Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Positionnement nucléaire“

L’Église évangélique de Polynésie française (EEPF) prend son autonomie vis-à-vis des missionnaires français en 1963, au moment de la construction du Centre d’expérimentation du Pacifique (CEP). Rapidement, l’Église impose une consigne de silence à propos du nucléaire. Mais au détour des années 1970, de nouvelles théologies ancrées dans un contexte océanien et anticolonial font fléchir ce positionnement. Un engagement contre le nucléaire s’affirme, au miroir d’une autochtonisation de l’institution qui ne manque pas de révéler des tensions intergénérationnelles.

Les muscles striés squelettiques sont constitués de cellules post-mitotiques et multinucléées : les fibres musculaires, dans lesquelles les noyaux sont régulièrement espacés et positionnés à leur périphérie. Ce positionnement spécifique des noyaux, nécessaire au bon fonctionnement du muscle, est essentiellement régulé par le réseau microtubulaire et ses partenaires protéiques. De nombreuses pathologies musculaires présentent une altération à la fois de l’organisation du réseau microtubulaire et du positionnement nucléaire, comme observé dans la Dystrophie Musculaire de Duchenne, les myopathies centronucléaires ou certaines maladies neuromusculaires. L’importance de l’interactome microtubulaire et son influence dans le maintien de l’homéostasie du muscle strié squelettique est un enjeu capital dans la compréhension des pathologies musculaires.

Le projet de centrale nucléaire de Basse-Loire, formulé par EDF en 1974 et abandonné en 1997, est singulier en France par son étendue temporelle. Il constitue un lieu privilégié pour observer les transformations des mobilisations antinucléaires sous la présidence de François Mitterrand. Contesté au Pellerin par les élus socialistes locaux, il est suspendu en 1981 puis transféré 15 kilomètres en aval, au Carnet. Il est alors progressivement défendu par le PS au niveau départemental, mais aussi constamment contesté. Son histoire montre le positionnement fluctuant des élus nationaux et locaux et des militants PS, ainsi que leurs relations avec les mobilisations antinucléaires. Elle témoigne aussi des transformations de l’industrie nucléaire française, du programme d’équipement des années 1970-1980 au redéploiement autour de l’EPR (European Pressurized Reactor) à la fin du siècle.

Le juste positionnement du noyau durant la formation musculaire semble important pour la fonction musculaire et des défauts ont été associés à plusieurs maladies musculaires. Le positionnement nucléaire dépend des microtubules (MTs), qui sont réorganisés depuis le centrosome, dans les myoblastes proliférants, vers l’enveloppe nucléaire (EN), dans les myotubes différenciés. Cette réorganisation s'accompagne de la redistribution des protéines centrosomales vers l’EN qui adopte le rôle de centre organisateur des microtubules (MTOC) lors de la différenciation myogénique. Néanmoins, les mécanismes sous-jacents restent inconnus. Ici, nous avons identifié les protéines Nesprin-1 et Sun1/2, localisées respectivement à la membrane nucléaire externe et interne, comme impliquées dans le recrutement de la fonction MTOC à l’EN. Les cellules déficientes en Nesprin-1 ou Sun1/2 ont montré une localisation altérée des protéines centrosomales dans le cytoplasme et l’absence des MTs depuis l’EN. De plus, Nesprin-1alpha, une myo-isoforme de Nesprin-1, s’associait aux protéines centrosomales Akap450, Pericentrin et Pcm1 dans les myotubes C2C12 et était suffisante pour corriger les défauts observés dans des cellules déplétées en Nesprin-1. Parmi les protéines centrosomales recrutées par Nesprin-1alpha, seule Akap450 semble nécessaire à la nucléation des MTs à l’EN. Ce processus, médié par Akap450 et Nesprin-1alpha, s’est avéré important pour le positionnement nucléaire lors du développement des myotubes. Ces résultats renforcent notre compréhension sur le lien causal entre des défauts lors de la formation du MTOC à l’EN et des défauts de positionnement nucléaire dans les dystrophies musculaires
The accurate position of the nucleus during skeletal muscle formation seems to be important for muscle function, and defects have been associated with numerous muscle diseases. Nuclear positioning requires microtubules (MTs) which are reorganized from the centrosome in proliferating myoblasts to the nuclear envelope (NE) in differentiated myotubes. This dramatic MT reorganization is accompanied by a redistribution of proteins from the centrosome to the NE which thus takes over the function as a microtubule-organizing center (MTOC) during myogenic differentiation. However, the underlying mechanisms are still unknown. Here, we identified Nesprin-1 and Sun1/2, outer and inner nuclear membrane proteins, respectively, to be involved in the recruitment of MTOC function to the NE. Nesprin-1 or Sun1/2 deficient cells displayed mislocalization of centrosomal proteins to the cytoplasm and failed to regrow MTs from the NE. Moreover, the muscle-specific isoform of Nesprin-1, namely Nesprin-1alpha, was shown to be highly associated with the centrosomal proteins Akap450, Pericentrin and Pcm1 in C2C12 myotubes and to be sufficient to rescue the observed defects in Nesprin-1 depleted cells. Among the centrosomal proteins localizing at the NE during myogenic differentiation, solely Akap450 seemed to be required for MT nucleation. Akap450-Nesprin-1alpha-mediated MT nucleation from the NE was demonstrated to play an important role in nuclear positioning during myotube formation. These findings strengthen our understanding on how defects in MTOC formation at the NE can link to nuclear positioning defects in muscular dystrophies

La morphogenèse est le processus fondamental par lequel un organisme acquiert sa forme, établissant les fondations structurelles et fonctionnelles nécessaires à son développement correct. Pendant l'embryogenèse, la morphogenèse tissulaire découle du contrôle génétique des forces locales et globales pour façonner les feuillets épithéliaux en structures matures. Nous avons désormais une compréhension de la régulation génétique impliquée dans le remodelage du cytosquelette pour générer ces forces et réaliser des processus morphogénétiques simples. Cependant, ces événements ont été étudiés individuellement, alors qu'ils surviennent simultanément durant le développement. Pour explorer comment un même tissu subit plusieurs changements de forme simultanés, nous utilisons l'embryon de Drosophile comme modèle, en nous concentrant sur le repliement et l'extension simultanés du mésoderme présomptif. Cette transformation tissulaire complexe repose sur la réorganisation du réseau cortical d'actomyosine en deux niveaux subcellulaires. Le premier niveau, situé à l'apex des cellules mésodermiques, médie la constriction apicale pour le repliement du mésoderme, tandis que le second niveau, situé au cortex latéral, entraîne l'intercalation cellulaire polarisée pour la convergence-extension du tissu. Nous étudions maintenant comment les cellules mésodermiques parviennent à contrôler spatio-temporellement la distribution d'actomyosine en niveaux subcellulaires distincts pour réaliser des changements simultanés de forme et de topologie. Des travaux antérieurs ont mis en évidence le déplacement basal des noyaux pendant le repliement du mésoderme, un phénomène conservé durant l'embryogénèse de nombreuses espèces. Bien que de nombreuses recherches aient pu élucider la régulation du positionnement nucléaire, l'effet de la position du noyau sur la morphogenèse tissulaire reste inconnu. Dans cette étude, je démontre que le noyau contrôle la distribution subcellulaire du réseau d'actomyosine. En raison des contraintes géométriques imposées par la forme columnaire des cellules épithéliales du mésoderme, le noyau agit comme une barrière, protégeant le cortex latéral du réseau de microtubules et régulant la distribution de la molécule de signalisation RhoGEF2. Le repositionnement basal du noyau, entraîné par la contraction du premier niveau d'actomyosine et le flux cytoplasmique résultant, permet de libérer le cortex latéral pour que RhoGEF2 s'y accumule, dirigeant ainsi la formation stéréotypée du second niveau d'actomyosine. Ce travail identifie donc un nouveau rôle du noyau permettant la compartimentation spatio-temporelle du cytosquelette, générant ainsi une structure modulaire qui alimente plusieurs processus morphogénétiques simultanés
Morphogenesis is the fundamental process by which an organism acquires its shape, establishing the structural and functional foundations for proper development. During embryogenesis, tissue morphogenesis arises from genetic patterning that drives both local and organismal forces to shape epithelial sheets into mature structures. We now broadly understand the genetic regulation involved in the remodelling of cytoskeletal elements to generate these forces and drive simple morphogenetic processes. However, these events have typically been studied individually, despite occurring simultaneously during development. To explore how a single tissue undergoes multiple simultaneous shape changes, we use the Drosophila embryo as a model system, focusing on the simultaneous folding and extension of the presumptive mesoderm tissue. This complex tissue transformation relies on the timely reorganization of the cortical actomyosin network in two subcellular tiers. The first tier, at the apex of mesoderm cells, mediates apical constriction for tissue folding, while the second tier, at the lateral cortex, drives polarized cell intercalation for tissue convergence-extension. We now investigate how mesoderm cells segregate actomyosin into distinct subcellular tiers to achieve simultaneous shape and topology changes. Previous work highlighted the basal displacement of nuclei during mesoderm folding, a feature conserved across species. While much research has focused on nuclear positioning regulation, the effect of nuclear position on tissue morphogenesis remains unclear. In this study, I demonstrate that the nucleus controls the establishment of the two-tier actomyosin network. Within the geometric constraints of mesoderm columnar epithelial cells, the nucleus acts as a barrier, shielding the lateral cortex from the microtubule network and regulating the distribution of the signalling molecule RhoGEF2. The relocation of the nucleus, driven by the contraction of the first actomyosin tier and the resulting cytoplasmic flow, unshields the lateral cortex for RhoGEF2 delivery to direct the stereotypic formation of the second actomyosin tier. This work identifies a new role for the nucleus as a spatiotemporal cytoskeleton compartmentalizer, establishing a modular scaffold that powers multiple simultaneous morphogenetic processes

Le juste positionnement du noyau durant la formation musculaire semble important pour la fonction musculaire et des défauts ont été associés à plusieurs maladies musculaires. Le positionnement nucléaire dépend des microtubules (MTs), qui sont réorganisés depuis le centrosome, dans les myoblastes proliférants, vers l’enveloppe nucléaire (EN), dans les myotubes différenciés. Cette réorganisation s'accompagne de la redistribution des protéines centrosomales vers l’EN qui adopte le rôle de centre organisateur des microtubules (MTOC) lors de la différenciation myogénique. Néanmoins, les mécanismes sous-jacents restent inconnus. Ici, nous avons identifié les protéines Nesprin-1 et Sun1/2, localisées respectivement à la membrane nucléaire externe et interne, comme impliquées dans le recrutement de la fonction MTOC à l’EN. Les cellules déficientes en Nesprin-1 ou Sun1/2 ont montré une localisation altérée des protéines centrosomales dans le cytoplasme et l’absence des MTs depuis l’EN. De plus, Nesprin-1alpha, une myo-isoforme de Nesprin-1, s’associait aux protéines centrosomales Akap450, Pericentrin et Pcm1 dans les myotubes C2C12 et était suffisante pour corriger les défauts observés dans des cellules déplétées en Nesprin-1. Parmi les protéines centrosomales recrutées par Nesprin-1alpha, seule Akap450 semble nécessaire à la nucléation des MTs à l’EN. Ce processus, médié par Akap450 et Nesprin-1alpha, s’est avéré important pour le positionnement nucléaire lors du développement des myotubes. Ces résultats renforcent notre compréhension sur le lien causal entre des défauts lors de la formation du MTOC à l’EN et des défauts de positionnement nucléaire dans les dystrophies musculaires
The accurate position of the nucleus during skeletal muscle formation seems to be important for muscle function, and defects have been associated with numerous muscle diseases. Nuclear positioning requires microtubules (MTs) which are reorganized from the centrosome in proliferating myoblasts to the nuclear envelope (NE) in differentiated myotubes. This dramatic MT reorganization is accompanied by a redistribution of proteins from the centrosome to the NE which thus takes over the function as a microtubule-organizing center (MTOC) during myogenic differentiation. However, the underlying mechanisms are still unknown. Here, we identified Nesprin-1 and Sun1/2, outer and inner nuclear membrane proteins, respectively, to be involved in the recruitment of MTOC function to the NE. Nesprin-1 or Sun1/2 deficient cells displayed mislocalization of centrosomal proteins to the cytoplasm and failed to regrow MTs from the NE. Moreover, the muscle-specific isoform of Nesprin-1, namely Nesprin-1alpha, was shown to be highly associated with the centrosomal proteins Akap450, Pericentrin and Pcm1 in C2C12 myotubes and to be sufficient to rescue the observed defects in Nesprin-1 depleted cells. Among the centrosomal proteins localizing at the NE during myogenic differentiation, solely Akap450 seemed to be required for MT nucleation. Akap450-Nesprin-1alpha-mediated MT nucleation from the NE was demonstrated to play an important role in nuclear positioning during myotube formation. These findings strengthen our understanding on how defects in MTOC formation at the NE can link to nuclear positioning defects in muscular dystrophies

Le travail présenté dans cette thèse porte d’une part sur le développement et la caractérisation d’une nouvelle génération de détecteurs Micromegas (MICROMEsh GAseous Structure) pour l’expérience COMPASS au Cern, et d’autre part sur l’estimation de la contribution de canaux diffractifs à la production de pions et de kaons, dans le cadre de l’étude des fonctions de fragmentation de quarks en hadrons à COMPASS. De nouveaux détecteurs Micromegas d’une surface active de 40 x 40 cm² sont en cours de développement pour le futur de l’expérience COMPASS, à partir de 2015. Ces détecteurs devront fonctionner dans des flux de muons et hadrons approchant 8 MHz/cm². Pour cela, une zone centrale d’environ 5 cm de diamètre, traversée par le faisceau, sera constituée de 1280 pixels, et des technologies permettant de fortement réduire l’impact des décharges seront adoptées. Quatre prototypes de géométrie finale utilisant deux types de technologies de réduction des décharges différentes ont été produits au Cern et testés en conditions réelles à COMPASS entre 2010 et 2012. Trois d’entre eux sont des détecteurs hybrides utilisant une feuille GEM (Gas Electron Multiplier) en tant qu’étage de préamplification pour réduire la probabilité de décharge. Le dernier détecteur est équipé d’une structure résistive à « résistances enterrées », permettant la réduction de l’amplitude des décharges. Leurs performances sont présentées dans cette thèse. L’impact de ces résultats sur la production et la mise en œuvre de la série finale de détecteurs est également discuté. Les fonctions de fragmentation de quarks en hadrons l’hadronisation d’un quark de saveur q en un hadron h. Ces fonctions universelles interviennent dans l’expression de la section efficace de nombreux processus. Elles sont accessibles à COMPASS via la réaction de diffusion profondément inélastique semi-inclusive de muons sur des nucléons. Les observables permettant leur extraction dans ce cadre sont les multiplicités de hadrons, soit le nombre moyen de hadrons produits par événement de diffusion profondément inélastique. Les mésons vecteurs issus de processus diffractifs produisent également des pions et kaons par leur désintégration. Ces processus n’impliquant pas l’hadronisation d’un quark, il semble justifié de ne pas les comptabiliser dans la mesure des multiplicités. Ce travail propose une étude Monte-Carlo des contributions de la production diffractive de mésons vecteurs rho et phi à la production de hadrons léger et aux événements inclusifs. Des facteurs de correction des multiplicités sont finalement établis. Enfin, l’effet de cette correction sur l’extraction des fonctions de fragmentation en pions est présenté
This thesis is dedicated to the development and characterisation of a new generation of Micromegas (MICROMEsh GAseous Structure) detectors for the COMPASS experiment at Cern, and the estimation of the diffractive processes’ contribution to the production of pions and kaons, concerning the study of the quark fragmentation functions into hadrons at COMPASS. New Micromegas detectors with a 40 x 40 cm² active area are being developed for the future physics program of the COMPASS experiment starting in 2015. These detectors will have to work in high muon and hadron flux (close to 8 MHz/cm²). In this context, a central area of about 5 cm diameter, crossed by the beam, will be composed of 1280 pixels, and discharge-reduction technologies will be used. Four prototypes with a final read-out geometry, using two different discharge-reduction technologies have been produced at Cern and studied in nominal conditions at COMPASS between 2010 and 2012. Three are hybrid detectors using a GEM (Gas Electron Multiplier) foil as a preamplification stage to reduce the discharge probability. The other is equipped with a so called “buried resistors” resistive structure allowing to strongly reduce the discharge amplitude. Their performances are presented in this thesis. The impact of these results on the production and implementation of the final series of detectors is also discussed. Quark fragmentation functions into hadrons describe the hadronisation of a quark of flavor q into a hadron h. These universal functions take part in the cross-section expression of several processes. They can be accessed at COMPASS via semi-inclusive deep inelastic scattering of muons off nucleons. The relevant observables for fragmentation function extraction are hadron multiplicities, corresponding to the mean number of hadrons produced per deep inelastic scattering event. Vector mesons produced by a diffractive process can decay into pions and kaons. As such processes do not involve quark hadronisation, they should a priori be excluded from multiplicity measurements. This work presents a Monte-Carlo study of the impact of diffractive rho and phi production on light hadrons and inclusive events yields. Multiplicity correction factors are finally established. The effect of this correction on the extraction of pion fragmentation functions is also discussed

Afin de disposer de moyens propres en cas de crise nucléaire ou radiologique, le Service de santé des armées a créé, au sein l'Institut de recherche biomédicale des armées, le laboratoire de dosimétrie biologique des irradiations. Ce laboratoire effectue, après un événement nucléaire ou radiologique, accidentel ou malveillant, une estimation de la dose de rayonnements ionisants reçue par les victimes dans une optique de tri, puis de prise en charge médicale adaptée. Il utilise pour cela les techniques chromosomiques recommandées par I 'Agence internationale de l'énergie atomique. Il complète les capacités du Service de protection radiologique des armées, spécialisé dans la dosimétrie physique. Le positionnement du Laboratoire de dosimétrie biologique des irradiations à l'Institut de recherche biomédicale des armées lui permet de faire évoluer et d'améliorer sa capacité d'expertise et l'ouvre à des projets de recherche collaboratifs. Il s'implique dans des réseaux internationaux d'inter-comparaisons en dosimétrie chromosomique.