Letteratura scientifica selezionata sul tema "Cartographie de réplication optique"

La cartographie génomique optique (CGO) est une nouvelle technologie qui révolutionne actuellement la génétique en offrant la possibilité de détecter, à haute résolution, les variants de nombre de copies ainsi que les différentes classes de variants de structure sur l’ensemble du génome. En raison de l’impact crucial des données cytogénétiques et moléculaires dans la prise en charge diagnostique, pronostique et thérapeutique des hémopathies malignes, la CGO est une avancée technologique majeure dans les laboratoires de biologie médicale, en particulier en onco-hématologie. Cette revue détaille ses caractéristiques, sa place parmi les techniques de génétique existantes et ses applications dans les hémopathies malignes, en prenant l’exemple des leucémies aiguës myéloïdes et lymphoblastiques, des syndromes myélodysplasiques, de la leucémie lymphoïde chronique et du myélome multiple.

Le réchauffement climatique est un phénomène d’envergure mondiale qui se répercute sur le système climatique. Une des conséquences du réchauffement climatique est l'extension de la période de sécheresse, favorisant ainsi l’augmentation des fréquences du phénomène des feux de végétation. Les feux incontrôlés perturbent l’écologie et la fonctionnalité des écosystèmes, entraînant parfois leur érosion. La présente étude est une contribution pour la gestion des feux de végétation au Togo et porte sur le suivi spatial pour la saison des feux 2018-2019. Elle explore la potentialité des nouvelles données satellitaires Sentinel-2 (S-2) en accès libre dans la gamme de la télédétection optique pour la détection des surfaces brûlées, la cartographie des feux utilitaires et des feux incontrôlés. Elle teste également la performance de la méthode de cartographie des feux de végétation à partir de l’indice NBR (Normalized Burn Ratio) initialement conçue pour les images Landsat et évalue la biomasse végétale brûlée. Les résultats révèlent que les images S-2 présentent du potentiel dans la restitution des surfaces brûlées. La performance de la méthode de l’indice NBR sur les images S-2 est satisfaisante. La cartographie des feux de végétation montre que les feux utilitaires représentent 21,75 % contre 78,25 % pour les feux incontrôlés. L’ensemble des feux de végétation enregistrés a occasionné l’incendie de 5 878 km2 du couvert végétal, soit 10,39 % du territoire national. Le couvert végétal brûlé est composé majoritairement de savanes (33,12 %), de cultures et jachères (24,48 %), de plantations (14,59 %), de forêts claires (14,43 %) et de forêts riveraines (13,02 %). Les résultats obtenus constituent des éléments tangibles pour le suivi, la sensibilisation, l’élaboration des plans d’aménagement, de prévention et de gestion des feux.

Dans cet article, nous analysons la possibilité d’amélioration de la classification des cultures dans un périmètre irrigué du nord du Maroc en se basant sur la combinaison des données multi-temporelles de deux satellites (Sentinel-1 et Sentinel-2) avec l’inclusion de neuf indices. Le périmètre concerné (Loukkos), en plus de sa position stratégique, se caractérise par un climat méditerranéen avec une forte valeur écologique. Il présente une intense activité agricole avec une grande diversité des cultures dont le fonctionnement pourrait être affecté par le changement climatique. Afin de quantifier les besoins en eau, nous avons utilisé les séries d’images satellitaires acquises pour la période du 09/2017 au 08/2018. Les cartes produites pour trois niveaux de classification illustrent notre approche. L’étude a montré que les 10 canaux optiques, à 10 et 20 m de résolution spatiale, des données acquises par Sentinel-2 permettent d'obtenir de bonnes performances, avec un indice de kappa > 85% pour les sous-classes et une précision globale > 86%. Ces performances sont supérieures à celles obtenues avec des données radar acquises par Sentinel-1, avec des écarts de F-score inférieurs de 9% en moyenne, et pouvant aller jusqu'à 29% (sur le chêne-liège/Niveau SSC). Ni l'ajout d'indices radiométriques optiques, ni la combinaison des données optiques et radar n'apportent d'amélioration significative aux performances obtenues avec les données Sentinel-2. Afin d’exploiter les données obtenues, les travaux à venir se focaliseraient sur l’étude des profils temporels de chaque type de culture.Mots-clés : Sentinel-1, Sentinel-2, Classification supervisée, Forêt aléatoire, Cultures, Loukkos

L’article explore les relations d’espace, de caste et de genre dans les massacres de Dalits en localisant les survivantes du massacre de Kilvenmani (1968) dans une optique de géocritique féministe et de cartographie numérique. L’introduction traite des recherches féministes dans le domaine des SIG pour les situer dans le contexte d’un ensemble de connaissances plus vaste. Vient ensuite une section sur le contexte du massacre de Kilvenmani et les recherches connexes. La prochaine section résume la méthodologie hybride/mixte qui combine géocritique féministe (localisant les survivantes sur les lieux de la violence) et la cartographie numérique (localisant les survivantes sur des cartes géographiques et analysant les liens). Il est aussi question des sources utilisées pour identifier les survivantes. Ces sources sont fictives (romans, films) et non fictives (documentation, articles de journaux), et ont été soigneusement examinées pour comprendre la réalité de l’expérience du massacre vécue par les femmes dalits. La prochaine section donne la représentation sur carte des survivantes, à l’aide du logiciel QGIS, avec l’analyse des données et de nouveaux résultats traitant des relations de caste, d’espace et de genre dans le massacre des Dalits. Les deux études de cas, I (sur le massacre de Marichjhapi) et II (sur le massacre de Kilvenmani), font partie d’une étude élargie qui vise à créer une archive spatiale plus vaste des survivantes de massacres choisis de Dalits en Inde indépendante.

La submersion marine est l’une des principales menaces qui pèsent sur les zones humides littorales de la péninsule du Cap Bon. Or, cette menace est amenée à se renforcer en raison du réchauffement climatique qui entraînera une élévation du niveau marin et vraisemblablement un renforcement de l’intensité des tempêtes et des cyclones tropicaux d’ici à l’horizon 2100. L’objectif a donc été d’évaluer la vulnérabilité de la lagune face à la submersion. Dans cette optique, après avoir identifié les enjeux liés à l’élévation du niveau de la mer pour la lagune, nous avons dressé une cartographie prévisionnelle des risques de submersion par l’intermédiaire d’une application cartographique basée sur une modélisation numérique de terrain et analysé les impacts potentiels de ce phénomène. La cartographie est donc amenée à devenir centrale pour l’étude de l’impact du risque de la submersion marine sur les lagunes côtières et la gestion de ces espaces dans les décennies à venir. La cartographie de l’aléa submersion marine a montré que l’ouverture épisodique de brèches lors des tempêtes pourrait entraîner la submersion de l’ensemble du domaine lagunaire et aurait un impact morphogénique essentiel. En effet, le phénomène d’une accélération de l’élévation du niveau marin et d’un renforcement des tempêtes génère le morcellement du cordon littoral qui sépare la lagune de la mer. Par ailleurs, les pertes de matériel sédimentaire pour la plage augmenteront, dans la mesure où, lors d’une tempête, une grande partie des matériaux déplacés par les vagues dans les étangs par submersion ou par ouverture d’une brèche, ne peut être récupérée par la suite. Tout ceci constitue un facteur d’accélération du recul ou de disparition de la plage déjà très érodée. Les impacts de cette submersion pourraient être importants en absence de mesures préventives. Elle aurait ainsi des répercussions profondes sur les systèmes naturels et environnementaux et sur la qualité de vie de la population locale.

Ce travail porte sur l’évaluation du potentiel des images multi-temporelles et multi-capteurs (optique et radar) des satellites Sentinel 1 et 2 pour la cartographie de l’occupation du sol et le suivi de l’évolution du trait de côte dans un écosystème tropical sur la période 2015 à 2020. La zone d’étude choisie est l’Estuaire du Cameroun. Cette zone représente un milieu de transition écologique majeur dans la sous-région avec la présence de réserves naturelles protégées (mangroves, forêt dense, zones humides) mais aussi une forte activité anthropique (constructions, agriculture, forêt dégradée). L’approche méthodologique a consisté en une chaine de prétraitements et d’analyses visuelles d’images, suivie d’une combinaison des bandes de chaque capteur, d’une classification supervisée Random Forest pour ébaucher une cartographie de l’occupation du sol et enfin une numérisation du trait de côte. Globalement, les résultats montrent que la classification, avec les images Sentinel 2 en utilisant 10 bandes et en ajoutant 4 indices de végétation, s’avère légèrement plus précise (95.75%) que celle issue des 13 bandes initiales (91.78%). La classification avec les seules images Sentinel 1A double polarisation (VV, VH) conduit à une précision de 78.44%. La combinaison des bandes Sentinel 2A (10 bandes et 4 indices) et Sentinel 1 améliore les résultats et conduit à une précision de 98.76%. Nos résultats montrent aussi que l’utilisation des séries chronologiques d’images multi-temporelles améliore considérablement la précision de classification par rapport à l’usage d’une seule image (mono-date), et cela pour les deux capteurs, soit un gain supplémentaire de 13% et 10% respectivement pour Sentinel-2 et Sentinel-1. Néanmoins ce gain reste faible pour les classes temporellement stables. Les résultats d’analyse de l’évolution du trait de côte montrent que l’estuaire du Cameroun est perturbé selon différents niveaux d’érosion (Cap Cameroun, Partie Nord île Manoka, embouchure de la Sanaga), et d’accrétion (Limbé, et Partie Sud île Manoka) et aussi par de faible variations internes. La fusion des données de télédétection optique et radar dans la discrimination des classes d’occupation du sol, a permis de montrer que les zones de constructions sont les plus vulnérables à l’érosion côtière. Par contre, la présence de la végétation (mangrove, forêt) stabilise et protège la côte d’éventuels risques de cette nature.

Le rôle des forêts dans la séquestration du carbone est important dans un contexte de changement climatique. Dans cet article, il est question d’effectuer une évaluation du stock de carbone dans la région de Libreville à partir des données de télédétection sur une période allant de 2001 à 2018. Cette évaluation des stocks de carbone végétal est basée essentiellement sur l’imagerie optique Landsat. En amont, une première analyse visant à produire une cartographie d’occupation du sol entre 2001 et 2018 a été effectuée. Ces résultats préliminaires ont par la suite été utilisés en tant que proxy pour l’évaluation des stocks de carbone en utilisant comme base les classes végétales de forêts terrestres et forêts de mangroves. La valeur moyenne de stock de carbone contenue dans chaque classe est issue des travaux bibliographiques réalisés majoritairement dans la même zone d’étude. La valeur totale du stock de carbone a été estimée à 70 913 018 ± 896 et à 68 340 383 ± 927 tonnes respectivement en 2001 et en 2018.

Au cours des dernières années, on assiste à la montée en puissance d’un discours en faveur de l’intégration des fonctionnalités de l’intelligence artificielle aux pratiques de gestion des documents et des archives. Cela s’inscrit dans une optique d’automatisation de ces pratiques afin d’améliorer la qualité de l’information documentaire et multiplier les opportunités de son exploitation par les usagers, et ce, suivant leurs préoccupations. Cela nous amène à nous interroger sur la possibilité de parler d’un cinquième paradigme archivistique, soit celui de l’automatisation, lequel commande une révision des procédés par lesquels l’information documentaire est créée, traitée, diffusée et préservée à long terme. Sur la base de la cartographie des paradigmes archivistiques établie par Cook (2013), cet article vise à explorer la manière dont l’automatisation peut s’inscrire dans la continuité de ces paradigmes, tout en mettant de l’avant les nouveaux rôles à jouer par les archivistes et les gestionnaires de documents dans ce contexte.

La réplication de l'ADN est un processus vital qui assure la transmission l'information génétique aux cellules filles. Chez les eucaryotes, la réplication du génome s'effectue en utilisant de multiples origines de réplication. Chez les métazoaires, la cartographie de la réplication demeure difficile. Les cartographies pangénomiques des origines de réplication chez l’Homme réalisées à l'aide de techniques de séquençage, ne s’accordent que modérément. Une explication possible de ces incohérences est que ces approches utilisent de grandes populations cellulaires qui ne nous donne qu’une image moyenne de la réplication. Ainsi, pour mieux comprendre la réplication de l'ADN et accéder à cette variabilité inter-cellulaire, il est fondamental de développer des techniques en molécule unique telle que le peignage moléculaire. Cependant, cette dernière est réfractaire à l'automatisation et empêche l'analyse pangénomique de la réplication. Pour surmonter ces obstacles, nous avons ré-employé un dispositif de cartographie optique basé sur de la microfluidique, le système Bionano Genomics Irys, pour le High Throughput Optical MApping of Replicating DNA (HOMARD). Typiquement, pour un “run”, nous recueillons plus de 34 000 images et plus de 63 000 Mpb d'ADN. Nos nouveaux outils open source, qui ont nécessité l'adaptation du logiciel propriétaire fourni, nous permettent de visualiser simultanément les profils d'intensité de l’ensemble des molécules d'ADN cartographiées, de vérifier la qualité de la cartographie réalisée et, en particulier, de voir où sont situés les segments répliqués au niveau du génome en molécule unique. Nous démontrons la robustesse de notre approche en fournissant, avec une couverture sans précédent (23 311 x), une carte de la réplication de l'ADN bactériophage dupliqué dans des extraits d'œufs Xenopus et mettons en évidence le potentiel du système Irys pour l’étude de la réplication de l'ADN et autres études de génomiques fonctionnelles, en plus de son utilisation standard
DNA replication is a vital process ensuring accurate conveyance of the genetic information to the daughter cells. In eukaryotic organisms, genome replication is carried out by using multiple start sites, also known as replication origins. In metazoans, the mapping of replication remains challenging. Genome wide mapping of human replication origins performed using sequencing techniques only modestly agree. These existing genome wide approaches use large cell populations that smooth out variability between chromosomal copies that could explain this inconsistency. Thus, to get a better understanding of DNA replication and to uncover the cell-to-cell variability, the development of single molecule techniques is fundamental. DNA combing, a widespread technique used to map DNA replication at a single molecule level, is refractory to automation, forestalling genome-wide analysis. To overcome these impediments, we repurposed an optical DNA mapping device based on microfluidics, the Bionano Genomics Irys system, for High-throughput Optical MApping of Replicating DNA (HOMARD). We typically collect, for a single run, over 34 000 images and more than 63 000 Mbp of DNA. Our new open source tools, that required the adaptation of the provided proprietary software, empower us to simultaneously visualize the intensity profiles of all mapped DNA molecules, check the optical mapping performed and, in particular, see where the replication tracks are located genome-wide at a single molecule level. We demonstrate the robustness of our approach by providing an ultra-high coverage (23,311 x) replication map of bacteriophage DNA in Xenopus egg extracts and the potential of the Irys system for DNA replication and other functional genomic studies apart from its standard use

La réplication de l'ADN est régulée par l'emplacement et le moment de l'initiation de la réplication. Par conséquent, beaucoup d'efforts ont été investis dans l'identification et l'analyse des sites d'initiation de la réplication dans les cellules humaines. Cependant, la nature hétérogène de la cinétique de réplication eucaryote et la faible efficacité de l'utilisation du site d'initiation individuelle chez les métazoaires a rendu difficile la cartographie de l'emplacement et du moment de l'initiation de la réplication dans les cellules humaines. Une solution potentielle au problème de la cartographie de la réplication humaine est l'analyse dans les molécules uniques. Cependant, les approches actuelles ne fournissent pas le débit requis pour les expériences à l'échelle du génome humaine. Pour relever ce défi, nous avons développé la cartographie de réplication optique (Optical Replicaiton Mapping - ORM), une approche de molécule unique à haut débit pour cartographier l'ADN nouvellement répliqué, et l'avons utilisée pour cartographier les événements d'initiation précoce dans les cellules humaines. La nature de molécule unique de nos données, et une couverture totale de plus de 2000 fois du génome humain sur 27 millions de fibres d'une longueur moyenne d'environ 300 kb, nous permettent d'identifier les sites d'initiation et leur probabilité d’initiation avec une grande confiance. En particulier, pour la première fois, nous sommes en mesure de mesurer à l'échelle du génome humain l'efficacité absolue de l'initiation de la réplication. Nous constatons que la distribution de l'initiation de la réplication humaine est cohérente avec l'initiation inefficace et stochastique de complexes d'initiation potentiels distribués de manière hétérogène enrichis en chromatine accessible. En particulier, nous constatons que les sites d'initiation de la réplication humaine ne sont pas limités à des origines de réplication bien définies, mais sont plutôt répartis sur de larges zones d'initiation constituées de nombreux sites d'initiation. De plus, nous ne trouvons aucune corrélation des événements d'initiation entre les zones d'initiation voisines. Bien que la plupart des événements d'initiation précoce se produisent dans les régions à réplication précoce du génome, un nombre significatif se produit dans les régions tardives. Le fait que les sites d'initiation dans les régions tardive aient une certaine probabilité d’initiation au début de la phase S suggère que la principale différence entre les événements d'initiation dans les régions à réplication précoce et tardive est leur probabilité intrinsèque d’initiation, et n’est pas due à une différence qualitative dans leur distribution de temps d’initiation. De plus, la modélisation de la cinétique de réplication démontre que la mesure de l'efficacité d’initiation de la zone d'initiation au début de la phase S suffit pour prédire le temps d’initiation moyen de ces zones tout au long de la phase S, ce qui suggère en outre que les différences entre les temps d’initiation des zones d'initiation précoce et tardive sont quantitatives plutôt que qualitatives. Ces observations sont cohérentes avec les modèles stochastiques de la régulation de l'initiation et suggèrent que la régulation stochastique de la cinétique de réplication est une caractéristique fondamentale de la réplication chez eucaryotes, conservée de la levure à l'homme
DNA replication is regulated by the location and timing of replication initiation. Therefore, much effort has been invested in identifying and analyzing the sites of human replication initiation. However, the heterogeneous nature of eukaryotic replication kinetics and the low efficiency of individual initiation site utilization in metazoans has made mapping the location and timing of replication initiation in human cells difficult. A potential solution to the problem of human replication mapping is single-molecule analysis. However, current approaches do not provide the throughput required for genome-wide experiments. To address this challenge, we have developed Optical Replication Mapping (ORM), a high-throughput single-molecule approach to map newly replicated DNA and used it to map early initiation events in human cells. The single-molecule nature of our data, and a total of more than 2000-fold coverage of the human genome on 27 million fibers averaging ~300 kb in length, allow us to identify initiation sites and their firing probability with high confidence. In particular, for the first time, we are able to measure genome-wide the absolute efficiency of human replication initiation. We find that the distribution of human replication initiation is consistent with inefficient, stochastic initiation of heterogeneously distributed potential initiation complexes enriched in accessible chromatin. In particular, we find sites of human replication initiation are not confined to well-defined replication origins but are instead distributed across broad initiation zones consisting of many initiation sites. Furthermore, we find no correlation of initiation events between neighboring initiation zones. Although most early initiation events occur in early-replicating regions of the genome, a significant number occur in late replicating regions. The fact that initiation sites in typically late-replicating regions. The fact that initiation sites in typically late-replicating regions have some probability of firing in early S phase suggests that the major difference between initiation events in early and late replicating regions is their intrinsic probability of firing, as opposed to a qualitative difference in their firing-time distributions. Moreover, modeling of replication kinetics demonstrates that measuring the efficiency of initiation-zone firing in early S phase suffices to predict the average firing time of such initiation zones throughout S phase, further suggesting that the differences between the firing times of early and late initiation zones are quantitative, rather than qualitative. These observations are consistent with stochastic models of initiation-timing regulation and suggest that stochastic regulation of replication kinetics is a fundamental feature of eukaryotic replication, conserved from yeast to humans

La réplication de l'ADN est un processus cellulaire crucial, qui garantit que chaque division cellulaire aboutit à une duplication précise du génome, composé de plus de 6 milliards de paires de bases chez l'homme. Ce processus repose sur l'activation précise de milliers d'origines de réplication dans un ordre temporel défini, appelé programme Replication Timing (RT). Ce programme est étroitement lié à l'organisation de la chromatine et sa dérégulation peut conduire à l'instabilité du génome, à des mutations et au développement des maladies telles que le cancer. Cependant, la nature hétérogène et stochastique de l'activation des origines dans les cellules de mammifères pose des défis importants à notre compréhension de l'initiation de la réplication de l'ADN chez l'homme. L'organisation de la chromatine et la RT sont intimement liées à la fonction du génome. La protéine RIF1, conservée au cours de l'évolution, joue un rôle clé dans le contrôle de ces processus. Bien que l'importance de RIF1 dans la régulation de la chronologie de la réplication de l'ADN et de l'organisation de la chromatine soit bien étudiée, la question de savoir si RIF1 affecte la localisation et l'efficacité des sites d'initiation de la réplication n'a pas été élucidée. Dans ce travail, pour étudier l'impact détaillé de RIF1 sur l'initiation et la dynamique des origines de réplication, nous avons appliqué la cartographie optique de la réplication (ORM) - une approche à haut débit et à molécule unique récemment développée par notre équipe, qui combine la détection fluorescente des origines actives marquées in vivo sur de longues molécules d'ADN individuelles et leur cartographie optique sur le génome en utilisant la technologie Bionano Genomics. Nos résultats obtenus à partir de cellules HCT116 en phase S précoce comblent ce manque de recherche en démontrant que la déplétion de RIF1 entraîne un changement radical dans la localisation des origines et l'efficacité des tirs, montrant un tir plus homogène à travers le génome, et remettant en question les hypothèses antérieures sur la spécificité et l'efficacité des origines de réplication. Notamment, notre approche ORM améliorée a permis la découverte d'un grand nombre de nouvelles origines activées lors de la déplétion de RIF1, ainsi qu'une caractérisation détaillée des schémas de modification des histones associés. Nos résultats révèlent également les différences dans l'initiation des origines par rapport aux nouveaux états de la chromatine : nous avons observé que l'absence de RIF1 n'avait pas d'impact uniforme sur tous les états de la chromatine. Plus précisément, la déplétion de RIF1 augmente significativement l'initiation de la réplication dans le nouvel état B0, caractérisé par un enrichissement en H3K9me2 et H2A.Z et des préférences d'interactions neutres pour les compartiments A et B, et n'affecte que très peu l'hétérochromatine B4 qui se réplique tardivement. Pour avancer l'étude des régions de réplication tardive, nous avons amélioré la méthode ORM en améliorant l'efficacité du marquage, ce qui nous a permis de calculer un profil de directionnalité de la fourche de réplication (RFD) à haute résolution directement à partir des cellules asynchronisées. Les profils RFD ont révélé la dynamique d'initiation dans les régions tardives, y compris les sites fragiles communs (CFS), et ont confirmé l'activation d'origines de réplication tardives précédemment absentes.En combinant des approches multi-omiques et ORM, ce travail démontre pour la première fois que RIF1 ne modifie pas seulement la RT mais que son absence conduit également à l'activation de nouvelles origines, fournissant un support important pour comprendre davantage les mécanismes moléculaires gouvernant la réplication de l'ADN et l'organisation du génome
DNA replication is a crucial cellular process, ensuring that each cell division results in an accurate duplication of genome composed of > 6 billion base pairs in humans. This process relies on the precise activation of thousands of replication origins in a defined temporal order called Replication Timing (RT) program. This program is tightly linked to chromatin organization and its deregulation can lead to genome instability, mutations and development of diseases, such as cancer. However, heterogeneous and stochastic nature of origins activation in mammalian cells poses significant challenges to our understanding of DNA replication initiation in humans. Chromatin organization and RT are intricately linked to genome function, with theevolutionary conserved protein RIF1 playing a key role in controlling these processes. Although the importance of RIF1 in regulating the timing of DNA replication and the chromatin organization is well studied, whether RIF1 affects the location and efficiency of replication initiation sites remained unclear. In this work, to investigate the detailed impact of RIF1 on replication origins initiation and dynamics, we applied Optical Replication Mapping, (ORM) - a high-throughput, single-molecule approach recently developed by our team, that combines the fluorescent detection of in vivo labelled active origins over long individual DNA molecules and their optical mapping to the genome using Bionano Genomics technology. Our results obtained from early S-phase HCT116 cells addresses the research gap by demonstrating that RIF1 depletion let to a dramatic change in origin location and firing efficiency, showing a more homogeneous firing across the genome, and challenging previous assumptions about replication origin specificity and efficiency. Notably, our enhanced ORM approach enabled the discovery of large number of new origins activated upon the depletion of RIF1, alongside a detailed characterization of the associated histone modification patterns. Our results also uncover the differences in origins initiation in relation to the newly classified chromatin states: we observed that the absence of RIF1 did not uniformly impact all chromatin states. Specifically, RIF1 depletion significantly enhances the replication initiation in the newly characterized B0 state, characterized by enriched H3K9me2 and H2A.Z and neutral interaction preferences for A and B compartments, and minimally affects the late-replicating B4 heterochromatin. To advance the study of late replication regions, we have upgraded the ORM method by improving the labelling efficiency that allowed us to compute a high-resolution Replication Fork Directionality profile (RFD) directly from the asynchronized cells. RFD profiles revealed the initiation dynamics in late regions including Common Fragile Sites (CFSs) and confirmed that the activation of previously absent late replication origins. Through combination of multi-omics and ORM approaches, this work for the first time demonstrates that RIF1 not only alters RT but it's absence also leads to the activation of new origins, providing an important support for further dissecting the molecular mechanisms governing DNA replication and genome organization

Depuis les années 80 la cartographie optique est devenu un outil important pour l'étude et la compréhension des arythmies cardiaques. Cette expérience permet la visualisation de flux de fluorescence à la surface du tissu ; fluorescence qui est directement liée au potentiel transmembranaire. Dans les observations en surface se cachent des informations sur la distribution en trois dimensions de ce potentiel. Nous souhaitons exploiter ces informations surfaciques afin de reconstruire le front de dépolarisation dans l'épaisseur. Pour cela nous avons développé une méthode basée sur la résolution d'un problème inverse. Le modèle direct est composée de deux équations de diffusion et d'une paramétrisation du front de dépolarisation. La résolution du problème inverse permet l'identification des caractéristiques du front. La méthode a été testée sur des données in silico avec différentes manières de caractériser le front (sphère qui croît au cours du temps, équation eikonale). Les résultats obtenus sont très satisfaisants et comparés à une méthode développée par Khait et al. [1]. Le passage à l'étude sur données expérimentales a mis en évidence un problème au niveau du modèle. Nous détaillons ici les pistes explorées pour améliorer le modèle : illumination constante, paramètres optiques, précision de l'approximation de diffusion. Plusieurs problèmes inverses sont considérés dans ce manuscrit, ce qui implique plusieurs fonctionnelles à minimiser et plusieurs gradients associés. Pour chaque cas, le calcul du gradient est explicité, le plus souvent par la méthode de l'adjoint. La méthode développée a aussi été appliquée à des données autres que la cartographie optique cardiaque
Since the 80's optical mapping has become an important tool for the study and the understanding of cardiac arythmias. This experiment allows the visualization of fluorescence fluxes through tissue surface. The fluorescence is directly related to the transmembrane potential. Information about its three-dimension distribution is hidden in the data on the surfaces. Our aim is to exploit this surface measurements to reconstruct the depolarization front in the thickness. For that purpose we developed a method based on the resolution of an inverse problem. The forward problem is made of two diffusion equations and the parametrization of the wavefront. The inverse problem resolution enables the identification of the front characteristics. The method has been tested on in silico data with different ways to parameter the front (expanding sphere, eikonal equation). The obtained results are very satisfying, and compared to a method derived by Khait et al. [1]. Moving to experimental data put in light an incoherence in the model. We detail the possible causes we explored to improve the model : constant illumination, optical parameters, accuracy of the diffusion approximation. Several inverse problems are considered in this manuscript, that involves several cost functions and associated gradients. For each case, the calculation of the gradient is explicit, often with the gradient method. The presented method was also applied on data other than cardiac optical mapping

Cette these developpe un outil mathematique de modelisation electrostatique permettant de determiner la reponse du capteur de mesure de tension a une repartition bidimensionnelle quelconque de potentiel electrique. Ces considerations theoriques ont ete verifiees grace a un capteur de tension experimental

Ce mémoire porte sur le comportement des solitons affectés, lors de leur entrée dans un guide d'onde à fibre optique, d'une légère distorsion de profil par rapport au profil stationnaire dans le guide. Notre modèle théorique combine l'équation de propagation du champ électrique (Equation de Schrödinger Non Linéaire) et le système d'équations d'évolution des paramètres physiques de l'impulsion (issu de la théorie des coordonnées collectives). Nous dressons une cartographie générale qui dévoile une diversité insoupçonnée de comportements dynamiques au voisinage de l'état stationnaire de l'impulsion, liée à la perturbation initiale du profil de l'impulsion. Cette cartographie établit une classification des solitons en deux grandes familles, correspondant respectivement aux impulsions lumineuses qui génèrent un rayonnement au cours de leur propagation et aux impulsions non rayonnantes. Au sein de chacune de ces deux grandes familles d'impulsions, nous démontrons l'existence de comportements atypiques, que nous qualifions de solitons hyperthermiques (solitons chauds), solitons hypothermiques (solitons froids), et solitons isothermiques, qui correspondent respectivement à des impulsions qui se propagent de manière hautement stable avec un niveau d'énergie supérieur, inférieur, et égal à l'énergie de l'état stationnaire. Aux frontières des domaines d'existence de ces différents types de soliton, nous trouvons des comportements hybrides, correspondant à des solitons qui se refroidissent en cours de propagation suite à une perte significative d'énergie provoquée par un rayonnement intense, et qui changent d'état (de l'hyperthermie à l'hypothermie, ou de l'isothermie à l'hypothermie). Enfin, l'onde de rayonnement émise par une impulsion lumineuse n'est pas identifiée comme étant un processus continuel, mais plutôt comme une bouffée d'énergie émise en début de propagation, et sa suppression dans le guide d'onde est considérée comme réalisable

Ce travail de these porte sur l'etude des modes de galerie de tres haute surtension observes dans des microspheres de silice dont le diametre varie entre 50 et 400 microns. La lumiere peut se propager le long de l'equateur dans une serie de reflexions totales internes tout en restant confinee dans un anneau dont les dimensions transverses sont de l'ordre de la longueur d'onde. Ces proprietes peuvent etre mises a profit dans des experiences fondamentales d'electrodynamique en cavite, pour obtenir des effets d'optique non-lineaire a faible seuil ou encore pour des applications interessant le domaine des telecommunications. Ce manuscrit de these decrit une nouvelle methode experimentale d'excitation des modes de galerie utilisant une fibre optique. Ce systeme presente l'avantage d'etre plus simple et plus compact que le montage d'excitation par prisme conventionnel. Nous avons illustre la possibilite d'utiliser les microspheres dans des dispositifs optoelectroniques par la fabrication d'un filtre optique tres selectif en longueur d'onde. Nous avons aussi realise des experiences de cartographie par microscopie en champ proche des modes de galerie. Ces experiences nous permettent de localiser avec precision le champ resonnant contenu dans la microsphere et de determiner les ordres d'interference des resonances. Ces informations sont essentielles pour la realisation d'experience sur le couplage d'atomes ou molecules au champ d'un mode de galerie.

Les progrès en sensibilité de la nouvelle génération d'interféromètres optiques (VLTI & KECK) permettent à de nouveaux domaines de l'astronomie de bénéficier d'observations à très haute résolution angulaire dans le proche infrarouge. La physique extragalactique, à travers l'observation des noyaux actifs de galaxies (NAG), en est la principale bénéficiaire. En préparation des observations interférométriques de noyaux actifs, je présente une boîte à outil permettant l'interprétation des premières données. Puis je présente l'une des deux premières observations de NAG : la Seyfert 2 NGC 1068 par l'instrument 10 microns du VLTI. Avec la Seyfert 1 NGC 4151 par le KECK, elles marquent les débuts de l'interférométrie extragalactique. Ces deux observations confirment le besoin pressentit en résolution angulaire supplémentaire pour étudiez l'intérieur du tore de poussière. Elle permettrait d'utiliser une technique innovante d'observation tomographique: la réverbération interférométrique. Le projet d'interféromètre 'OHANA, a pour objectif de démontrer qu'il est possible de produire un interféromètre très sensible et très résolvant au sommet du Mauna Kea en utilisant des fibres optiques monomodes, dans les bandes J, H et K, pour le transport cohérent des faisceaux, des télescopes existants corrigés par optique adaptative. Le présent ouvrage couvre la phase préparatoire du projet avec l'étude pratique du couplage entre les fibres monomodes et les optiques adaptatives des télescopes CFHT, KECK et GEMINI. Ces tests d'injection me donnent l'occasion d'estimer la sensibilité finale de l'interféromètre et de poser des diagnostiques sur ces trois optiques adaptatives. Je présente également les particularités du recombinateur multicoaxial 'OHANA. Je présente enfin les développements en vue des premières liaisons interférométriques: une ligne à retard en faisceaux gaussiens et des fibres monomodes de 2x300m pour les bandes J, H et K
Recent progress in sensitivity achieved by the new generation of optical long baseline interferometers (VLTI & KECK) allows new fields of astronomy to benefit from very high angular resolution observations at near infrared wavelength. Extragalactic astronomy, through active galactic nuclei (AGN) observations, is one of those fields. As a preparation to coming active nuclei interferometric observations, I present a toolbox designed for the interpretation of the first data. I also present one of the two first observations of AGN: the Seyfert 2 NGC 1068 observed with MIDI, the newly commissioned 10 microns VLTI instrument. With the Seyfert 1 NGC 4151 by KECK, those two observations confirm the forecasted need of higher angular resolution to study the inner parts of the molecular torus found in active galactic nuclei. This would allow using an innovative tomographic technique I developed: interferometric reverberation. The 'OHANA project (Optical Hawaiian Array for Nanoradion Astronomy) aims at demonstrating the use of single mode fibers in J, H and K bands to coherently combine adaptive corrected telescopes, already present on top of Mauna Kea, into a very sensitive and resolving interferometer. I present the preparatory phase of the project where the coupling between adaptive optics and single mode fibers is studied on CFHT, GEMINI and KECK telescopes. Those tests allow me to confirm the sensitivity of the final instrument as well as to propose a diagnostic on the different adaptive optics systems. Then I present the new concept of the OHANA multicoaxial beam combiner. I present the ongoing developments of the interferometric demonstration phase, namely a gaussian beam delay line and 2x300m long single mode fibers, in ,J, H and K bands, used for the coherent transport