentuais de ansiedade moderada. Todos esses resultados em comparação aos seus respectivos controles. Este estudo indica que a falta de investimento na qualidade de vida contribui para o desenvolvimento de sinais e sintomas de stresse, bem como da ansiedade. Assim requer que outros estudos possam ser desenvolvidos com perspectivas interventivas visando a ampliação do tema.
Personal and professional conditions experienced by social educative agents, who work in adolescent’s social education under internment measure seems to intensify the development of stress and anxiety. This function goes beyond the security, are involved in a scenario of constant tension. This study evaluated the life’s quality participation and the stress’s levels in the genesis of anxiety disorders in duty physicians of FUNASE/PE, Brazil. 40 social educative agents, being 20 laborers and 20 duty physicians were evaluated. The individuals were subjected to the life’s quality inventory (QLI), inventory of symptoms of stress in adults Lipp (ISSL) and the Beck's Anxiety inventory (BAI). The data were analyzed by chi square test, with p < 0,05, represented in contingency tables and expressed in percentage. This study verified in the life’s quality evaluation that duty physicians of both genders had higher percentages of failures in quadrants related to the social life, professional and healthcare. Regarding the stress, duty physicians of both genders had higher stress’s percentage, with psychological predominance, located at the resistance’s stage. Regarding anxiety, duty physicians of both sexes showed higher percentages of moderate anxiety. All these results compared to their respective controls. This study indicates that a lack of investment in the quality of life contributes to development of signs and symptoms of stress and anxiety. Thus requires further studies can be developed with interventional perspectives aiming to expand the theme.