Дисертації: "Données de protéomique quantitative"

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Chion, Marie. "Développement de nouvelles méthodologies statistiques pour l'analyse de données de protéomique quantitative." Thesis, Strasbourg, 2021. http://www.theses.fr/2021STRAD025.

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Анотація:

L’analyse protéomique consiste à étudier l’ensemble des protéines exprimées par un système biologique donné, à un moment donné et dans des conditions données. Les récents progrès technologiques en spectrométrie de masse et en chromatographie liquide permettent d’envisager aujourd’hui des études protéomiques à large échelle et à haut débit. Ce travail de thèse porte sur le développement de méthodologies statistiques pour l’analyse des données de protéomique quantitative et présente ainsi trois principales contributions. La première partie propose d’utiliser des modèles de régression par spline monotone pour estimer les quantités de tous les peptides détectés dans un échantillon grâce à l'utilisation de standards internes marqués pour un sous-ensemble de peptides ciblés. La deuxième partie présente une stratégie de prise en compte de l’incertitude induite par le processus d’imputation multiple dans l’analyse différentielle, également implémentée dans le package R mi4p. Enfin, la troisième partie propose un cadre bayésien pour l’analyse différentielle, permettant notamment de tenir compte des corrélations entre les intensités des peptides
Proteomic analysis consists of studying all the proteins expressed by a given biological system, at a given time and under given conditions. Recent technological advances in mass spectrometry and liquid chromatography make it possible to envisage large-scale and high-throughput proteomic studies.This thesis work focuses on developing statistical methodologies for the analysis of quantitative proteomics data and thus presents three main contributions. The first part proposes to use monotone spline regression models to estimate the amounts of all peptides detected in a sample using internal standards labelled for a subset of targeted peptides. The second part presents a strategy to account for the uncertainty induced by the multiple imputation process in the differential analysis, also implemented in the mi4p R package. Finally, the third part proposes a Bayesian framework for differential analysis, making it notably possible to consider the correlations between the intensities of peptides

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Reynès, Christelle. "Etude des Algorithmes génétiques et application aux données de protéomique." Phd thesis, Université Montpellier I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00268927.

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Анотація:

Les algorithmes génétiques sont des méthodes d'optimisation destinées à des problèmes complexes. Ils peuvent jouer un rôle intéressant dans le cadre de la protéomique. Cette discipline est assez récente, elle étudie le patrimoine en protéines des individus. Elle produit des données de grande dimension.
La première partie aborde l'histoire, le fonctionnement des algorithmes génétiques et certains résultats théoriques. La partie suivante détaille la mise au point d'un tel algorithme pour la sélection de biomarqueurs en spectrométrie de masse et l'alignement de gels d'électrophorèse 2D. Cette partie met en évidence la difficulté de construction du critère à optimiser. La dernière partie aborde des résultats théoriques. La convergence des algorithmes génétiques avec élitisme est démontrée dans le cas non homogène et de mutations dirigées. Nous avons ensuite construit un critère de convergence alliant fondements théoriques et applicabilité, basé sur les occurrences de la solution localement optimale. Enfin, l'efficacité de l'introduction d'événements catastrophiques dans la résolution pratique de certains problèmes de convergence est montrée.

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Folio, Patrice. "Etablissement d'une base de données protéomique de Listeria monocytogenes EGDe." Clermont-Ferrand 2, 2003. http://www.theses.fr/2003CLF21478.

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Анотація:

Listeria monocytogenes, bactérie pathogène d'origine alimentaire, représente l'un des principaux risques sanitaires de la filière agro-alimentaire. Ce risque est accentué par sa capacité à coloniser les surfaces et à former des communautés bactériennes organisées, résistantes et persistantes, les biofilms. Ces structures représentent ainsi une source non négligeable de (re)contamination des produits alimentaires. Maîtriser le risque biofilm représente donc un enjeu économique et hygiénique important et passe en partie par la compréhension des phénomènes physiologiques et moléculaires qui sont associés à leur formation. Afin de caractériser le phénotype biofilm chez un microorgansime, deux approches utilisant les technologies des puces à ADN et de l'électrophorèse bidimentionnelle ont été menées. En préalable à cette thématique, il s'est avéré intéressant de créer une banque de gels d'électrophorèses bidimensionnelles obtenus pour différentes conditions de culture de L. Monocytogenes EGDe, support indispensable à toutes les études protéomiques comparatives. Environ 1300 spots protéiques différents ont ainsi pu être résolus et 126 protéines correspondant à 201 spots différents ont été identifiées(http://www. Clermont. Inra. Fr/proteome/index. Htm). Dans les conditions utilisées, la souche EGDe adhère rapidement à l'acier inoxydable et forme des biofilms denses après 7 jours de contact. Le développement sous forme d'un biofilm statique induit des modifications d'expression rapides et importantes (environ 15% du protéone et 8% du transcriptome après 2 heures d'adhésion). Ces cellules sont caractérisées par un état physiologique particulier marqué par l'induction d'une réponse générale au stress et par la répression de déterminants génétiques impliqués notamment dans la division cellulaire, la réplication de l'ADN, la biosynthèse d'ARN et des protéines. Il semble enfin qu'un certain nombre de gènes codant des protéines de la surface cellulaire, tels que flaA et inIH, et des gènes de fonction inconnue soient impliqués dans les étapes précoces de formation du biofilm che L monocytogenes. Ils représentent ainsi autant de voies intéressantes pour des études fonctionnelles ultéieures ou encore des cibles pour l'élaboration de nouveaux moyens de lutte contre ces biofilms

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Hinsinger, Geoffrey. "Recherche de biomarqueurs biologiques de sclérose en plaques par protéomique quantitative." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT027.

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Анотація:

La sclérose en plaques (SEP) est une maladie inflammatoire auto-immune du SNC qui affecte 90 000 personnes en France et génère un coût important pour la société. La forme la plus fréquente (85% des cas) est la SEP récurrente-rémittente (RRMS) caractérisée par des poussées démyélinisantes entrecoupées de périodes de rémission après un syndrome cliniquement isolé (CIS). La conversion en RRMS après un CIS, caractérisée par une nouvelle poussée ou de nouvelles lésions sur les IRM de suivi, survient après un délai variant de quelques mois à plus de 10 ans (20% des cas, « SEP bénigne »). Les traitements disponibles (immunomodulateurs et immunosuppresseurs) ont une efficacité indéniable pour la prévention des poussées et doivent être initiés dès le diagnostic pour une efficacité maximale, surtout chez les patients montrant une conversion rapide en SEP après un CIS. Leur intérêt est en revanche négligeable pour les formes bénignes. Ainsi, il existe un besoin d’identifier des biomarqueurs pronostiques précoces de la SEP pour une prise en charge optimale des patients. Le but de ma thèse est d’identifier des biomarqueurs pronostiques de SEP en utilisant différentes approches de protéomique quantitative,. Dans un premier temps, nous avons utilisé des échantillons cliniques de LCR de patients. Ces travaux m’ont permis d’identifier, en protéomique quantitative utilisant un marquage chimique des peptides (TMT), plusieurs candidats biomarqueurs de SEP. Ceux-ci incluent deux chitinase-3-like protéines, CHI3L1 et CHI3L2 dont le taux mesuré en ELISA, dans le LCR, augmente avec l’évolution de la maladie. Ces travaux ont également démontré que la concentration sanguine de CHI3L1 constituait un biomarqueur de la progression de la maladie. Dans un second temps, nous avons combiné l’analyse du LCR de différents patients SEP et contrôles en protéomique Label-Free avec un modèle préclinique analysant les modifications du sécrétome d’oligodendrocytes murins en culture primaire par approche SILAC. Les biomarqueurs potentiels, 87 protéines correspondant à 226 peptides cibles, ont été ensuite vérifiés en protéomique quantitative ciblée ou parallel reaction monitoring (PRM), à l’aide de peptides marqués servant de référence. Les 11 candidats les plus discriminants issus de cette étape ont ensuite été vérifiés en PRM sur une cohorte plus large d’échantillons de patients. Finalement, 7 candidats ont montré un profil significatif au cours de cette première validation. Ces candidats biomarqueurs permettent notamment de discriminer les différentes formes évolutives de la SEP et de distinguer cette pathologie d’autres maladies inflammatoires et neurologiques. De plus, ces derniers pourraient avoir un intérêt prognostique permettant d’identifier les patients qui vont développer une SEP après la découverte fortuite de lésions typiques de la maladie à l’IRM. Ce travail de thèse a donc caractérisé de nouveaux biomarqueurs de SEP devant être validés sur de larges cohortes multicentriques de patients et ouvre de nouvelles perspectives sur la compréhension des mécanismes physiopathologiques de la SEP
Discovery, confirmation and verification of candidate biomarkers for multiple sclerosis diagnosis and prognosis in cerebrospinal fluid.Multiple sclerosis (MS) is an inflammatory disease of the central nervous system. Most often the disease initiates by a first demyelinating event called clinically isolated syndrome (CIS), followed by remission periods and relapses occurring at irregular intervals. Clinical symptoms and MRI are used for diagnosis, but clinicians lack tools to predict the rate of disease progression. This study aims at identifying biomarkers that predict the delay of conversion to MS after a CIS. We compared the cerebrospinal fluid (CSF) proteome from MS patients and symptomatic controls and the CSF from CIS patients with rapid conversion to MS (<1 year) and CIS patients with slow conversion to MS (>2 years). For the discovery step, human CSF samples (n=40) depleted of the 20 major plasma proteins were digested using a modified filter-assisted sample preparation (FASP) and analysed by high-resolution mass spectrometry using isobaric mass tag labelling or label-free quantification procedures. Proteins upregulated in CSF from MS patients included two proteins involved in tissue remodeling, namely chitinase-3-like protein-1 (CHI3L1) and chitinase-3-like protein-2 (CHI3L2). Their increased level in CSF of MS patients was confirmed by ELISA in a new cohort comprising CIS and MS patients (n=123) at different disease stages. Moreover, CHI3L1 levels in CSF and serum from CIS patients discriminated patients with rapid conversion to MS (< one year) from those with slower conversion.We also implemented a PRM method (peptide selection, dilution optimization of heavy isotope labeled non-purified peptides, reproducibility evaluation and method validation) to qualify a larger set of candidate biomarkers (226 peptides corresponding to 87 proteins) in a cohort different from the one used for the discovery step (n=60), including CSF from controls and MS patients at different disease stages. Finally, to further verify the 11 candidate biomarkers that passed this qualification step, we monitored 16 peptides in a new PRM assay, using shorter gradient and high-purity heavy isotope labeled peptides. This new PRM analysis was performed on a larger cohort (n=189) that included CSF of patients with other inflammatory and non-inflammatory neurological disorders in addition to control and MS patients. These analyses identified seven robust candidate biomarkers, which might help to discriminate patients suffering from MS or other neurological disorders

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Carapito, Christine. "Vers une meilleure utilisation des données de spectrométrie de masse en analyse protéomique." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2006. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2006/CARAPITO_Christine_2006.pdf.

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Plumel, Marine. "Optimisations des stratégies analytiques quantitatives en protéomique : application à l'étude des réponses adaptatives du métabolisme chez divers organismes." Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAF014/document.

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L’analyse protéomique consiste à caractériser l’ensemble des protéines exprimées dans une cellule, dans un état et à un temps donné (le protéome). L’analyse protéomique tend aujourd’hui à fournir des informations quantitatives, cependant, pour pouvoir générer des données fiables et sensibles, des optimisations méthodologiques doivent être apportées à chaque problématique biologique. L’objectif de cette thèse a été d’adapter les stratégies protéomiques quantitatives existantes à diverses problématiques biologiques. Ce travail de thèse a ainsi contribué à apporter des résultats originaux concernant l’étude de désordres métaboliques. Il a également permis la mise au point d’une méthode de suivi du statut reproducteur de la tortue Luth. Finalement, il a permis d’évaluer la réponse d’une lignée cellulaire hépatique à une intoxication chronique à l’acide valproique. Ces données alimenteront des algorithmes de prédiction de toxicité hépatique chronique au travers du consortium NOTOX (EU)
Proteomics consists in the characterization of all the proteins expressed in a physiological state and at a given time (the proteome). Today, proteomics tends to bring quantitative information. However, in order to generate reliable, sensitive and robust data, whatever the biological question, methodological improvements need to be done. The aim of this PhD thesis was to apply and adapt quantitative proteomics strategies to specific biological issues as there is no universal quantifying method. This PhD thesis contributed to bringing original results concerning the study of metabolic disorders. It has also contributed to setting-up a targeted approach in order to quantify the level of reproductive effort of Leatherback Turtles. Finally, this PhD thesis also contributed, through the consortium NOTOX (EU), to the evaluation of physiological answers of hepatic cell lines exposed to valproic acid. These data will be used in order to generate hepatotoxicity prediction algorithms

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Benhaïm, Margaux. "Développements méthodologiques en protéomique quantitative pour mieux comprendre la biologie évolutive d'espèces non séquencées." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAF032/document.

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L’analyse protéomique consiste en l’analyse qualitative et quantitative de l’ensemble des protéines exprimées dans une cellule ou tissu dans des conditions données (protéome). Les progrès instrumentaux en spectrométrie de masse et les avancées bioinformatiques des dernières années ont permis d’imposer ce domaine dans les sciences de la vie. Diverses stratégies protéomiques permettent ainsi, aujourd’hui, d’identifier et quantifier plusieurs centaines/milliers de protéines dans un échantillon complexe, ce qui permet classiquement de caractériser les états physiopathologiques. En revanche, la protéomique est un outil émergent en biologie évolutive. Ce domaine vise à comprendre les déterminants de la diversité des organismes présents sur Terre et de leur « fonctionnement », notamment leurs adaptations à certaines contraintes environnementales.L’objectif de cette thèse était d’étudier, de l’organe à l’écosystème, les variations protéomiques induites par des changements environnementaux, tout en adaptant les différentes étapes de l’analyse à chaque type d’échantillons, à chaque organisme, de la préparation d’échantillons à l’analyse des données. Grâce à la mise en place d’une stratégie de séquençage de novo quantitative originale, ces travaux de thèse ont été l’occasion d’étudier le rôle du tissu adipeux brun dans la protection contre l’obésité chez le campagnol, espèce dont le génome n’est pas séquencé. D’autres traits particuliers ont été explorés, tels que l’obésité réversible du microcèbe, ou encore les interactions entre socialité et longévité chez la fourmi. Les solutions logicielles envisagées ne permettant de quantifier de manière robuste des peptides identifiés par séquençage de novo à partir d’échantillons fractionnés, nous avons ainsi établi que le préfractionnement permet d’obtenir une meilleure couverture de protéome. En revanche, sans préfractionnement, le séquençage de novo produit un gain indéniable. Enfin, en étudiant le métaprotéome de communautés biotiques des sols alpins, nous avons mis en évidence l’intérêt de combiner protéomique et génomique, afin d’établir la banque de données protéiques la plus appropriée, mais aussi pour « valider » les données protéomiques
Proteomics analysis corresponds to the qualitative and quantitative analysis of all proteins expressed in a cell or tissue under given conditions (proteome). Instrumental progresses in mass spectrometry and bioinformatics advances in recent years have allowed its establishment in life sciences. Diverse proteomics strategies thus allow identification and quantification of hundreds/thousands of proteins in complex samples, which classically allows physiopathological states to be characterized. However, proteomics is only emerging in the evolutionary biology field. This field aims at understanding the determinants of the diversity of organisms present on Earth and their “functioning”, including their adaptations to certain environmental constraints.The objective of this thesis was to study, from the organ to the eco-system, the proteomic variations induced by environmental changes, while adapting the different steps of the analysis to each type of sample, each organism, from sample preparation to data analysis. Through the introduction of an original quantitative de novo sequencing strategy, we studied the role of brown adipose tissue against obesity in a non-sequenced species: the vole. Other particular traits were explored, such as the reversible obesity of the grey mouse lemur or the interactions between sociality and longevity in the ant. The considered software solutions did not allow to robustly quantify peptides identified by de novo sequencing from fractionated samples, we thus determined that prefractionation allows for better proteome coverage. On the other hand, without prefractionation, de novo sequencing produces an undeniable gain. Finally, by studying the metaproteome of alpine soil biotic communities, we have highlighted the advantage of combining proteomics and genomics, in order to establish the most appropriate protein database and to “validate” proteomics data

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Ernoult, Emilie. "Recherche de biomarqueurs de la neurotoxicité des traitements anticancéreux à base d'oxaliplatine: approche protéomique quantitative." Phd thesis, Université d'Angers, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00668340.

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L'oxaliplatine est un médicament de référence dans les traitements des cancers colorectaux métastatiques. Toutefois, l'oxaliplatine occasionne une toxicité d'ordre neurologique qui retentit sur la qualité de vie de certains patients prédisposés. Nous avons analysé pour la première fois la neurotoxicité de l'oxaliplatine par une approche protéomique. Un protocole expérimental, associant marquage iTRAQ et fractionnement par IEFOFFGEL a tout d'abord été mis en place afin d'améliorer la couverture protéomique d'échantillons complexes. Puis, l'expression protéique différentielle après traitement par I'oxaliplatine a été analysée globalement, à la fois dans le protéome intracellulaire et dans le sécrétome d'un modèle cellulaire humain de nerotoxicité. L'analyse du protéome intracellulaire a permis l'identification de plus de 2700 protéines et offre de nouvelles perspectives quant aux mécanismes moléculaires de la neurotoxicité de I ' o x aliplatine. Le médicament aItère l'expression de protéines impliquées dans la réponse aux dommages à l'ADN, le contrôle du cycle cellulaire, le stress oxydatif , le métabolisme énergétique, le stress protéotoxique, la résistance multidrogue, la plasticité neuronale et l'homéostasie calcique. L'analyse du sécrétome a mis en évidence la sur-expression, suite au traitement par l'oxaliplatine, de 23 protéines sécrétées. Nous proposons pour la première fois les protéines Calmoduline, Thymosine beta-10 et le facteur neurotrophique Neudésine comme candidats biomarqueurs de la neurotoxicité des traitements anticancéreux à base d'oxaliplatine.

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Guérin, Mathilde. "Développement d'une approche de protéomique quantitative appliquée au diagnostic des cancers du sein HER2 positif." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0046.

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Introduction : De nombreuses thérapeutiques ciblant la protéine HER2 ou des protéines clés de la voie HER2 ont transformé le pronostic des cancers du sein HER2 positif. Les anomalies moléculaires tumorales, la richesse des thérapeutiques actuelles et leur coût nécessitent de rationnaliser la décision thérapeutique par l’utilisation de biomarqueurs. La protéomique ciblée, capable de détecter et mesurer un panel de protéines au sein d’échantillons complexes, est l’une des approches les plus performantes pour quantifier un jeu de biomarqueurs spécifiques simultanément dans un tissu tumoral. Objectif : développer une approche de protéomique quantitative ciblée de type PRM (Parallel Reaction Monitoring) pour évaluer les protéines clés de la voie HER2 dans différents échantillons tumoraux. Résultats : 1/ Sélection des peptides protéotypiques de nos protéines d’intérêt (EGFR, HER2 et phospho-HER2, HER3, PTEN) et développement des méthodes d’analyse. 2/ Détection et quantification de ces peptides a/ dans 17 lignées cellulaires mammaires, en conditions standard et après exposition au trastuzumab ou lapatinib. b/ dans des xénogreffes dérivées de cancer du sein humain. 4/ Corrélation des résultats a/ aux « gold » standards actuels : western blot et immuno-cyto/histo-chimie, b/ aux données issues d’analyses transcriptomiques validées. Conclusion : cette approche pourrait permettre dans le futur une vision globale de l’expression et l’activation des protéines de la voie HER2 et progresser vers une médecine « personnalisée ». Elle pourrait être améliorée par l’utilisation de spectromètres de masse plus performants et le recours à la microdissection laser sur tissu conservé en FFPE
Therapeutics targeting HER2 protein or its pathway considerably improved the prognosis of HER2-positive BC. The actual approaches to evaluate HER2 expression, immunohistochemistry (IHC) and FISH (fluorescent in situ hybridization), are labor-intensive and low-throughput, and present discrepancies between them. Therefore, there is a real need to develop other strategies to rationalize the use of targeted therapeutics. Parallel Reaction Monitoring (PRM) is a mass spectrometry-based approach for targeted proteomics able to detect and quantify numerous proteins with high-throughput allowing to follow mutated or activated status of targeted proteins. PRM could be a way to rationalize the use of targeted therapeutics to go through a more « personalized » medicine. The objective was to detect and quantify proteins implicated in HER2 pathway (EGFR, HER2, HER3, PTEN), phosphorylated peptides of HER2 and their response under treatment. We first selected proteotypic peptides of each protein and protein assays were generated. We detected and quantified proteotypic peptides of proteins of interest 1/on 17 breast cell lines on control condition and under treatment (trastuzumab or lapatinib). 2/ on more complex samples including patients-derived xenografts and human breast cancers. We correlated our data to gold standards western blot and IHC and to transcriptomic signatures previously validated. In the future, this approach could envision a picture of the expression and activation of proteins implicated in HER2-pathway. However, our strategy could be improved by more efficient mass spectrometers and the use of formalin-fixed paraffin-embedded samples to be used in clinical practice

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Vaca, Jacome Alvaro Sebastian. "Progress towards a better proteome characterization by quantitative mass spectrometry method development and proteogenomics." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAF020/document.

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L'extrême complexité des échantillons biologiques, la variabilité technique et la dépendance de la protéomique envers les banques protéiques empêchent l'analyse complète d'un protéome. Ce travail de thèse s'est focalisé sur le développement de méthodes pour la protéomique quantitative et la protéogénomique afin d'améliorer la caractérisation du protéome. Premièrement mon travail s'est centré sur le développement de méthodes quantitatives globales et ciblées. La mise en place de standards pour évaluer les performances de tous les niveaux de la stratégie analytique est aussi décrite. Ces méthodes ont été optimisées pour répondre à diverses questions biologiques. Mon doctorat s'est focalisé aussi autour de la protéogénomique. Une méthode d'analyse N-terminomique à haut débit a été développée et appliquée à l'étude de la mitochondrie humaine. Enfin, ce manuscrit présente une approche multi-omique visant à améliorer l'analyse du protéome avec la création de banques de données personnalisées
The high intrinsic complexity of biological samples, the technical variability and the dependency of Bottom-up Proteomics to consensus protein sequence databases handicap the comprehensive analysis of an entire Proteome. My doctoral work was focused on method development in quantitative Proteomics and Proteogenomics in order to achieve a better proteome characterization. First, I focused on the development of global and targeted quantitative methods. The introduction and development of standard samples to assess the performances at any level of the analytical workflow is also described. These methods were applied to answer different biological questions. My PhD also focused on Proteogenomic method development. A high throughput N-terminomic analysis approach was developed and applied to the analysis of the human mitochondria. Finally, this manuscript presents a personalized multi-omics profiling strategy to improve the proteome analysis with the use of personalized databases

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Bouyssié, David. "Développement de nouveaux outils bioinformatiques pour l'exploitation des données de spectrométrie de masse en protéomique haut-débit." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1671/.

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En biologie, la spectrométrie de masse est devenue l'outil incontournable pour l'identification des protéines. Associée à des techniques de séparation, elle est aussi utilisée pour mesurer la variation d'abondance des protéines entre plusieurs échantillons. Cependant, la très grande quantité et complexité des données liées à ce type d'analyse requièrent des programmes informatiques sophistiqués et adaptés. Mon travail de doctorat a consisté à répondre aux différentes problématiques liées à l'exploitation des données nanoLC-MS/MS, à savoir la validation des résultats d'identification ainsi que la quantification relative des protéines pour des approches mettant en œuvre ou non un marquage isotopique. Le logiciel MFPaQ, dont deux versions sont présentées dans ce document, en est le principal résultat. La version 3 intègre des fonctionnalités telle que la validation des données Mascot, la génération de listes non-redondantes de protéines et la quantification d'analyses ICAT. La version 4, évolution majeure du logiciel, incorpore des algorithmes adaptés à l'analyse quantitative de données MS sans marquage, ainsi que la gestion des stratégies de marquage SILAC et 14N/15N. Son utilisation a facilité la réalisation d'études protéomiques, dont certaines, auxquelles j'ai plus particulièrement participé, sont présentées. Afin de répondre aux futurs enjeux informatiques de la protéomique, j'ai entrepris dans un second temps le développement du logiciel Prosper, qui dispose d'une architecture d'organisation des données permettant de réaliser des requêtes croisées sur l'ensemble des échantillons analysés. Il constitue aussi un outil prototype pour l'élaboration de nouveaux algorithmes
In biology, mass spectrometry has become an indispensable tool for protein identification. Associated with separation techniques, it can also be used to measure the variation of protein abundance between different samples. However, due to the huge quantity and complexity of the data produced by this kind of analysis, sophisticated and suitable computer programs are needed. My PhD work was to address the different issues related to the processing of nanoLC-MS/MS data, namely the validation of the identification results, and the relative quantification of proteins using approaches based or not on isotopic labeling. The MFPaQ program, two versions of which are presented here, is the main result of this work. Version 3 includes features such as Mascot data validation, generation of non-redundant protein lists and quantification of ICAT analyses. Version 4, which represents a major upgrade of the software, incorporates additional algorithms for quantitative analysis of label-free MS data, as well as for the handling of the 14N/15N and SILAC labeling strategies. This bioinformatic tool has been used for various proteomic studies, some of which are discussed here. In order to meet future IT challenges in proteomics, I undertook later the development of the Prosper software, which is based on an optimized architecture for organizing data, and allows performing cross-queries on all analysed samples. It also constitutes a prototype tool for the development and evaluation of new algorithms

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Haddad, Iman. "Caractérisation protéomique du matrisome des maladies des petits vaisseaux cérébraux par spectrométrie de masse." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLS026.

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Les maladies des petits vaisseaux cérébraux sont responsables de lésions de la substance blanche du cerveau et d'infarctus cérébrauxprofonds multiples. C'est un ensemble de processus pathologiques, qui affectent les petites artères, les artérioles, veinules oucapillaires cérébraux de moins de 400µm. Le matrisome cérébrovasculaire semble être une voie pathologique convergente entre lesdifférentes maladies des petits vaisseaux de type génétique et de type sporadique. La diversité structurale et physico-chimique desprotéines du matrisome rend cependant leur analyse particulièrement délicate. En effet, certaines protéines du core matrisome,protéines de haut poids moléculaire, sont particulièrement insolubles et d’autres protéines du matrisome associé sont généralementplus petites et moins abondantes. Dans le cadre de cette thèse nous nous proposons de caractériser de manière quantitative etqualitative le matrisome microvasculaire dans les maladies des petits de vaisseaux, ainsi que d'identifier des anomalies communes ouspécifiques à chaque maladie. Pour cela nous avons, dans un premier temps, développé une approche protéomique quantitative enspectrométrie de masse de type label-free sur des vaisseaux cérébraux et périphériques isolés, et nous l’avons validée dans unepremière étude sur un modèlemurin préclinique de CADASIL. Ensuite nous avons appliqué cette approche sur deux autres modèlesmurins pour les maladies génétiques CARASIL et la maladie du collagène de type IV, et deux modèles murins pour l'hypertensionetl'âge, modèle pour leur caractère sporadique. Nous avons développé et validé une nouvelle méthode robuste et sensible pourl’analyse quantitative sans marquage des changements du matrisome des artères cérébrales de souris. En effet, nous avons mis enévidence une protéine commune à toutes ces formes de cSVDs, PRSS23, une serine protéase dans les 5 modèles étudiée et HTRA1,une autre serine protéase, dans CADASIL, la maladie du collagène de type IV et l’âge
Diseases of the small vessels of the brain are responsible for damage to the white matter of the brain and multiple deep braininfarctions. They are the cause of more than 25% of strokes and are the second cause of dementia after Alzheimer's dementia. It is aset of pathological processes, which affect small arteries, arterioles, cerebral venule or capillary of less than 400µm. Thecerebrovascular matrisome seems to be a converging pathological pathway between the various diseases of the small vessels of thegenetic type and of the sporadic type. The matrisome is the set of proteins constituting the extracellular matrix (ECM) as well as theassociated proteins, their roles consist not only in the support and the anchoring of the cells but also in various fundamental processessuch as differentiation, proliferation, Survival or migration of cells. The structural and physico-chemical diversity of these proteins,however, makes their analysis particularly delicate. Within the framework of this thesis we propose to characterize in a quantitativeand qualitative way the microvascular matrisome in the diseases of the small vessels, as well as to identify commonabnormalities orspecific to each disease. For this we have developed a label-free quantitative proteomic approach on cerebral and peripheral vesselsisolated from three preclinical genetic murine models and two murine models for the sporadic character. We have developed andvalidated a new robust and sensitive method for the quantitative non-labeling analysis of changes in the matrisome of mouse cerebralarteries and the application of our method on the arteries of the different mouse models studied has allowed us to identify someavenues. Interesting for each disease independently but also highlighted some common signatures between the different studies

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El, Ouassouli Amine. "Discovering complex quantitative dependencies between interval-based state streams." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI061.

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Les avancées significatives qu’ont connu les technologies de capteurs, leur utilisation croissante ainsi que leur intégration dans les systèmes d’information permettent d’obtenir des descriptions temporelles riches d’environnements réels. L’information générée par de telles sources de données peut être qualifiée d’hétérogène sur plusieurs plans: types de mesures physiques, domaines et primitives temporelles, modèles de données etc. Dans ce contexte, l’application de méthodes de fouille de motifs constitue une opportunité pour la découverte de relations temporelles non-triviales, directement utilisables et facilement interprétables décrivant des phénomènes complexes. Nous proposons d’utiliser un ensemble d’abstraction temporelles pour construire une représentation unifiée, sous forme des flux d’intervalles (ou états), de l’information générée par un système hétérogène. Cette approche permet d’obtenir une description temporelle de l’environnent étudié à travers des attributs (ou états), dits de haut niveau, pouvant être utilisés dans la construction des motifs temporelles. A partir de cette représentation, nous nous intéressons à la découverte de dépendances temporelles quantitatives (avec information de délais) entre plusieurs flux d’intervalles. Nous introduisons le modèle de dépendances Complex Temporal Dependency (CTD) défini de manière similaire à une forme normale conjonctive. Ce modèle permets d’exprimer un ensemble riche de relations temporelles complexes. Pour ce modèle de dépendances nous proposons des algorithmes efficaces de découverte : CTD-Miner et ITLD - Interval Time Lag Discovery. Finalement, nous évaluons les performances de notre proposition ainsi que la qualité des résultats obtenus à travers des données issues de simulations ainsi que des données réelles collectées à partir de caméras et d’analyse vidéo
The increasing utilization of sensor devices in addition to human-given data make it possible to capture real world systems complexity through rich temporal descriptions. More precisely, the usage of a multitude of data sources types allows to monitor an environment by describing the evolution of several of its dimensions through data streams. One core characteristic of such configurations is heterogeneity that appears at different levels of the data generation process: data sources, time models and data models. In such context, one challenging task for monitoring systems is to discover non-trivial temporal knowledge that is directly actionable and suitable for human interpretation. In this thesis, we firstly propose to use a Temporal Abstraction (TA) approach to express information given by heterogeneous raw data streams with a unified interval-based representation, called state streams. A state reports on a high level environment configuration that is of interest for an application domain. Such approach solves problems introduced by heterogeneity, provides a high level pattern vocabulary and also permits also to integrate expert(s) knowledge into the discovery process. Second, we introduced the Complex Temporal Dependencies (CTD) that is a quantitative interval-based pattern model. It is defined similarly to a conjunctive normal form and allows to express complex temporal relations between states. Contrary to the majority of existing pattern models, a CTD is evaluated with automatic statistical assessment of streams intersection avoiding the use of any significance user-given parameter. Third, we proposed CTD-Miner a first efficient CTD mining framework. CTD-Miner performs an incremental dependency construction. CTD-Miner benefits from pruning techniques based on a statistical correspondence relationship that aims to accelerate the exploration search space by reducing redundant information and provide a more usable result set. Finally, we proposed the Interval Time Lag Discovery (ITLD) algorithm. ITLD is based on a confidence variation heuristic that permits to reduce the complexity of the pairwise dependency discovery process from quadratic to linear w.r.t a temporal constraint Δ on time lags. Experiments on simulated and real world data showed that ITLD provides efficiently more accurate results in comparison with existing approaches. Hence, ITLD enhances significantly the accuracy, performances and scalability of CTD-Miner. The encouraging results given by CTD-Miner on our real world motion data set suggests that it is possible to integrate insights given by real time video processing approaches in a knowledge discovery process opening interesting perspectives for monitoring smart environments

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Cogne, Yannick. "Bioinformatique pour l’exploration de la diversité inter-espèces et inter-populations : hétérogénéité & données multi-omiques." Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTT033/document.

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L’exploitation conjointe des données transcriptomiques et protéomiques permet l’étude détaillée des mécanismes moléculaires induits lors de perturbations environnementales. L’assemblage de données issues du séquençage des ARNs d’organismes dit « non-modèle » permet de produire la base de données pour l’interprétation des spectres générés en protéomique shotgun. Dans ce contexte, les travaux de thèse avaient pour objectif d’optimiser l’interprétation et l’analyse des données protéomiques par le développement de concepts innovants pour la construction de bases de données protéiques et l’exploration de la biodiversité. La première étape s’est concentrée sur la mise au point d’une méthode de pré-traitement des données de séquençage basée sur les résultats d’attribution protéomique. La deuxième étape a consisté à travailler sur la réduction de la taille des bases de données en optimisant les paramètres de la recherche automatisée des régions codantes. La méthode optimisée a permis l’analyse de 7 groupes taxonomiques de Gammaridés représentatifs de la diversité retrouvée in natura. Les bases de données protéomiques ainsi produites ont permis l’analyse inter-population de 40 protéomes individuels de Gammarus pulex répartis sur deux sites de prélèvement (pollué vs référence). L’analyse statistique basée sur une approche « individu-centré » a montré une hétérogénéité de la réponse biologique au sein d’une population d’organismes suite à une perturbation environnementale. Différents sous-groupes de mécanismes moléculaires induits ont été identifiés. Enfin, l’étude de la transversalité de biomarqueurs peptidiques identifiés chez Gammarus fossarum a permis de définir les peptides communs à l’aide de l’ensemble des données protéomiques et transcriptomiques. Pour cela, un logiciel d’exploration des séquences peptidiques a été développé permettant de proposer de potentiels biomarqueurs substituts dans le cas où les peptides définis ne sont pas applicables à certaines espèces de gammare. Tous ces concepts s’intègrent dans une démarche pour améliorer et approfondir l’interprétation des données par protéogénomique. Ces travaux entrouvrent la porte à l’analyse multi-omique d’individus prélevés in natura en considérant la biodiversité inter-espèce et intra-population
The exploitation of omics data combining transcriptomic and proteomic enables the detailed study of the molecular mechanisms of non-model organisms exposed to an environmental stress. The assembly of data from the RNA-seq of non-model organism enables to produce the protein database for the interpretation of spectra generated in shotgun proteomics. In this context, the aim of the PhD work was to optimize the interpretation and analysis of proteomic data through the development of innovative concepts for the construction of protein databases and the exploration of biodiversity. The first step focused on the development of a pretreatment method for RNA-seq data based on proteomic attribution results. The second step was to work on reducing the size of the databases by optimizing the parameters of the automated coding region search. The optimized method enabled the analysis of 7 taxonomic groups of Gammarids representative of the diversity found in natura. The proteomic databases thus produced enabled the inter-population analysis of 40 individual Gammarus pulex proteomes from two sampling sites (polluted vs reference). Statistical analysis based on an "individual" approach has shown an heterogeneity of the biological response within a population of organisms induced by an environmental stress. Different subclusters of molecular mechanisms response have been identified. Finally, the study of the transversality of the biomarkers peptides identified with Gammarus fossarum revealed which are the common ones using both proteomic and transcriptomic data. For this purpose, a software for the exploration of peptide sequences has been developed suggesting potential substitute biomarkers when the defined peptides are not available for some species of gammarids. All these concepts aim to improve the interpretation of data by proteogenomics. This work opens the door to the multi-omic analysis of individuals collected in natura by considering inter-species and intra-population biodiversity

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Paradis, René. "Implantation d'un système de cueillette et d'analyse de données générées par la plate-forme de protéomique du centre de recherche du CHUL." Thesis, Université Laval, 2004. http://www.theses.ulaval.ca/2004/21917/21917.pdf.

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Un système informatique a été développé pour centraliser la cueillette et le traitement des données provenant de la plate-forme protéomique du CHUL (Centre Hospitalier de l'Université Laval). Les informations sont saisies à l'aide d'interfaces web générées en PL/SQL, ou cueillies par des scripts Perl et des macros en VB (Visual Basic). Toutes ces données sont sauvegardées dans une base de données Oracle installée sur un serveur Unix. L'engin de recherche Mascot (Matrix Science), utilisé pour l'identification des protéines, est intégré au système. Ce dernier a grandement réduit le temps dédié à la manipulation des données et à leur analyse, augmentant ainsi la productivité de la plate-forme. La versatilité du système permet l'intégration de nouveaux algorithmes d'analyse de données provenant de divers instruments, ainsi que l'intégration des résultats d'autres plate-formes telles les micropuces, le SAGE, l'hybridation in situ et le QRT-PCR.

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Guillaumot, Nina. "Nouvelles applications et opportunités en protéomique." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAF040/document.

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Les objectifs de mes travaux de thèse étaient de développer de nouvelles méthodes d’identification, de caractérisation et de quantification de protéines, mieux adaptées à la diversité des études en protéomique, ce dont la biologie a besoin aujourd’hui. L’analyse protéomique par spectrométrie de masse est apparue comme un outil précieux et pertinent pour évaluer la qualité de l’isolement d’un complexe spécifique, et pour guider les biologistes dans les choix de la stratégie à adopter. La stratégie de marquage de N-terminomique développée a permis de caractériser un processus de maturation biologique en déterminant précisément les sites d’activation de la protéine Perséphone par marquage spécifique des extrémités N-terminales. Ce travail a permis d’élucider un nouveau mécanisme fin de régulation dans l’immunité innée chez la drosophile. De nouveaux modes de marquages ont été mis au point et les familles chimiques des réactifs de marquage étudiés permettront d’adapter au mieux les études de quantifications protéomiques à la nature et aux contraintes des études biologiques à mener
The aim of this work was to develop new methods for the identification, characterization and quantification of proteins best suited to a large diversity of proteomics studies, which is nowadays essential to biology. Our work has shown that proteomic analysis based on mass spectrometry can be a valuable and relevant tool to evaluate the isolation strategy efficiency set up for a specific complex and thus guide the biologists in their choice. The N-terminomic labeling strategy developed allowed us to describe a biological maturation process by determining precisely the Persephone protein activation sites using specific labeling of the successively generated N-terminal extremities. This work allowed elucidating a new regulation mechanism in the Drosophila innate immunity system. New chemical labeling reagents to target specific amino acids (cysteine, tyrosine and tryptophan) have been set up for fast mass-spectrometry based proteomics. These labeling strategies combined with proteomic tools will allow developing a robust and quantitative approach essential for biological studies

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Télot, Lorène. "Pour une meilleure compréhension de la physiopathologie de l'Ataxie de Friedreich : apport de protéomique quantitative pour la caractérisation des mécanismes moléculaires altérés." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCC301.

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L’ataxie de Friedreich (AF) est une maladie neurodégénérative à transmission autosomique récessive. Cette pathologie se caractérise par une dégénérescence spinocérébelleuse, une cardiomyopathie hypertrophique qui est la cause majeure du décès des patients, et un risque accru de diabète. La mutation majoritaire causant l’AF est une hyper-expansion de triplet GAA dans le premier intron du gène FXN codant la frataxine, une protéine mitochondriale ubiquitaire codée par le génome nucléaire. Ces hyper-expansions instables conduisent à une inhibition de la transcription du gène FXN et donc à une baisse d’expression de la frataxine. Aucun traitement curatif n’est disponible à l’heure actuelle pour cette maladie. Seule une meilleure compréhension de la physiopathologie de l’AF permettra d’envisager le développement de stratégies thérapeutiques efficaces. Plusieurs travaux montrent que la frataxine intervient dans la biosynthèse des centres Fe-S, mais son rôle exact dans cette voie, et sa possible contribution dans d’autres processus biochimiques, doivent encore être élucidés. Par une approche de protéomique quantitative utilisée pour la première fois sur des lignées lymphocytaires issues d’un patient AF et d’un individu non atteint, nous avons pu établir le profil d’expression des protéines associées à un déficit en frataxine. Ces nouvelles données confirment les processus altérés décrits pour l’AF, et ont permis la mise en exergue de nouveaux mécanismes mitochondriaux impactés, comme l’altération de la voie d’importation via CHCHD4. La mitochondrie interagissant avec le réticulum endoplasmique (RE), nous avons analysé et comparé l’impact d’un stress induit par la thapsigargine ciblant le RE sur le profil d’expression des protéines des lymphocytes B AF et contrôles. Ces analyses montrent que le déficit en frataxine rend les mitochondries des cellules de patients AF plus sensibles à un stress du RE, nécessitant la mise en place de réponses adaptatives spécifiques. L’approfondissement des mécanismes altérés associés au déficit en frataxine, avec et sans stress exogène, permettront d’une part, de mieux comprendre la pathogenèse de l’AF et d’autre part, de proposer des stratégies thérapeutiques adaptées
Friedreich’s ataxia (FRDA) represents the most frequent type of autosomal-recessively inherited ataxia associated with a cardiomyopathy, which is the main cause of the death, and a risk of diabetes. FRDA is caused by mutations in the FXN gene, encoding mitochondrial frataxin, arising from an unstable hyperexpansion of GAA triplet repeats in the first intron of the gene. This hyperexpansion leads to FXN gene silencing and a quantitative decreased expression of frataxin. However despite many efforts to overcome any of these abnormalities, there is currently no efficient treatment to cure or even stop the progression of this disease, mostly because many aspects of the pathological consequences of frataxin depletion are still not fully understood. The precise role of frataxin is still under debate. A key function of frataxin in Fe-S cluster biogenesis has now been clearly pointed out, but how its role in this essential cellular pathway correlates with the pathophysiology of FRDA needs to be further investigated. To better understand the biochemical sequelae of frataxin reduction, global protein expression analysis was performed using quantitative proteomic experiments in Friedreich’s ataxia patient-derived B-lymphocytes as compared to controls. We were able to confirm a subset of changes in these cells and importantly, we observed previously unreported signatures of protein expression. Mitochondria are closed to endoplasmic reticulum (ER) and we used quantitative proteomic experiments to screen and analyze the impact of ER stress induced with thapsigargin in Friedreich’s ataxia patient-derived B-lymphocytes as compared to controls. We observed that the frataxin deficiency makes cells more sensitive to ER stress and leads to an up-regulation of specific adaptive mechanisms. The identification of a core set of proteins changing in the FRDA pathogenesis, with or without exogenous stress, is a useful tool in trying to decipher the function(s) of frataxin in order to clarify the metabolic disease process and find future targets for novel therapeutic strategies

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Muller, Leslie. "Développements de méthodes de préparation d’échantillons pour l’analyse protéomique quantitative : application à la recherche de biomarqueurs de pathologies." Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAF067/document.

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Les stratégies de protéomique quantitative sans marquage sont très attractives dans le domaine de la recherche de biomarqueurs de pathologies. Cependant, elles requièrent une pleine maîtrise du schéma analytique et de sa répétabilité. Plus particulièrement, la préparation d’échantillons nécessite d’être suffisamment répétable pour ne pas impacter la qualité et la fiabilité des résultats. Les objectifs de cette thèse étaient de développer et d’optimiser des méthodes analytiques pour la protéomique quantitative, en particulier pour l’étape de préparation d’échantillons. Ainsi, un protocole innovant, simple, rapide et permettant l’analyse quantitative sans marquage d’un grand nombre d’échantillons avec une haute répétabilité a été développé et optimisé : le « Tube-Gel ». Par ailleurs, des préparations d’échantillons adaptées à différentes matrices biologiques pour la recherche de biomarqueurs ont été élaborées. Les méthodes mises au point et leur application ont permis de proposer des candidats biomarqueurs pour plusieurs pathologies : le glioblastome, les lymphomes B diffus à grandes cellules, et les complications survenant sur les greffons rénaux
Label-free quantitative proteomics strategies are very attractive for diseases biomarkers researches. These approaches require the full control and the repeatability of the analytical workflow. In particular, the sample preparation has to be repeatable enough to ensure the quality and reliability of the results. Objectives of this work were to optimize and develop analytical methods for quantitative proteomics, with a special focus on the sample preparation step. Thus, an innovative, easy and fast protocol allowing the analysis of high sample numbers with high repeatability was developed and further optimized: the “Tube-Gel” protocol. Besides,sample preparations adapted to a variety of biological matrices were developed for the search of biomarkers. The developed methods and their application allowed the identification of potential biomarkers for a variety of diseases: glioblastoma, diffuse large B-cell lymphomas and renal transplants failures

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Perier, Cynthia. "Analyse quantitative des données de routine clinique pour le pronostic précoce en oncologie." Thesis, Bordeaux, 2019. http://www.theses.fr/2019BORD0219/document.

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L'évolution de la texture ou de la forme d'une tumeur à l'imagerie médicale reflète les modifications internes dues à la progression (naturelle ou sous traitement) d'une lésion tumorale. Dans ces travaux nous avons souhaité étudier l'apport des caractéristiques delta-radiomiques pour prédire l'évolution de la maladie. Nous cherchons à fournir un pipeline complet de la reconstruction des lésions à la prédiction, en utilisant seulement les données obtenues en routine clinique.Tout d'abord, nous avons étudié un sous ensemble de marqueurs radiomiques calculés sur IRM, en cherchant à établir quelles conditions sont nécessaires pour assurer leur robustesse. Des jeux de données artificiels et cliniques nous permettent d'évaluer l'impact de la reconstruction 3D des zones d'intérêt et celui du traitement de l'image.Une première analyse d'un cas clinique met en évidence des descripteurs de texture statistiquement associés à la survie sans évènement de patients atteints d'un carcinome du canal anal dès le diagnostic.Dans un second temps, nous avons développé des modèles d'apprentissage statistique. Une seconde étude clinique révèle qu'une signature radiomique IRM en T2 à trois paramètres apprise par un modèle de forêts aléatoires donne des résultats prometteurs pour prédire la réponse histologique des sarcomes des tissus mous à la chimiothérapie néoadjuvante.Le pipeline d'apprentissage est ensuite testé sur un jeu de données de taille moyenne sans images, dans le but cette fois de prédire la rechute métastatique à court terme de patientes atteinte d'un cancer du sein. La classification des patientes est ensuite comparée à la prédiction du temps de rechute fournie par un modèle mécanistique de l'évolution des lésions.Enfin nous discutons de l'apport des techniques plus avancées de l'apprentissage statistique pour étendre l'automatisation de notre chaîne de traitement (segmentation automatique des tumeurs, analyse quantitative de l'oedème péri-tumoral)
Tumor shape and texture evolution may highlight internal modifications resulting from the progression of cancer. In this work, we want to study the contribution of delta-radiomics features to cancer-evolution prediction. Our goal is to provide a complete pipeline from the 3D reconstruction of the volume of interest to the prediction of its evolution, using routinely acquired data only.To this end, we first analyse a subset of MRI(-extracted) radiomics biomarquers in order to determine conditions that ensure their robustness. Then, we determine the prerequisites of features reliability and explore the impact of both reconstruction and image processing (rescaling, grey-level normalization). A first clinical study emphasizes some statistically-relevant MRI radiomics features associated with event-free survival in anal carcinoma.We then develop machine-learning models to improve our results.Radiomics and machine learning approaches were then combined in a study on high grade soft tissu sarcoma (STS). Combining Radiomics and machine-learning approaches in a study on high-grade soft tissue sarcoma, we find out that a T2-MRI delta-radiomic signature with only three features is enough to construct a classifier able to predict the STS histological response to neoadjuvant chemotherapy. Our ML pipeline is then trained and tested on a middle-size clinical dataset in order to predict early metastatic relapse of patients with breast cancer. This classification model is then compared to the relapsing time predicted by the mechanistic model.Finally we discuss the contribution of deep-learning techniques to extend our pipeline with tumor automatic segmentation or edema detection

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Hichri, Maha. "Étude omique de la régulation de la thyroïde par l’iode et du rôle de SLC5A8 dans la thyroïde." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018AZUR4061/document.

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L’iode est un composant essentiel aux hormones thyroïdiennes. Les cellules thyroïdiennes captent l’iode circulant et le concentrent vers le colloïde. Il est alors incorporé à la thyroglobuline, protéine précurseur des hormones, par un mécanisme d’organification. La capacité de captation de l’iode par la thyroïde est finement régulée notamment par la « Thyroid Stimulating Hormone » (TSH) mais aussi l’iode circulant. En effet, en cas d’une élévation de l’iode circulant, la thyroïde déclenche un mécanisme d’autorégulation appelée l’effet Wolff-Chaikoff. Ce phénomène se traduit par une limitation transitoire de production des hormones thyroïdiennes qui s’accompagne notamment d’une diminution de l’expression du NIS (Natrium Iodide Symporter), la protéine responsable du transport actif de l’iode dans la thyroïde. Dans cette étude, des approches omiques globales ont été mises à profit pour étudier cette régulation dans le contexte de l’administration d’un produit iodé et de souris invalidées pour un gène codant pour un transporteur de monocarboxylate exprimé dans la thyroïde. Dans la première partie, l’effet des agents de contraste iodés (ICA), couramment utilisés en imagerie médicale, a été étudié. L’administration de ces agents entraine une réduction de la captation de l’iode souvent expliquée par un effet Wolff-Chaikoff associé à un potentiel relargage d’iode. Par une approche de protéomique quantitative global, le protéome de thyroïde de souris, après administration d’ICA, a été comparé au protéome en conditions d’excès d’iode. Après un traitement des données et une analyse bioinformatique, nos résultats mettent en évidence l’existence de peu de mécanismes en commun induits par l’iode et les ICA mais cependant de plus importantes variations d’expression de protéines sont déclenchées uniquement par les ICA. Cette étude est en accord avec une durée plus importante de l’inhibition de la fonction après une administration d’ICA comparée à celle de l’iode stable. Dans la deuxième partie, le rôle de SLC5A8 dans la fonction thyroïdienne et les mécanismes sous-jacents à l’effet Wolff-Chaikoff ont été étudiés chez des souris invalidées pour le gène Slc5a8 (Solute carrier family 5 number 8) et des souris non mutées. SLC5A8 est une protéine membranaire identifiée au laboratoire et exprimée dans la membrane apicale du thyrocyte. Cette protéine catalyse un transport de monocarboxylate dans différents organes mais son rôle dans la thyroïde demeure non élucidé. L’invalidation n’entraine pas d’effet majeur sur la fonction thyroïdienne. En mettant à profit une approche multiomique comparative, combinant la transcriptomique, la protéomique et la métabolomique, les effets de cette invalidation et/ou de la régulation par l’iode de la thyroïde ont été explorés. Le traitement des data révèle de nombreuses voies activées dans les différentes conditions avec des mécanismes de compensation de l’effet de l’invalidation par l’administration d’iode. Les résultats indiquent que la perte de fonction de SLC5A8 affecte l’organification et/ou maturation de la thyroglobuline, le contrôle du stress oxydatif et de l’iode libre dans la thyroïde
Iodine is an essential component of thyroid hormones. Thyroid cells capture the circulating iodine and concentrate it in the colloid. Then, it is incorporated into the thyroglobulin, the hormone precursor protein, by an organification mechanism. The iodine uptake capacity by the thyroid is finely regulated, not only by the Thyroid Stimulating Hormone (TSH) but also by circulating iodine. Indeed, in case of high circulating iodine, the thyroid actives a self-regulating mechanism called the Wolff-Chaikoff effect. This phenomenon results in a transient limitation of thyroid hormone production which is accompanied by a decrease in the expression of NIS (Natrium Iodide Symporter), the protein that is responsible for the active transport of iodine in the thyroid. In this study, global omics approaches were used to study this regulation in the context of the administration of an iodized product and mice invalidated for a gene coding a monocarboxylate transporter expressed in the thyroid. In the first part, the effect of iodinated contrast media (ICM), commonly used in medical imaging, has been studied. The administration of these agents leads to a reduction in the uptake of iodine often explained by a Wolff-Chaikoff effect associated with an iodine release potential. Through an overall quantitative proteomic approach, the mouse thyroid proteome, after administration of ICM, was compared to the proteome under conditions of excess iodine. In the second part, the role of SLC5A8 in thyroid function and the mechanisms underlying the Wolff-Chaikoff effect were studied in mice invalidated for the Slc5a8 gene (Solute carrier family 5 number 8) and wild type mice. SLC5A8 is a membrane protein identified in the laboratory and expressed in the thyrocyte apical membrane. This protein catalyzes the monocarboxylates transport in different organs but its role in the thyroid remains unsolved. Invalidation does not have a major effect on thyroid function. By using a comparative multiomic approach which combines transcriptomics, proteomics and metabolomics, the effects of this invalidation and / or regulation by iodine in the thyroid have been explored. Data processing reveals many pathways activated under different conditions with mechanisms to compensate for the effect of invalidation by the administration of iodine. The results indicate that the loss of SLC5A8 function affects the organization and / or maturation of thyroglobulin, the control of oxidative stress and of free iodine in the thyroid

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Jost, Christian. "Comparaison qualitative et quantitative de modèles proie-prédateur à des données chronologiques en écologie." Phd thesis, INAPG (AgroParisTech), 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005771.

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La présente thèse compare deux modèles proie-prédateur avec les dynamiques temporelles de
systèmes observés en laboratoire ou sur le terrain. Le premier modèle suppose que la réponse
fonctionnelle dépend uniquement de la densité des proies, et présente donc les caractéristiques
des modèles où les abondances sont contrôlées "de haut en bas". Au contraire, le second
modèle considère que la réponse fonctionnelle dépend du ratio entre densité de proies et densité de prédateurs, et inclut donc une régulation des abondances "de bas en haut".L'analyse
mathématique de ce modèle ratio-dépendant fait apparaître des dynamiques de bord riches avec
de multiples attracteurs, dont l'un est l'origine (extinction des deux populations). La différence
majeure entre les deux modèles réside dans leurs prédictions sur la réponse d'un système à
l'enrichissement: déstabilisation, et augmentation de l'abondance à l'équilibre du prédateur
uniquement dans le modèle proie-dépendant, stabilité inchangée et augmentation de l'abondance
à l'équilibre des proies et des prédateurs dans le modèle ratio-dépendant. La comparaison de ces
deux modèles avec le modèle verbal PEG (décrivant la dynamique planctonique dans les lacs)
montre que tous deux peuvent rendre compte de cette dynamique si des changements saisonniers
sont introduits dans les valeurs d'un ou plusieurs paramètres. Nous comparons quantitativement
les deux modèles avec différents types de séries temporelles de systèmes proie-prédateur
par la méthode du maximum de vraisemblance. Les données concernant des protozoaires ou
des arthropodes (en laboratoire) sont en général mieux décrites par le modèle proie-dépendant.
Pour l'interaction phytoplancton-zooplancton, les deux modèles conviennent aussi bien l'un que
l'autre. Le fait d'utiliser les deux modèles peut alors permettre de détecter parmi les prédictions
celles qui sont sensibles à la prédateur-dépendance et, éventuellement, d'orienter des recherches
supplémentaires.

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Baala, Mohamad. "Etude quantitative des anomalies magnétiques par le signal analytique : application à des données océaniques." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2005/BAALA_Mohamad_2005.pdf.

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L'objectif de cette thèse est l'exploration de la théorie du signal analytique et sa validité dans l'interprétation des anomalies océaniques. L'application du signal analytique 1D à l'analyse des profils magnétiques rend possible l'accès à la géométrie et aux paramètres magnétiques des structures magnétiques 2D. L'estimation de l'inclinaison apparente et de la profondeur des sources magnétiques, par l'application du signal analytique à des profils magnétiques acquis sur la dorsale Est Indien, montre des propriétés d'aimantation de couches lithosphériques de plus en plus profondes à mesure que l'on s'éloigne de l'axe de dorsale. La construction de signal analytique à 1D implique l'évaluation de la transformée de Hilbert, La transformée de Riesz, connue comme la généralisation appropriée à 2D de la transformée de Hilbert, permet d'introduire la définition du signal analytique à deux dimensions. Cette approche conduit à la caractérisation de la source d'un signal magnétique i1D. Mais, pour une anomalie magnétique i2D, l'estimation des paramètres de la source est perturbée par la direction des vecteurs magnétiques. Nous avons tenté de remédier ce problème avec la transformée de Radon continue. Une nouvelle amplitude du signal analytique pour l'interprétation des données magnétique est proposée, fondée sur la décomposition de l'anomalie magnétique i2D en ses projections i1D. L'amplitude introduite montre des propriétés appropriées dans l'interprétation des signaux magnétiques i2D
The aim of this thesis is to explore the analytic signal theory and its applicability to the interpretation of oceanic anomalies. The application of analytic signal to the analysis of magnetic profiles makes possible the quantitive determination of geometric and magnetic parameters of magnetic structures. The apparent inclination and magnetic localization depth estimates, by the application of 1D analytic signal on profiles acquired on the Est. -Indian Ridge, shows progressive acquisition of magnetization by the lithosphere deep layers, with respect to the distance to the ridge. The construction of 1D analytic signal includes the evaluation of the Hilbert transformation of the signal. By the evaluation of Riesz transform, which is known as an appropriate 2D generalization of the Hilbert transform, the definition of the 2D analytic signal has be introduced. This approach allows the resolution of the i1D magnetic anomaly source. But, for the i2D magnetic anomaly, the estimation of the source parameters is affected by the magnetic vectors direction. From the consideration of continue Radon transform, we attempt to solve this problem. A new signal analytic amplitude for magnetic interpretation has been proposed based on the decomposition of an i2D magnetic anomaly into its i1D projections. This amplitude shows appropriate properies for the interpretation of i2D magnetic signals

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Shawahna, Ramzi. "Expression génomique et protéomique quantitative des transporteurs et des enzymes du métabolisme au niveau de la barrière hémato-encéphalique humaine." Paris 5, 2011. http://www.theses.fr/2011PA05P622.

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Le passage des médicaments dans le cerveau est un processus qui implique souvent des transporteurs éventuellement couplés avec des enzymes du métabolisme. Au niveau de la barrière hémato-encéphalique (BHE), ces transporteurs et enzymes contribuent à modifier la pharmacocinétique cérébrale des médicaments. Leurs activités sont souvent corrélées a leur niveau d’expression protéique. Dans la première étude, nous avons réalisé une quantification relativement exhaustive de l’expression génomique et protéomique de 71 transporteurs SLC et OST, 34 transporteurs ABC, et 51 enzymes des les phases I et II dans des microvaisseaux cérébraux humain fraîchement isolées. Notre étude a montré que les transporteurs du glucose et des acides aminés sont les principaux transporteurs exprimés. La protéine ABCG2/BCRP était 1,6 fois plus exprimée que l’ABCB1/MDR1. Les CYP1B1 et CYP2U1 étaient quantifiables au niveau génomique et protéomique. Les GSTs sont fortement exprimées, dans les microvaisseaux cérébraux alors que les UGTs n’ont pu être détectées. Dans la seconde étude, nous avons quantifié l'expression relative des gènes marqueurs de type cellulaire, les transporteurs SLC et ABC, les enzymes de la phase I et la phase II et certains facteurs de transcription dans un modèle in vitro optimisé de la BHE humaine : la lignée hCMEC/D3. Les cellules hCMEC/D3 sont moins fenêstrées par rapport aux cellules non-cérébrales (HUVEC) : en effet, PLVAP, marqueur de la fenestration, est 70,7 fois moins exprimé dans la lignée hCMEC/D3. Comme les microvaisseaux cérébraux humains, les cellules hCMEC/D3 expriment fortement les transporteurs du glucose et des acides aminés. Le traitement avec le chlorure de lithium (LiCl), agoniste de signalisation Wnt/β-caténine, enrichit l'expression de l’ABCG2/BCRP et l’ABCC5/MRP5 et du CYP1A1 de 5,6 fois, 2,5 fois et 9,1 fois, respectivement. Tout comme les microvaisseaux cérébraux, les cellules hCMEC/D3 expriment fortement les GSTs et le facteur de transcription AhR
Drug entry and distribution into the brain is a delicate process as modulated by the interaction between the drug molecule with influx and/or efflux drug transporters as well as metabolizing enzymes at the blood-brain barrier (BBB). The transport and metabolic activities of transporters and enzymes are often correlated with their protein amounts. In the first study, we are reporting a relatively exhaustive quantitative gene expression and absolute protein quantification of 71 solute carrier (SLC) and organic solute (OST) transporters, 34 ATP-binding cassette (ABC) transporters, and 51 phase I and phase II metabolizing enzymes in freshly isolated human brain microvessels. Our study showed that glucose and amino acid transporters were the main uptake transporters expressed. Interestingly, our study showed that ABCG2/BCRP protein was 1. 6-fold more than ABCB1/MDR1. CYP1B1 and CYP2U1 were quantifiable at both gene and protein levels. Interestingly, microvessels highly expressed GSTs, whereas, UGTs were completely absent. In the second study, we quantitatively investigated the gene expression of cell type markers, SLC and ABC transporters, phase I and phase II metabolizing enzymes and some transcriptional factors in an optimized in vitro human BBB model (hCMEC/D3). The hCMEC/D3 cells were less fenestrated as compared to non-cerebral (HUVEC) cells as shown by PLVAP which was less expressed by 70. 7-fold in hCMEC/D3 cells. In accordance with human brain microvessels, hCMEC/D3 expressed glucose and amino acids transporters. Treatment with the Wnt/β-catenin agonist, lithium chloride (LiCl), enriched the gene expression of ABCG2/BCRP and ABCC5/MRP5 and CYP1A1 by 5. 6-fold, 2. 5-fold and 9. 1-fold, respectively. Similar to microvessels hCMEC/D3 cells highly expressed GSTs and the transcriptional factor AhR

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Marie, Pauline. "Biominéralisation de la coquille d'oeuf de poule : caractérisation des protéines de la matrice organique impliquées dans l'initiation de la minéralisation." Thesis, Tours, 2015. http://www.theses.fr/2015TOUR4007/document.

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L’objectif principal de cette thèse était d’identifier et de quantifier les protéines de la matrice organique qui contrôlent le type polymorphique et la morphologie des cristaux présents dans la coquille d’oeuf de poule à différents stades du processus de minéralisation afin de mettre en évidence les composants impliqués dans la calcification à chacun de ces stades. Au total, 64 et 175 protéines différentiellement abondantes durant le processus de minéralisation ont été identifiées dans le milieu de formation (fluide utérin) et la matrice organique. Parmi celles-ci, les fonctions de 24 protéines du fluide utérin et de 77 issues de la coquille sont potentiellement reliées au processus de minéralisation. Nous décrivons plus particulièrement 20 protéines du fait de leur abondance et de leurs fonctions directe ou indirecte sur le processus de calcification. Des études complémentaires sur ces candidats permettront de confirmer leur implication dans la minéralisation de la coquille d’oeuf
The aim of this PhD was to identify and quantify eggshell organic matrix proteins which control polymorphic type and morphology of crystals at different time points of the eggshell mineralization process in order to highlight particular components involved in calcification at each calcification stage. A total of 64 and 175 proteins differentially abundant during mineralization process were identified in the forming milieu (uterine fluid) and in the eggshell organic matrix respectively. Out of them, 24 uterine fluid and 77 eggshell proteins are functionally related to the mineralization process. We paid particular attention to 20 overabundant proteins with direct or indirect functional evidences related to calcification. Further studies will be necessary to confirm their involvement in the chicken eggshell mineralization

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Fornecker, Luc-Matthieu. "Développements méthodologiques en analyse protéomique pour la découverte et la validation de biomarqueurs dans les hémopathies lymphoïdes B de l'adulte." Thesis, Strasbourg, 2016. http://www.theses.fr/2016STRAF015/document.

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Le développement actuel très rapide des différentes approches « omiques » génère un grand nombre de biomarqueurs potentiels, en particulier dans le domaine de la cancérologie.L’analyse protéomique par spectrométrie de masse a particulièrement bénéficié des progrès technologiques récents qui ont permis la mise au point de nouvelles approches quantitatives globales ou ciblées. Néanmoins, peu de biomarqueurs potentiels finissent par être concrètement utilisés en pratique clinique, nécessitant l’optimisation des différentes étapes de leur développement.Dans la continuité des travaux ayant abouti à l’identification de biomarqueurs diagnostiques dans les hémopathies lymphoïdes B, ce travail de thèse a permis le développement d’une méthode d’analyse protéomique ciblée pour la vérification et la validation de nouveaux biomarqueurs potentiels. La possibilité d’appliquer des stratégies quantitatives globales à un très grand nombre d’échantillons a pu être démontrée. L’application de ces stratégies quantitatives globales à du tissu ganglionnaire provenant de lymphomes agressifs a permis d’identifier des biomarqueurs potentiellement associés à une résistance au traitement. Enfin,le mode de préparation tube-gel, facilitant l’étude d’un grand nombre d’échantillons, a été validé pour la réalisation d’analyses protéomiques différentielles
The current development of new « omics » technologies has led to the discovery of a large number of potential biomarkers, particularly in the field of oncology. Proteomics analysis bymass spectrometry have particularly benefited from these technological advances with the development of new global or targeted quantitative approaches. Nevertheless, only a few numbers of potential biomarkers are finally used in clinical practice, requiring further optimization of the development process. Following the initial identification of biomarkers in the diagnosis of lymphoid malignancies performed previously, this thesis has allowed the development of a targeted proteomics method that can be used for the validation of new potential biomarkers. The ability of analysing a large number of samples with a global quantitative approach has also been demonstrated. The application of these global quantitative strategies on lymph node tissue of aggressive lymphoma has permitted the identification of potential new biomarkers associated with chemorefractoriness. Lastly, a tube-gel protocol facilitating the analysis of a large number of samples has been validated for differential proteomics studies

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Li, Yubing. "Analyse de vitesse par migration quantitative dans les domaines images et données pour l’imagerie sismique." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEM002/document.

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Les expériences sismiques actives sont largement utilisées pour caractériser la structure de la subsurface. Les méthodes dites d’analyse de vitesse par migration ont pour but la détermination d’un macro-modèle de vitesse, lisse, et contrôlant la cinématique de propagation des ondes. Le modèle est estimé par des critères de cohérence d’image ou de focalisation d’image. Les images de réflectivité obtenues par les techniques de migration classiques sont cependant contaminées par des artefacts, altérant la qualité de la remise à jour du macro-modèle. Des résultats récents proposent de coupler l’inversion asymptotique, qui donne des images beaucoup plus propres en pratique, avec l’analyse de vitesse pour la version offset en profondeur. Cette approche cependant demande des capacités de calcul et de mémoire importantes et ne peut actuellement être étendue en 3D.Dans ce travail, je propose de développer le couplage entre l’analyse de vitesse et la migration plus conventionnelle par point de tir. La nouvelle approche permet de prendre en compte des modèles de vitesse complexes, comme par exemple en présence d’anomalies de vitesses plus lentes ou de réflectivités discontinues. C’est une alternative avantageuse en termes d’implémentation et de coût numérique par rapport à la version profondeur. Je propose aussi d’étendre l’analyse de vitesse par inversion au domaine des données pour les cas par point de tir. J’établis un lien entre les méthodes formulées dans les domaines données et images. Les méthodologies sont développées et analysées sur des données synthétiques 2D
Active seismic experiments are widely used to characterize the structure of the subsurface. Migration Velocity Analysis techniques aim at recovering the background velocity model controlling the kinematics of wave propagation. The first step consists of obtaining the reflectivity images by migrating observed data in a given macro velocity model. The estimated model is then updated, assessing the quality of the background velocity model through the image coherency or focusing criteria. Classical migration techniques, however, do not provide a sufficiently accurate reflectivity image, leading to incorrect velocity updates. Recent investigations propose to couple the asymptotic inversion, which can remove migration artifacts in practice, to velocity analysis in the subsurface-offset domain for better robustness. This approach requires large memory and cannot be currently extended to 3D. In this thesis, I propose to transpose the strategy to the more conventional common-shot migration based velocity analysis. I analyze how the approach can deal with complex models, in particular with the presence of low velocity anomaly zones or discontinuous reflectivities. Additionally, it requires less memory than its counterpart in the subsurface-offset domain. I also propose to extend Inversion Velocity Analysis to the data-domain, leading to a more linearized inverse problem than classic waveform inversion. I establish formal links between data-fitting principle and image coherency criteria by comparing the new approach to other reflection-based waveform inversion techniques. The methodologies are developed and analyzed on 2D synthetic data sets

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Delcourt, Nicolas. "Développement de nouveaux outils pour l'analyse protéomique quantitative et la phosphoprotéomique : application à l'étude de sécrétomes gliaux et de voies de signalisation impliquées dans la survie neuronale." Montpellier 1, 2007. http://www.theses.fr/2007MON1T019.

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Au cours de ma thèse, j'ai développé dans un premier temps une nouvelle méthode pour la quantification des variations d'expression des protéines par spectrométrie de masse MALDITOF, que j'ai ensuite appliquée à l'étude des modifications des sécrétions protéiques de cultures primaires d'astrocytes en réponse à un traitement pro-inflammatoire. Dans un deuxième temps, j'ai développé un programme visant à décrire le phosphoprotéome des neurones corticaux traités par deux neurotrophines, l'insulin-like growth factor 1 (IGF-1) et le pituitary adenylyl cyclase activating polypeptide (PACAP). J'ai utilisé une approche phosphoprotéomique basée sur l'enrichissement des phosphoprotéines par chromatographie métal-phosphate suivi de la purification des phosphopeptides par chromatographie de dioxyde de titanium. J'ai ainsi démontré qu'un traitement de neurones corticaux à l'IGF-1, qui active un récepteur à activité tyrosine kinase (RTK) induisait la transactivation d'un récepteur couplé aux protéines G (RCPG), le récepteur PAC1 du PACAP. Enfin, grâce à l'utilisation de souris dépourvues du récepteur PAC1, j'ai montré que la transactivation du récepteur PAC1 jouait un rôle essentiel dans l'inhibition de l'apoptose neuronale par l'IGF-1.

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Hoedt, Esthelle. "Activité antitumorale des isoformes de la lactoferrine, une approche comparative et quantitative." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10017/document.

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La transcription du gène lactoferrine conduit à deux isoformes : une sécrétée, la lactoferrine (Lf) et une intracellulaire, la delta lactoferrine (∆Lf). La Lf est dotée de nombreuses propriétés parmi lesquelles des activités immunomodulatrice et anticancéreuse. La ∆Lf possède une activité anticancéreuse via son activité transcriptionnelle. Ce sont des suppresseurs de tumeur potentiels dont l’expression est sous-régulée dans le cas de cancer. Elles sont considérées comme des marqueurs sains car leur expression est corrélée à un facteur de bon pronostic dans le cancer du sein. Au cours de la thèse, j’ai développé la PCR quantitative Taqman afin de distinguer les deux isoformes et étudié leur expression dans le cas de cancer et dans un contexte inflammatoire. Puis j’ai étudié le protéome de cellules HEK-293 exprimant la ∆Lf par électrophorèse 2-D et spectrométrie de masse. J’ai ainsi mis en évidence une nouvelle cible de l’activité transcriptionnelle de la ∆Lf, DcpS, enzyme clé de la maturation des ARNm. En parallèle, ces travaux ont montré une régulation de la stabilité et de l’activité transcriptionnelle de la ∆Lf par la O-GlcNAcylation. Enfin, j’ai étudié les effets différentiels des isoformes de la Lf dans les cellules de glande mammaire cancéreuse MDA-MB-231 via une approche protéomique basée sur le SILAC et la spectrométrie de masse, en collaboration avec l’équipe du Dr. Monsarrat (IPBS, Toulouse). 5030 protéines ont pu être identifiées et quantifiées. Ces travaux ont permis d’identifier le gène SelH en tant que cible de l’activité transcriptionnelle de la Lf et de la ∆Lf, suggérant que la Lf sécrétée possède également un rôle de facteur de transcription
Transcription of the lactoferrin gene results in the production of two isoforms: a secreted lactoferrin (Lf) and intracellular delta-lactoferrin (ΔLf). Lf has numerous functions including immunomodulatory and antitumoral activities. We showed that ΔLf is a transcription factor, the only activity it shares with Lf being its anticancer activity. Lf and ΔLf are potential tumor suppressors whose expression is downregulated in the case of cancer. They may be considered as healthy markers, the expression of which is correlated with a good prognosis in breast cancer. During my PhD thesis, We developed quantitative Taqman PCR assay to evaluate the level of expression of the transcripts of the two Lf isoforms in case of cancer or in an inflammatory context. We then studied the proteome profile of ΔLf-expressing cells using 2-D electrophoresis and mass spectrometry analyses. Our data established that DcpS, a key enzyme in mRNA decay, is a new target of ΔLf transcriptional activity. In parallel, we demonstrated that Lf stability and transcriptional activity are regulated by O-GlcNAcylation. Finally, We compare the differential effects of the two antitumoral isoforms on the cancerous mammary gland MDA-MB-231 cell line. We used a high-throughput proteomic approach (Stable Isotope Labelling with Amino acids in Cell culture, SILAC) coupled to mass spectrometry to carry out highly accurate quantitative and systematic proteome profiling in collaboration with the team of Dr. Monsarrat (IPBS, Toulouse). Our study allowed the identification of SelH, a thioredoxin like protein, as a target of both Lf and ΔLf transcriptional activity and suggested that secreted Lf acts as a transcription factor

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Serov, Vassili. "Dynamique de photodissociation en champs laser : interprétation quantitative de données expérimentales sur NO2 et H+2." Paris 11, 2003. http://www.theses.fr/2003PA112046.

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Cette thèse concerne la dynamique de l'absorption et de la photodissociation de petits molécules en relation avec des données expérimentales récemment acquises. Des comparaisons quantitatives théorie-versus-expérience sont menées pour deux systèmes NO2 et H2+. La photochimie atmosphérique de NO2 (spectroscopie d'absorption en champ faible) d'un côté, et la spectroscopie de photodissociation cinétiquement et angulairement résolue de H2+ (excitée par des impulsions laser intenses) de l'autre, constituent les motivations essentielles de cette recherche. La méthodologie mis en œuvre est une propagation quantique de paquet d'ondes par la technique de l'opérateur fractionné, étendue au cas de deux états électroniques fortement couplés. Dans le cas de NO2 le couplage fort est conséquence d'une intersection conique, alors que pour H2+, c'est l'intensité du champ laser qui est responsable de l'efficacité du couplage radiatif. Des résultats très précis (par comparaisons avec des mesures expérimentales) sont obtenus à la fois pour le spectre d'absorption de NO2 et pour les distributions cinétiques et angulaires des, fragments H résultant de la dissociation multiphotonique de H2+. Le rôle des isotopomers (autant pour NO2 que pour D2+ ou HD+) et l'inclusion de la compétition entre ionisation et dissociation jusqu'à l'explosion Coulombienne (pour H2+) sont parmi les perspectives de ce travail
This work deals with the absorption and photodissociation dynamics of small molecules in close relation with recently recorded experimental data. Quantitative theory-versus-experiment comparisons are carried out for two systems; namely NO2 and H2+. The atmospheric photochemistry of NO2 (low field absorption spectroscopy) on the one hand and the angularly resolved photodissociation spectroscopy of H2+ (excited by strong laser pulse) on the other hand, are the basic motivations. The methodology is a full quantum wavepacket propagation split operator technique that bas been extended such as to take thoroughly into account two strongly coupled electronic states. In the case of NO2 the strong coupling is due to a conical intersection, whereas for H2+, the intensity of the laser field is responsible for the strength of the radiative coupling. Very accurate results, when compared with laboratory measurements, are obtained both for the NO2 absorption spectrum and for the kinetic and angular distributions of H fragments resulting from the multiphoton dissociation of H2+. The role of isotopomers (both for NO2 and D2+, HD+) and the inclusion of the ionization-dissociation competition and Coulomb explosion (for H2+) are among the perspectives of the work

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Pissaloux, Daniel. "Profils d'expression des microARN dans les sarcomes : des données brutes aux applications cliniques." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00997015.

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Les sarcomes sont des tumeurs malignes des tissus conjonctifs, représentant moins de 1%des tumeurs malignes de l'adulte, mais près de 8% de l'ensemble des cancers pédiatriques. Enraison de leur rareté, de leur grande variété histologique et de leur potentiel évolutifhétérogène, les sarcomes sont des pathologies difficiles à traiter, tant sur le plan diagnostique,pronostique que thérapeutique. Ces dernières années, l'avènement de techniques d'analyse pangénomiques par biologie moléculaire a permis d'améliorer la prise en charge clinique des sarcomes, mais les microARN sont des biomarqueurs émergents encore peu utilisés. au cours de c e travail de thèse, nous avons cjhoisi d'étudier la valeur des profils d'expression des micrfoARN dans les rhabdomyosarcomes et les ostéosarcomes. Les données brutes des profils d'expression ont été obtenues à l'aidre d'une technologie à moyen débit basée sur des réactions de PCR quantitative. Nous avons tout d'abord développé une méthodologie d'ananlyse permettant d'obtenir des données d'expression précises, reproductibles et à forte valeur ajoutée, à partir de matériel biologique hétérogène.. Dans un second temps, nous avons montré que les profils d'expression de microARN permettent d'améliorer la prise en charge clinique des deuc types de sarcomes étudiés : il est possible d'affiner la classification nosologique des rhabdomyosarcomes, et de prédire la réponse des ostéosarcomes à la chimiothérapie néo-adjuvante. La recherche de nouvelles applications cliniques liées aux profils d'expression des micorARN doit donc être poursuivie, et peut désormais l'être grâce à l'outil robuste que nous avons développé au cours de cette thèse.

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Papin, Nelly. "Développement d'une puce à protéine pour l'analyse quantitative du protéome par spectrométrie de masse." Paris 5, 2007. http://www.theses.fr/2007PA05D033.

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Ce projet de thèse s'inscrit dans le contexte d'extension à la fois qualitative et quantitative des domaines d'investigation post-génomiques. La protéomique en particulier a vécu ces dernières années un essor remarquable en terme de nouvelles technologies à haut débit. Ce travail vise à développer une puce à protéine permettant de quantifier de façon ciblée un grand nombre de protéines d'intérêt au sein d'échantillons complexes. Pour ce faire, les protéines issues d'échantillons différents sont discernées par un marquage chimique différentiel. Les échantillons ainsi marqués sont alors mélangés puis déposés sur une puce présentant des anticorps spécifiques de chaque protéine d'intérêt. Retenues spécifiquement sur la puce à anticorps, les protéines peuvent ensuite être analysées de façon quantitative par spectrométrie de masse MALDI-TOF. Afin de démontrer la faisabilité de cette technologie, a été développée la quantification par MALDI-TOF basée sur une modification chimique différentielle et étudié son impact sur l'intéraction anticorps. Les agents de capture ont été sélectionnés et caractérisés parmi les anticorps commerciaux les plus adéquats à l'étude des protéines du sérum. Ceci afin de rendre ces techniques facilement applicables aux besoins diagnostics et cliniques. Nous avons ainsi réalisé la quantification de l'apolipoprotéine AI au sein du sérum en corrélation avec les analyses diagnostics
This thesis project deals with protein quantification and characterization technology. The aim of this thesis was to develop a protein microarray to quantify proteins in different biological samples. The method involved differential labelling of proteome extracts with chemical tags for the purpose of protein differenciation and quantification. After modification, the protein samples were mixed and applied to a hydrogel antibody microarray. Following washing with PBST, the captured proteins were digested by trypsin or glu C on the features. The peptides were then analyzed by MALDI-TOF mass spectrometry to obtain their relative quantification. As a proof of concept, was developed the MS quantification based on differential chemical modification and studied the impact of modification on the antibody interaction. Capture agents were commercial available antibodies which had suitable binding characteristics. Using this approach, we achieved quantification of apolipoprotein AI in serum corresponding to classical diagnostic analysis results, thus supporting our goal of applying this technology for diagnostic and clinical analysis

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Talouarn, Estelle. "Utilisation des données de séquence pour la cartographie fine et l'évaluation génomique des caractères d'intérêt des caprins laitiers français." Thesis, Toulouse, INPT, 2020. http://www.theses.fr/2020INPT0067.

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La filière caprine française a intégré l’ère de la génomique avec le récent développement et la valorisation d’une puce à ADN dans les années 2010-2020 pour la recherche de QTL et l’évaluation génétique. La démocratisation des données de séquençage tout génome pour les animaux de rente ouvre de nouvelles perspectives. Le projet VarGoats, a pour but de mettre à disposition d’un consortium international, un jeu de données de plus de 1000 séquences pour l’espèce Capra hircus. L’étude de la qualité d’imputation vers la séquence dans la filière caprine est un préalable nécessaire à l’utilisation de cette dernière dans les analyses d’association pour la détection de QTL ainsi que dans les évaluations génomiques. L’objectif principal de ces travaux est d’étudier l’intégration potentielle des données de séquence dans les programmes d’amélioration génétique de la filière laitière caprine française. La mise en place d’un contrôle de la qualité des données de séquence a représenté un travail majeur dans ma thèse. Il s’est appuyé sur une recherche bibliographique ainsi que sur la comparaison des génotypes 50k disponibles avec les séquences filtrées. Finalement, sur les 97 889 899 SNP et 12 304 043 indels initiaux, nous avons retenu 23 338 436 variants dont 40 491 appartenaient au set de SNP de la puce Illumina GoatSNP50 BeadChip. Une étude préalable de l’imputation depuis la puce 50k vers la séquence a ensuite été menée dans le but d’obtenir un nombre suffisant de séquences imputées de bonne qualité. Plusieurs méthodes d’imputation (imputation populationnelle ou familiale) et plusieurs logiciels ont été testés en utilisant les données de séquence disponibles (829 séquences des différences races caprines internationales). En intra-race, les taux de concordances génotypiques et alléliques ont été estimées à 0,74 et 0,86 en Saanen et 0,76 et 0,87 en Alpine respectivement. Les corrélations étaient alors de 0,26 et 0,24 en Alpine et Saanen respectivement. Les séquences imputées des mâles ont permis la confirmation de QTL précédemment observés sur les génotypes 50k ainsi que la détection de nouvelles régions d’intérêt. L’exhaustivité des données de séquence représentait une opportunité sans précédent d’approfondir une région QTL du chromosome 19 en Saanen qui est associée à la fois à des caractères de production mais aussi à des caractères de morphologie et santé de la mamelle ainsi qu’à des caractères de production de semence. Cette analyse n’a pas abouti à l’identification de mutations candidates. Néanmoins, nous avons pu proposer un moyen simple d’identifier des profils génomiques et phénotypiques particuliers en race Saanen à partir d’un génotype 50k. Cette méthode pourra s’avérer utile en terme de prédiction précoce tant en France qu’à l’international. Enfin, en réunissant l’ensemble des travaux effectués précédemment, nous avons étudié l’impact de l’intégration de données de séquence imputées sur le chromosome 19 sur la précision des évaluations en race Saanen françaises. Plusieurs modèles d’évaluations ont été mis en oeuvre et comparés : single-step GBLUP (ssGBLUP), single-step GBLUP pondéré (WssGBLUP) en utilisant différents panels de variants imputés. Les meilleurs résultats ont été obtenus en utilisant un ssGBLUP incluant les génotypages 50k et les variants imputés de la région du QTL du chromosome 19 (entre 24,72 et 28,38 Mb) avec des gains de +6,2% de précision en moyenne sur les caractères évalués. La mise à jour de la puce caprine à laquelle j’ai participé représente une perspective d’amélioration de la précision des évaluations. Elle permet d’améliorer significativement la qualité des évaluations génomiques (entre 3,1 et 6,4% en fonction du scenario considéré) tout en limitant les temps de calculs liés à l’imputation notamment. Ces travaux confortent l’intérêt de l’utilisation de données de séquence dans les programmes de sélection caprins français et ouvrent la perspective de leur intégration dans la routine des évaluations
French dairy goats recently integrated genomics with the development of a DNA chip in the 2010s and the first QTL detections and genomic evaluations. The availability of sequence data for farm animals opens up new opportunities. The VarGoats project is an international 1,000 genomes resequencing program designed to provide sequence information of the Capra hircus species. The study of imputation quality to sequence level is a necessary first step before using imputed sequences in association analysis and genomic evaluations. The main objective of this work was to study the possible integration of sequence data in the French dairy goats breeding programs. The set up of a quality check represented a sizable part of this thesis. It was based on bibliographic research and the comparison between available 50k genotypes and sequence data. Out of the initial 97,889,899 SNPs and 12,304,043 indels, we eventually retained 23,338,436 variants including 40,491 SNPs of the Illumina GoatSNP50 BeadChip. A preliminary study of imputation from 50k genotypes to sequence was then performed with the aim of getting a sufficient number of sequenced animals of good quality. Several softwares and methods were considered (family or population imputation) using the 829 sequenced animals available. Within-breed imputation led to genotype and allele concordance of 0.74 and 0.86 in Saanen and 0.76 and 0.87 in Alpine respectively. Correlations were then of 0.26 and 0.24 in Alpine and Saanen respectively. Imputed sequence of males confirmed signals previously identified using 50k genotypes and allowed the detection of new regions of interest. The density of sequence data represented an unprecedented opportunity to deepen our understanding of QTL region of chromosome 19 in the Saanen breed. This region is associated to production, type and udder health traits as well as semen production traits. Our analysis did not point out any candidate mutation. However, we offer a simple way to identify genomic and phenotypic profiles in the Saanen breed using 50k genotypes. This method could be of use for early prediction in France but also worldwide. Finally, using all previous results, we studied the impact of the integrating imputed sequence data of chromosome 19 on the accuracy of evaluations in French Saanen. Several evaluation models were compared : single-step GBLUP (ssGBLUP) and weighted single-step GBLUP (WssGBLUP) using different panels of imputed variants. Best results were obtained using ssGBLUP with 50k genotypes and all variants on the QTL region of chromosome 19 (between 24.72 and 28.38Mb): +6.2% accuracy on average for all evaluated traits. The 50k chip update to which I participated represents a opportunity to improve genomic evaluations. Indeed, it significantly improved accuracy of predictions (between 3.1 and 6.4% on average depending on the scenario) while limiting computation time associated to imputation. This work confirms the benefits of using sequence data in the French dairy goats breeding programs and opens up the perspective of integrating them in the routine genomic evaluations

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Chazarin, Blandine. "Développements en protéomique pour mieux comprendre la physiologie de l’ours brun hibernant et ouvrir la voie vers de nouvelles thérapies contre l’atrophie musculaire humaine." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAF037.

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Appliquer les stratégies d’analyse protéomique à des échantillons d’organismes « exotiques » requiert des développements, que nous avons réalisés pour étudier les mécanismes d’épargne protéique chez l’ours brun hibernant. La complémentarité des approches protéomiques (SDS PaGE-XIC, 2D-DIGE-MS, LC-SRM-MS) et des développements bioinformatiques (e.g. utilisation de données d’assemblage du génome, extraction d’annotations fonctionnelles [Gene Ontology, neXtProt, KEGG]) ont montré que la beta-oxydation est préférentielle dans le muscle, la glycolyse étant maintenue. Les niveaux élevés en acides gras omega 3, le stress oxydant diminué, et l’existence de composés anti-protéolytiques dans le sérum des ours hibernants contribuent à l’épargne des muscles. Pour identifier ces composés, nous avons développé le fractionnement du sérum d’ours (chromatographie, protéolyse, déplétion des protéines majoritaires) et montré que les corps cétoniques pourraient être impliqués. Ces résultats suggèrent de nouvelles solutions thérapeutiques contre l’atrophie musculaire des personnes immobilisées, âgées ou encore des astronautes
To analyze samples from "exotic" organisms using proteomics, analytical developments are required. Our developments were made to study protein saving mechanisms in hibernating brown bears. The complementarity of proteomics approaches (SDS PaGE-XIC, 2D-DIGE-MS, LC-SRM-MS) and bioinformatics developments (e.g. use of genome assembly data, extraction of functional annotations [Gene Ontology, neXtProt, KEGG]) have led to show that muscle beta-oxidation is preferential, glycolysis being maintained. High levels of omega 3 fatty acids, decreased oxidative stress, and the existence of anti-proteolytic compounds in the serum of hibernating bears contribute to muscle sparing. To identify these compounds, we developed fractionation of the bear serum (chromatography, proteolysis, high abundance protein depletion) and showed that ketone bodies could be involved. These results suggest new therapeutic solutions against muscle atrophy in immobilized people, the elderly or astronauts

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Cliquet, Freddy. "Des spectres MS/MS à l'identification des protéines - Interprétation des données issues de l'analyse d'un mélange de protéines d'un organisme non séquencé." Phd thesis, Université de Nantes, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00625749.

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Анотація:

La spectrométrie de masse est une technique utilisée en protéomique pour identifier des protéines inconnues dans un échantillon. Le spectromètre mesure la masse de fragments de la protéine et fournit ainsi des spectres expérimentaux qui sont des représentations, sous forme de séries de pics, de la présence de ces différents fragments. En étudiant ces spectres, nous espérons pouvoir identifier la protéine d'origine en la retrouvant dans une banque. L'objectif de cette thèse est de proposer de nouvelles méthodes permettant d'étudier ces spectres. Cependant, ces méthodes doivent fonctionner sur des organismes non séquencés. Dans ce cas particulier, nous ne retrouverons pas exactement ces protéines dans la banque, mais uniquement des protéines qui y ressemblent. Nous proposons tout d'abord un nouvel algorithme dit de comparaison de spectres : PacketSpectralAlignment. Cet algorithme permet de comparer des spectres expérimentaux à des spectres créés à partir des données contenues dans la banque, et ce, même en présence de modifications. Cette comparaison permet l'association de chacun des spectres à un peptide de cette banque. Ensuite, nous détaillerons différents prétraitements et filtrages permettant d'améliorer l'exploitation de notre nouvel algorithme. Tous ces éléments sont intégrés dans une plate-forme intitulé SIFpackets. Enfin, nous validons les résultats de PacketSpectralAlignment ainsi que de SIFpackets sur différents jeux de données réelles.

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Truc, Loïc. "Développement et application d'une méthode de reconstitution paléoclimatique quantitative basée sur des données polliniques fossiles en Afrique australe." Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20200/document.

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Анотація:

Idéalement située à la confluence entre climat tropical et climat tempéré, l'Afrique australe est une zone très sensible aux variations des conditions climatiques. Cette région fait cependant preuve d'un manque de données paléoclimatiques important, et les méthodes de reconstruction traditionnelles trouvent rapidement leurs limites face aux conditions particulières qui y sévissent. Les méthodes de reconstruction quantitatives communément employées se révèlent inutilisables face aux conditions d'aridité extrêmes qui ne permettent que très rarement l'accumulation et la préservation de pollen moderne et fossile et se confrontent également aux particularités de la végétation abritée par cette région. L'objectif de ces travaux de thèse vise à développer une méthode de reconstruction quantitative basée sur des données polliniques fossiles, à partir de la relation entre la distribution actuelle des taxons polliniques et le climat en Afrique australe. Nous avons développé une fonction de transfert utilisant les propriétés des fonctions de densité de probabilité (pdfs), permettant de transformer l'information contenue dans un assemblage pollinique en estimation quantitative du climat. En parallèle, cette étude a permis de développer une méthode permettant de sélectionner les espèces les plus probables à inclure dans chaque type pollinique qui compose un assemblage. Cette méthode de sélection des espèces (SSM) a permis de pallier la faible résolution taxonomique des données polliniques de cette région caractérisée par une biodiversité élevée et d'affiner la méthode des espèces indicatrices, afin de la rendre utilisable en Afrique australe. Cette méthodologie a été appliquée aux données polliniques du site de Wonderkrater (Afrique du Sud). Les résultats observés et leur comparaison avec ceux provenant de sites régionaux ont permis de déterminer que les températures estivales et hivernales étaient 6±2°C inférieure au cours du LGM et du Younger Dryas et que les précipitations au cours de la saison humide étaient 50% moins importantes qu'actuellement. Ces résultats montrent que les SST enregistrées dans le canal du Mozambique régissent les conditions hydrologiques du continent adjacent, en opposition avec la possible implication de l'ITCZ sous ces latitudes. Les résultats indiquent également que les deux tropiques montrent des tendances climatiques similaires au cours des derniers 20 000 ans. La méthode a ensuite été appliquée à un enregistrement pollinique provenant de la région du fynbos (Afrique du Sud). Les résultats ont montré les limites de la méthode au vu de la faible amplitude de reconstruction obtenue pour les températures entre le LGM et l'Holocène (~2°C). Les résultats ont néanmoins permis de mettre en évidence que les températures montraient un pattern similaire à celui observé en Antarctique. Nous avons également pu montrer que les périodes glaciaires coïncidaient avec les périodes les plus humides, en accord avec le modèle de Cockroft (1987). Ce modèle dérive du mécanisme de migration des « westerlies » vers l'équateur au cours des périodes glaciaires, en réponse au déplacement du vortex circcum polaire. Les travaux issus de cette thèse ont montré qu'il était possible d'utiliser la distribution actuelle des plantes pour estimer les variations quantitatives des changements climatiques passés, dans la plupart des configurations botaniques et climatiques rencontrées en Afrique australe. La méthode de sélection des espèces se révèle être un outil indispensable dans cette région de haute biodiversité. Ces travaux offrent des perspectives intéressantes dans cette zone actuellement dépourvue de reconstructions climatiques quantitatives. Cependant, les résultats émanant des deux cas d'études ont mis en évidence des faiblesses et des limites méthodologiques qui devront faire l'objet d'études supplémentaires afin d'en améliorer les performances
Located at the interface between tropical and temperate climate systems, southern Africa is a particularly sensitive region in terms of long-term climate change. However, few reliable paleoclimatic records exist from the region – largely as a result of the arid climate with precludes the preservation of wetland sequences - , and virtually no quantitative reconstructions are available.The aim of this thesis is to develop quantitative palaeoclimate reconstruction method based the relation between modern plant distributions and climate in southern Africa. We develop botanical-climatological transfer functions derived from probability density functions (pdfs), allowing for quantitative estimates of the palaeoclimatic variables to be calculated from fossil pollen assemblages. In addition, a species-selection method (SSM) based on Bayesian statistics is outlined, which provides a parsimonious choice of most likely plant species from what are otherwise taxonomically broad pollen-types. This method addresses limitations imposed by the low taxonomic resolution of pollen identification, which is particularly problematic in areas of high biodiversity such as many regions of southern Africa.This methodology has been applied to pollen record from Wonderkrater (South Africa). Results indicate that temperatures during both the warm and cold season were 6±2°C colder during the Last Glacial Maximum and Younger Dryas, and that rainy season precipitation during the Last Glacial Maximum was ~50% of that during the mid-Holocene. Our results also imply that changes in precipitation at Wonderkrater generally track changes in Mozambique Channel sea-surface temperatures, with a steady increase following the Younger Dryas to a period of maximum water availability at Wonderkrater ~3-7 ka. These findings indicate that the northern and southern tropics experienced similar climatic trends during the last 20 kyr, and highlight the role of variations in sea-surface temperatures over the more popularly perceived role of a shifting Intertropical Convergence Zone in determining long-term environmental trends.This method has also been applied to a pollen record from Pakhuis Pass, in the Fynbos Biome (South Africa). Results show the limitations of quantitative methods, with only unrealistically low amplitude being reconstructed between the Last Glacial Maximum and Holocene (~2°C). However, results indicate that the reconstructed temperature trends, if not amplitudes, are similar to trends observed in Antarctic ice core records. Further, in reconstructing past humidity, we show that over the last 18 kyr, cooler conditions appear to be generally wetter at the site. These results are consistent with Cockcroft model (1987), derived from equatorward shift of the westerlies resulting from expansions of the circum-polar vortex.This study shows the potential of using modern plant distributions to estimates past climate parameters in southern Africa, and the species selection method proves to be a useful tool in region with high biodiversity. This work provides a novel perspective in the region, where no quantitative paleoclimatic reconstructions have been available. However, results from Pakhuis Pass highlight some of the limitations of this methodology, which will be subject of future work in this promising field of inquiry

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Coutand, Frédérique. "Reconstruction d'images en tomographie scintigraphique cardiaque par fusion de données." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1996. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00730942.

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La méthode proposée dans ce manuscrit consiste a utiliser la fusion de données anatomiques pour améliorer la quantification des images reconstruites en tomographie d'émission monophotonique (t.e.m.p.). Les données anatomiques (déduites d'autres modalités) sont utilisées afin d'obtenir une modélisation paramétrique (par des fonctions spline) des organes de la coupe a reconstruire. Dans la pratique, on utilise deux types d'images: premièrement des images en transmission qui servent a obtenir les contours des organes tels que le thorax et les poumons. Deuxièmement, des images en émission qui donnent une prelocalisation de l'activité et une première estimation des contours du ventricule gauche, qui sont améliorés au cours du processus de reconstruction. Le modèle géométrique nous permet de mieux caractériser la formation des données scintigraphiques et ainsi d'améliorer le problème direct. Les principales originalités de ces travaux consistent a restreindre le champ de la reconstruction uniquement aux régions actives et d'utiliser un maillage adapte aux contours des régions a reconstruire (pour éviter des erreurs de volume partiel). La réduction du nombre d'inconnus permet de mieux conditionner le problème inverse et ainsi de réduire le nombre de projections nécessaires à la reconstruction. La méthode de reconstruction qui est proposée repose sur une double estimation ; estimation de la distribution de radioactivité a l'intérieur de notre modèle géométrique, et estimation des paramètres optimaux de ce modèle. les reconstructions 2D à partir de données simulées puis enregistrées sur fantôme, ont permis de valider le principe de la méthode et montrent une nette amélioration de la quantification des images scintigraphiques

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Fabre, Bertrand. "Analyse de la diversité structurale des complexes de protéasome humain par approches protéomiques quantitatives." Toulouse 3, 2013. http://www.theses.fr/2013TOU30328.

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Анотація:

La plupart des fonctions cellulaires essentielles nécessitent l'action coordonnée d'un nombre important de protéines qui sont associées en complexes multi-protéiques, ces derniers étant souvent hautement dynamiques à la fois dans le temps, dans l'espace, et en abondance. Le protéasome, complexe multiprotéique ubiquitaire et présent dans tous les compartiments cellulaires, est indispensable à la survie des cellules eucaryotes car il est responsable de la dégradation de protéines modifiées et non fonctionnelles, ou de protéines impliquées dans la régulation de nombreux processus cellulaires clés. Le protéasome présente donc une grande diversité fonctionnelle, mais également structurale. Il est en effet constitué par l'association dynamique de plusieurs sous complexes, un cœur catalytique appelé protéasome 20S présent dans tous les complexes de protéasome, et quatre types de régulateurs, 19S, PA28a/ß, PA28?, et PA200. Le protéasome 20S existe lui-même sous 4 formes principales, selon l'intégration contrôlée des sous-unités catalytiques standards (ß1, ß2 et ß5), ou immunologiques (ß1i, ß2i et ß5i), et peut être présent sous forme libre dans la cellule ou en association avec un ou deux complexes régulateurs, identiques ou différents. Le niveau de connaissance de la stœchiométrie de ces complexes, de leur répartition cellulaire, de leur dynamique, et de leur rôle fonctionnel spécifique est aujourd'hui très limité. L'objectif de ce travail de thèse a été de développer des approches utilisant les techniques les plus récentes d'analyses protéomiques quantitatives basées sur la spectrométrie de masse pour étudier la diversité structurale des complexes de protéasomes. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la répartition des complexes de protéasome dans des cellules de leucémie aigüe myéloïde (U937 et KG1a). Pour cela, nous avons optimisé un protocole de fractionnement subcellulaire de cellule réticulées au formaldéhyde, un agent chimique qui va permettre de stabiliser les interactions protéine-protéine, associé à une technique de purification de l'ensemble des complexes de protéasome endogène et à une analyse par protéomique quantitative. Nos résultats ont montré qu'au niveau subcellulaire, le protéasome est régulé via des changements d'interaction avec ses régulateurs plutôt que via des variations de la stœchiométrie en sous unités-catalytiques. Dans un second temps, nous avons cherché à déterminer l'ensemble des protéines partenaires du protéasome dans les différents compartiments des cellules U937, pour accéder à ses fonctions subcellulaires principales. Nous avons montré que le protéasome est plutôt impliqué dans les voies de signalisation intracellulaire dans le cytosol alors qu'il est plutôt associé au contrôle qualité des protéines dans le réticulum endoplasmique. Dans le noyau, le protéasome semble avoir un rôle dans la transcription et la réparation de l'ADN endommagé. Ces résultats mettent en lumière des fonctions spécialisées du protéasome dans chaque compartiment cellulaire. Dans une troisième partie, nous avons étendu l'étude des complexes de protéasome à 8 lignées cellulaires d'origines différentes et avons pu montrer que les compositions en sous-unités catalytiques et en régulateurs étaient très variables en fonction du type cellulaire. Nous avons également développé une méthode d'étude de profil d'abondance protéique qui nous a permis de mettre en évidence des associations spécifiques et tout à fait originales de certains sous-complexes de protéasome, avec des régulateurs particuliers. L'une d'entre elles, l'interaction préférentielle entre l'immunoprotéasome et le régulateur PA28aß a pu être confirmée par d'autres approches biochimiques. Nos travaux, basés sur le développement d'outils biochimiques et de stratégies de protéomique quantitative innovants, ont donc permis de mieux comprendre la diversité, la stœchiométrie, et la dynamique des complexes de protéasome. Les méthodes développées pourront être appliquées à l'étude d'autres complexes protéiques d'intérêt
Most of essential cellular pathways require the coordinated action of a large number of proteins that associate to form multi-protein complexes, often highly dynamic in time, space and abundance. The proteasome, an ubiquitous multiprotein complex, is responsible for the degradation of modified and non-functional proteins, or proteins involved in the regulation of most cellular key processes. Therefore the proteasome has a large functional, but also structural, diversity. It is constituted by the dynamic association between several complexes with a central catalytic particle, called 20S proteasome, present in all proteasome complexes, and four types of regulators, called 19S, PA28aß, PA28? and PA200. The cellular 20S proteasome exists in four main conformations, depending on the controlled integration of standard (ß1, ß2 and ß5), or immunological (ß1i, ß2i and ß5i) catalytic subunits, and can be found in its free form or in association with one or two, identical or different, regulatory complexes. The level of knowledge of these complexes stoichiometry, their cellular distribution, their dynamics and their specific functional roles is now very limited. The aim of this thesis project was to develop approaches using the most recent quantitative proteomic techniques based on mass spectrometry to study the structural diversity of proteasome complex. First, we studied the distribution of proteasome complexes in acute myeloid leukemia cells (U937 and KG1a). We optimized an integrated strategy combining in vivo formaldehyde cross-linking for an early stabilization of proteasome complexes, cellular fractionation of cross-linked cells, immunopurification of proteasome complexes, and label-free mass spectrometry quantification of proteins. Our results showed that, at the subcellular level, the proteasome is mainly regulated through changes in the 20S proteasome interaction with its regulators rather than through changes in the composition of its catalytic subunits. In a second part, we identified all proteasome associated proteins in three different compartments of U937 cells to determine its main subcellular functions. We showed that the proteasome is rather associated with intracellular signaling pathways in the cytosol whereas it is mainly associated with proteins involved in protein quality control in the endoplasmic reticulum. In the nucleus, we found that the proteasome is associated with proteins involved in transcription or DNA damage response. These results highlight a specialized function of proteasome in each cellular compartment. In a third part, we extended the study of proteasome complexes to 8 cell lines of different origins and we showed that catalytic subunits and regulators compositions of proteasome complexes are highly variable depending on the cell type. In addition, we have developed a method of protein abundance profiling that allowed us to define the existence of proteasome complex subtypes formed by specific 20S proteasome species and regulatory complexes. One of these preferential interactions involving the immunoproteasome and the PA28aß regulator has been confirmed by other biochemical approaches. Our work, based on the development of innovative biochemical tools and quantitative proteomic strategies, have thus helped to better understand the diversity, the stoichiometry and the dynamics of proteasome complexes at the subcellular level and between different cell types. The developed methods might be useful to study the distribution and composition of other protein complexes

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Le, Moan Natacha. "Approches globales de l’état redox du résidu cystéine." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112125.

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Les cystéines sont des acides aminés possédant un groupement thiol dont la réactivité chimique leur permet de participer à la catalyse enzymatique, la chélation des métaux, l’acquisition de la structure tridimensionnelle, la signalisation et la régulation redox. Les réactions d’oxydation des thiols sont restreintes à des compartiments cellulaires, comme le réticulum endoplasmique ou l’espace intermembranaire de la mitochondrie, dans lesquels il existe des systèmes de thiol-oxydases spécifiques. À l’opposé, le cytosol est considéré comme un environnement réducteur, dû aux deux voies de réduction des thiols cytoplasmiques: la voie des thiorédoxines et la voie du glutathion. Afin de tester la contribution respective de ces deux voies dans le contrôle de l’état redox des thiols, nous avons développé une méthode d’identification des thiols cytoplasmiques oxydés à l’échelle du protéome. Pour cela, nous avons marqué spécifiquement les thiols oxydés par la biotine HPDP, permettant l’identification des protéines oxydées, et par un agent alkylant radiomarqué, permettant de quantifier l’oxydation des thiols. Nous avons mis en évidence de nombreuses protéines oxydées dans le cytoplasme des cellules de S. Cerevisiae et avons étudié la variation de l’oxydation des thiols en anaérobie, en réponse à l’H2O2 et à l’inactivation de l’une ou l’autre des deux voies de réduction des thiols. L’invalidation de la voie des thiorédoxines augmente l’oxydation des antioxydants alors que la déplétion du glutathion diminue l’ensemble des protéines oxydées. Ces effets contrastés suggèrent un rôle exclusif des thiorédoxines dans le métabolisme de l’H2O2 et un rôle du glutathion en tant que tampon redox
The thiol group of cysteine provides this amino acid high chemical reactivity exploited in enzymatic catalysis, metal binding, oxidative folding, H2O2 and NO signaling and redox regulation. The chemical nature of the sulfur atom of cysteine allows this amino acid to exist in several different redox forms. Oxidation of the thiol group of cysteine is mainly restricted to compartments that contain specific oxidases, catalyzing this oxidation as the endoplasmic reticulum or intermembrane space of mitochondria. In contrast, the cytoplasm is generally viewed as a highly reducing environment due to the presence of very efficient electron flow pathways that catalyze reduction of the cysteine residue: the thioredoxin and the glutathione pathways. We addressed the reducing nature of the cytoplasm by identifying oxidized protein-thiol using redox proteomics. We differentially labeled protein oxidized thiols using biotin-HPDP, followed by purification to identify oxidized proteins, and 14C- or fluorescent-labelled N-ethylmaleimide, that provide a quantitative estimate of oxidation. Both methods consistently revealed a high number of oxidized proteins in the cytoplasm of S. Cerevisiae cells. We also studied the effect of anaerobiosis, H2O2, and inactivation of the thioredoxin and glutathione pathways. Thioredoxin deletion generated a pronounced oxidation increase of antioxidants, while glutathione depletion decreased the oxidized proteins. Our main conclusion is the contrasted function of electron flow pathways, with thioredoxin having an exclusive role in H2O2 metabolism and glutathione acting as a cellular redox buffer

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Conrard, Blaise. "Contribution à l'évaluation quantitative de la sûreté de fonctionnement des systèmes d'automatisation en phase de conception." Nancy 1, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1999_0242_CONRARD.pdf.

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Les travaux exposés dans ce mémoire portent sur l'évaluation de la sureté de fonctionnement explicitement utilise comme un critère lors de la conception des systèmes d'automatisation. Ce document est organisé de la manière suivante : une première partie définit les différents termes relatifs aux systèmes d'automatisation et aux systèmes d'automatisation à intelligence distribuée puis la problématique générale de leur conception. Ensuite, la sureté de fonctionnement et les principales notions s'y rattachant sont introduites. Une deuxième partie présente les différentes représentations utilisées lors de la démarche de conception. Une troisième partie aborde les principales méthodes employées pour quantifier les différents aspects de la sureté de fonctionnement. Parmi celles-ci, celles relatives aux aspects disponibilité et fiabilité/sécurité sont plus particulièrement développées. Enfin, les arbres de décision binaire sont abordés comme outil pour la quantification de ces aspects. Une quatrième partie présente la méthode proposée pour la conception des systèmes d'automatisation. Celle-ci s'appuie sur une recherche combinatoire afin d'optimiser l'architecture à concevoir prenant en compte ces critères relatifs à la sureté de fonctionnement. Une dernière partie illustre la démarche proposée en l'appliquant à deux exemples.

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Temanni, Mohamed Ramzi. "Combinaison de sources de données pour l'amélioration de la prédiction en apprentissage : une application à la prédiction de la perte de poids chez l'obèse à partir de données transcriptomiques et cliniques." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00814513.

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Les maladies complexes comme l'obésité sont des maladies multifactorielles. Peu de travaux existent pour essayer de prédire les effets des différents traitements et ainsi mieux adapter les traitements aux patients. L'utilisation de modèles prédictifs pour mieux guider le choix des traitements de l'obésité reste un champ de recherche peu exploré malgré le fort impact qu'elle pourrait avoir vu la prévalence de cette maladie. Dans d'autres domaines de la médecine, comme la cancérologie par exemple, de telles méthodes sont déjà utilisées pour l'aide au diagnostic se basant notamment sur des données issues de puces à ADN. Cette technologie s'avère adaptée et son utilisation a donné lieu à des résultats intéressants pour dépister les maladies ou aider les médecins dans leur choix thérapeutique. Cependant si celle‐ci s'avère suffisante pour prédire d'une manière satisfaisante dans le domaine du cancer, en revanche elle s'avère d'un apport limité dans le cadre d'une application aux données de l'obésité. Cela suggère l'utilisation d'autres données patients pour améliorer les performances en prédiction. Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire abordent les problèmes de la prédiction de la perte de poids suite à un régime ou une chirurgie bariatrique. Nous avons analysé le problème de la prédiction de la perte de poids à partir des données transcriptomique dans le cadre de deux projets européens et aussi à partir des données biocliniques dans le cadre de la chirurgie de l'obésité. Nous avons ensuite proposé trois concepts de combinaisons de modèles : combinaison de données, combinaison de méthodes et combinaison avec abstention. Nous avons analysé empiriquement ces trois approches et les expérimentations ont montré une amélioration des résultats pour les données de l'obésité même si ceux‐ci restent bien en deça de ce qu'on observe avec les données cancers

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Tandeo, Pierre. "MODÉLISATION SPATIO-TEMPORELLE D'UNE VARIABLE QUANTITATIVE À PARTIR DE DONNÉES MULTI-SOURCES APPLICATION À LA TEMPÉRATURE DE SURFACE DES OCÉANS." Phd thesis, Agrocampus - Ecole nationale supérieure d'agronomie de rennes, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00582679.

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Ce travail de thèse porte sur une variable océanographique importante dans le suivi du climat : la température de surface des océans. Au niveau global, les observations de cette température sont fournies principalement par des radiomètres embarqués sur des satellites. Afin de traiter ce flux important de données, un traitement statistique s'impose dans le but de synthétiser l'information en des cartes globales et quotidiennes de notre variable d'intérêt. Pour ce faire, nous proposons un modèle linéaire de type espace-d'état avec des erreurs Gaussiennes. Nous commençons par présenter ce modèle sur des données issues de séries temporelles ayant un échantillonnage irrégulier. Suit un travail d'inférence avec la mise en place d'un schéma d'estimation des paramètres, basé sur la combinaison d'une méthode des moments et du maximum de vraisemblance au travers de l'algorithme EM et des probabilités de filtrage et lissage de Kalman. Nous appliquons enfin cette méthodologie pour estimer les variances d'erreurs et le paramètre de corrélation temporelle à tout l'océan Atlantique. Nous ajoutons ensuite la composante spatiale et proposons une structure d'ordre deux, séparable, basée sur le produit d'une covariance temporelle et d'une covariance spatiale ani- sotrope. Les paramètres de cette dernière sont estimés sur l'océan Atlantique à partir de techniques géostatistiques usuelles et forment un atlas pertinent pour les océanographes. Fi- nalement, nous montrons que l'apport de l'information spatiale augmente le pouvoir prédictif du modèle.

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Tandeo, Pierre. "Modélisation spatio-temporelle d’une variable quantitative à partir de données multi-sources : Application à la température de surface des océans." Rennes, Agrocampus Ouest, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00582679.

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Ce travail de thèse porte sur une variable océanographique importante dans le suivi du climat : la température de surface des océans. Au niveau global, les observations de cette température sont fournies principalement par des radiomètres embarqués sur des satellites. Afin de traiter ce flux important de données, un traitement statistique s’impose dans le but de synthétiser l’information en des cartes globales et quotidiennes de notre variable d’intérêt. Pour ce faire, nous proposons un modèle linéaire de type espace-d’état avec des erreurs Gaussiennes. Nous commençons par présenter ce modèle sur des données issues de séries temporelles ayant un échantillonnage irrégulier. Suit un travail d’inférence avec la mise en place d’un schéma d’estimation des paramètres, basé sur la combinaison d’une méthode des moments et du maximum de vraisemblance au travers de l’algorithme EM et des probabilités de filtrage et lissage de Kalman. Nous appliquons enfin cette méthodologie pour estimer les variances d’erreurs et le paramètre de corrélation temporelle à tout l’océan Atlantique. Nous ajoutons ensuite la composante spatiale et proposons une structure d’ordre deux, séparable, basée sur le produit d’une covariance temporelle et d’une covariance spatiale anisotrope. Les paramètres de cette dernière sont estimés sur l’océan Atlantique à partir de techniques géostatistiques usuelles et forment un atlas pertinent pour les océanographes. Finalement, nous montrons que l’apport de l’information spatiale augmente le pouvoir prédictif du modèle
In this thesis, an important oceanographic variable for the monitoring of the climate is studied: the sea surface temperature. At the global level, this variable is observed along the ocean by several remote sensed sources. In order to treat all this information, statistical methods are used to summarize our variable of interest in global daily map. For that purpose, a state-space linear model with Gaussian error is suggested. We begin to introduce this model on data resulting from having an irregular sampling. Then, we work on the estimation of the parameters. This is based on the combination of the method of moments and the maximum likelihood estimates, with the study of the EM algorithm and the Kalman recursions. Finally, this methodology is applied to estimate the variance of errors and the temporal correlation parameter to the Atlantic ocean. We add the spatial component and propose a separable second order structure, based on the product of a temporal covariance and a spatial anisotropic covariance. According to usual geostatistical methods, the parameters of this covariance are estimated on the Atlantic ocean and form a relevant atlas for the oceanographers. Finally, we show that the contribution of the spatial information increases the predictive behaviour of the model

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Liu, Can. "Embodied Interaction for Data Manipulation Tasks on Wall-sized Displays." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS207/document.

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De grands ensembles de données sont de plus en plus utilisés dans divers domaines professionnels, tels que la médecine, la sociologie et l'économie. Ceci pose de nombreux défis dans leurs utilisations pour, par exemple, les classifier et la prise de décision. Pour cela nous n'avons pas seulement besoin d'algorithmes élaborés pour leur traitement, il faut aussi que les utilisateurs puissent visualiser et interagir avec les données pour pouvoir les appréhender et éventuellement corriger ou vérifier les traitement fait par les machines. Cette thèse explore cette problématique en étudiant l'interaction d'utilisateurs avec de grands ensembles de données sur des murs d'écrans.Le corps humain est fait pour interagir avec le monde physique, du microscopique aux grandes échelles. Nous pouvons naturellement nous coordonner pour voir, entendre, toucher et nous déplacer pour interagir avec l'environnement à diverses échelles. Au-delà d'un individu, les êtres humains collaborent en communicant et en se coordonnant. En suivant la définition de Dourish, l'Interaction Incorporée encourage les concepteurs d'interaction de profiter de l'expérience existante du monde physique des utilisateurs lors de la conception de l'interaction avec les interfaces numériques.Je soutiens que les grands espaces interactifs permettent une interaction incorporée de l'utilisateur avec des données répartis dans l'espace, en tirant parti des capacités physiques des utilisateurs, comme la marche, l'approche et l'orientation. Au-delà d'un simple utilisateur, ces environnements permettent aussi à plusieurs utilisateurs d'interagir ensemble en utilisant la communication verbale et gestuelle tout en ayant une conscience de la présence physique de chacun. Alors que dans le cadre mono-utilisateur, de nombreuses recherches portent sur la transformation d'actions physiques en modalités d'entrées, le cas des relations entre plusieurs utilisateurs a été très peu étudié. Dans cette thèse, je présente tout d'abord une expérience qui évalue formellement l'avantage pour un utilisateur d'exécuter une tâche de manipulation de données sur un grand mur d'écrans par rapport à un ordinateur de bureau. Cette expérience montre que les mouvements physiques de l'utilisateur l'aide à naviguer dans une grande surface de données, et permet de surpasser les techniques de navigation existantes sur un ordinateur de bureau tels que les techniques de Focus+Contexte. Avec la même tâche expérimentale, j'étudie ensuite la manipulation de données collaborative avec un mur d'écrans, en imposant différents styles de collaboration, de étroitement couplées à lâche. L'expérience mesure l'effet de l'introduction d'une technique d'interaction partagée, dans lequel les collaborateurs effectuent chacun une partie d'une action pour émettre une commande. Les résultats montrent les avantages d'une telle technique en termes d'efficacité, d'engagement des utilisateurs, ainsi que de fatigue physique. Enfin, j'explore le concept d'augmentation de l'interaction humain-à-humain avec des techniques d'interaction partagées, et je propose un espace de conception pour ces techniques pour facilité la manipulation de données collaborative. Je présente la conception, la mise en œuvre et l'évaluation d'un ensemble de ces techniques, ainsi que les travaux futurs qui en découlent
Large data sets are used acceleratingly in various professional domains, such as medicine and business. This rises challenges in managing and using them, typically including sense-making, searching and classifying. This does not only require advanced algorithms to process the data sets automatically, but also need users' direct interaction to make initial judgment or to correct mistakes from the machine work. This dissertation explores this problem domain and study users' direct interaction with scattered large data sets. Human body is made for interacting with the physical world, from micro scope to very large scales. We can naturally coordinate ourselves to see, hear, touch and move to interact with the environment in various scales. Beyond individual, humans collaborate with each other through communication and coordination. Based on Dourish's definitioncite{2001:AFE:513034}, Embodied Interaction encourages interaction designers to take advantage of users' existing skills in the physical world, when designing the interaction with digital artefacts. I argue that large interactive spaces enable embodied user interaction with data spread over space, by leveraging users' physical abilities such as walking, approaching and orienting. Beyond single users, co-located environments provide multiple users with physical awareness and verbal gestural communication. While single users' physical actions have been augmented to be various input modalities in existing research, the augmentation of between-user resources has been less explored. In this dissertation, I first present an experiment that formally evaluates the advantage of single users performing a data manipulation task on a wall-sized display, comparing to on a desktop computer. It shows that using users' physical movements to navigate in a large data surface, outperforms existing digital navigation techniques on a desktop computer such as Focus+Context. With the same experimental task, I then study the interaction efficiency of collaborative data manipulation with a wall-sized display, in loosely or closely coupled collaboration styles. The experiment measures the effect of providing a Shared Interaction Technique, in which collaborators perform part of an action each to issue a command. The results conclude its benefits in terms of efficiency, user engagement as well as physical fatigue. Finally, I explore the concept of augmenting human-to-human interaction with shared interaction techniques, and illustrate a design space of such techniques for supporting collaborative data manipulation. I report the design, implementation and evaluation of a set of these techniques and discuss the future work

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Cernay, Charles. "Identifier des légumineuses à graines productives en Europe par synthèses quantitatives de données à large échelle." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLA014.

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Анотація:

Plusieurs études ont souligné la nécessité d’augmenter la production des légumineuses à graines en Europe. Jusqu’à présent, il n’existait pas de synthèses quantitatives de données qui comparaient les performances productives (et environnementales) de différentes légumineuses à graines dans cette région. L’objectif de la thèse était d’identifier des espèces de légumineuses à graines caractérisées par des niveaux élevés de production en Europe. Trois sources de données ont été utilisées à large échelle : des données statistiques, des données expérimentales en Europe et dans d’autres régions du monde, et des données sur les propriétés nutritionnelles des légumineuses à graines. Au total, 29 espèces ont été comparées à partir de leurs niveaux de production, et de leurs effets sur les rendements des céréales suivantes. Nous avons estimé la variabilité interannuelle des rendements des légumineuses à graines en Europe et Amérique. Les résultats montrent que les rendements des légumineuses à graines sont significativement plus variables que les rendements des non-légumineuses en Europe. Ces différences sont plus faibles en Amérique. Nous avons construit un jeu de données expérimentales global incluant 173 articles publiés, 41 pays, et 8581 situations de culture. Une première méta-analyse a été conduite à partir de ce jeu de données expérimentales. Les résultats montrent que le soja (Glycine max), le lupin à feuilles étroites (Lupinus angustifolius), et la fèverole (Vicia faba), présentent, en général, des niveaux de production similaires, et parfois supérieurs, comparés à ceux du pois protéagineux (Pisum sativum) en Europe. D’après les résultats de cette méta-analyse, nous avons estimé qu’une substitution de 25% de la surface actuelle de pois protéagineux (Pisum sativum) par de la fèverole (Vicia faba), du lupin à feuilles étroites (Lupinus angustifolius), et du soja (Glycine max), augmenterait la production de protéines de +3%, +4%, et +28%, en Europe, respectivement. Une seconde méta-analyse a été conduite à partir du même jeu de données expérimentales. Les résultats montrent que les rendements des céréales cultivées après des légumineuses à graines sont, en moyenne, +29% significativement plus élevés que les rendements des céréales cultivées après des céréales ; cet effet positif est significatif pour 13 des 16 espèces de légumineuses à graines. L’effet des cultures précédentes de légumineuses à graines décroît en fonction de la dose de fertilisation azotée (N) appliquée sur les céréales suivantes, et devient négligeable quand la dose moyenne de fertilisation azotée est supérieure à 150 kg N ha-1. D’après les résultats de cette méta-analyse, nous avons estimé que la diminution relative attendue de production céréalière, résultant d’une augmentation de la proportion d’une légumineuse à graines dans une monoculture d’une céréale, est partiellement compensée par l’effet positif de la légumineuse à graines sur le rendement de la céréale suivante peu fertilisée en azote. Globalement, la thèse identifie la fèverole (Vicia faba) comme une espèce candidate intéressante en Europe, suivie du pois protéagineux (Pisum sativum), du soja (Glycine max), et des lupins (Lupinus spp.). La lentille (Lens culinaris), le pois chiche (Cicer arietinum), et le haricot commun (Phaseolus vulgaris), présentent des niveaux faibles de production. Cependant, ces espèces sont souvent reconnues pour leurs bénéfices nutritionnels en alimentation humaine. En croisant les regards depuis des expérimentations en Amérique du Nord et Océanie, nous suggérons d’évaluer les niveaux de production de plusieurs gesses (Lathyrus spp.), lupins (Lupinus spp.), et vesces (Vicia spp. excepté Vicia faba), dans de futures expérimentations agronomiques en Europe
Several studies have stressed the importance of increasing grain legume production in Europe. To date, no quantitative data syntheses have been conducted to compare the productive (and environmental) performances of different grain legumes in this region. The objective of the PhD thesis was to identify grain legume species displaying high productivity levels in Europe. Three data sources were used on a large scale: statistical data, experimental data across Europe and other world regions, and food and feed composition data for grain legumes. In total, 29 species were compared on the basis of their productivity levels, and on their effects on the yields of the subsequent cereals. We estimated the interannual variability in grain legume yields across Europe and the Americas. Results show that grain legume yields are significantly more variable than non-legume yields in Europe. These differences are smaller in the Americas. We built a global experimental dataset including 173 published articles, 41 countries, and 8,581 crop observations. A first meta-analysis was conducted using this experimental dataset. Results show that soybean (Glycine max), narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius), and faba bean (Vicia faba), display, in general, similar productivity levels, and sometimes higher, compared with those of pea (Pisum sativum) in Europe. Based on the results of this meta-analysis, we estimated that a replacement of 25% of the area currently under pea (Pisum sativum) with faba bean (Vicia faba), narrow-leafed lupin (Lupinus angustifolius), and soybean (Glycine max), would increase protein production by +3%, +4%, and +28%, in Europe, respectively. A second meta-analysis was conducted using the same experimental dataset. Results show that the yields of cereals cultivated after grain legumes are, on average, +29% significantly higher than the yields of cereals cultivated after cereals; this positive effect is significant for 13 of 16 grain legume species. The effect of preceding grain legume cultivation decreases as a function of the nitrogen (N) fertilization rate applied to subsequent cereals, and becomes negligible when the mean nitrogen fertilization rate exceeds 150 kg N ha-1. Based on the results of this meta-analysis, we estimated that the expected relative decrease in cereal production, resulting from an increase in the proportion of a grain legume in a cereal monoculture, is partially mitigated by the positive effect of the grain legume on the yield of the subsequent cereal under low nitrogen input conditions. Globally, the PhD thesis identifies faba bean (Vicia faba) as an interesting candidate species in Europe, followed by pea (Pisum sativum), soybean (Glycine max), and lupins (Lupinus spp.). Lentil (Lens culinaris), chickpea (Cicer arietinum), and kidney bean (Phaseolus vulgaris), display low productivity levels. However, these species are often promoted for their nutritional benefits for the human diet. Based on comparative insight gained from experiments in North America and Oceania, we suggest assessing the productivity levels of several vetches and lupins (i.e., Lathyrus, Lupinus, and Vicia species excluding Vicia faba), in future field experiments in Europe

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Stauber, Jonathan. "Imagerie MALDI : nouveaux développements et applications cliniques." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-379.pdf.

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Les avancées de la biologie moléculaire se sont également réalisées avec l’évolution des techniques d’imagerie dans les domaines de la génomique. La transcriptomique et plus récemment de la protéomique grâce ù l'essor d'un outil essentiel, la spectrométrie de masse. Cette technique a trouvé sa place pour générer des profils protéiques caractéristiques de l'état physiologique de la cellule, de fluides complexes tels que le sang ou les urines. Elle apparaît aujourd'hui comme un outil indissociable de la recherche en biologie et en médecine. Les nouveaux développements tendent à conduire la spectrométrie de masse vers l’imagerie moléculaire pour l'identification de pathologies, pour la distribution de médicament au sein d’un animal. Ou pour une utilisation en diagnostique et en pronostique. Cette technologie récente, demande qu'à être développée, améliorée, standardisée. C’est dans ce cadre que ma thèse intitulée « Imagerie MALDI nouveaux développements et applications cliniques » a été orientée. Les différents résultats ont permis de développer I’imagerie spécifique moléculaire MALDI, I’imagerie moléculaire MALDI de tissus fixés et paraffinés avec des applications à la fois dans le cadre de la maladie de Parkinson et le cancer de l’ovaire. L’évolution en filagramme de cette technologie d'imagerie moléculaire semble devoir se réaliser de paire avec les techniques d’imagerie non invasive pour devenir une nouvelle technologie en clinique
The recent innovations in molecular biology were realized with the evolution of the imaging techniques in the field of Genomics, Transcriptomics, and recently in Proteomics with an essential tool, the mass spectrometry. This imaging technique create characteristic protein profiles of the cellular states, and appears today as an undissociable tool for research in biology and medicine. The last developments look to emerge the mass spectrometry to a molecular imaging to identify pathologies, to observe the drugs distributions in tissues, or the diseases diagnosis or prognosis. This unique and recent technology should be developed, improved, and standardized. It's in this point of view the my PhD training named MALDI imaging new developments and clinical applications was defined. The different results obtained during my PhD were permits to create a concept of Specific Imaging Mass Spectrometry, to develop Molecular MALDI imaging of frozen and FFPE tissues with many applications in the research of specific biomarkers in Parkinson disease and ovarian cancer. The evolution of this unique molecular imaging technique should be in the next years a complementary method of others in vivo imaging technique

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Burat, Bastien. "Apports de la protéomique quantitative différentielle haut-débit à l'étude des mécanismes de modification du cytosquelette de cellules tubulaires proximales induits par les Inhibiteurs de la Calcineurine." Thesis, Limoges, 2017. http://www.theses.fr/2017LIMO0104/document.

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En transplantation d’organe solide, les Inhibiteurs de la Calcineurine (ICN), Cyclosporine A et Tacrolimus, ont permis un amélioration significative de la survie à court terme du greffon en prévenant le rejet d’allogreffe. Cette évolution positive est contrebalancée par une néphrotoxicité susceptible de contribuer au développement complexe et multifactoriel de la dysfonction chronique du greffon, facteur pronostique majeur d’une insuffisance rénale terminale. L’objectif principal de ce travail a été de combiner deux approches expérimentales complémentaires, afin de mettre en lumière des aspects inédits de la physiopathologie des ICN. La première approche repose sur l’application de la technique de protéomique quantitative« shotgun » iTRAQ (« isobaric Tags for Relative & Absolute Quantitation ») à l’analyse non ciblée du protéome de cellules tubulaires proximales. La seconde approche applique de manière ciblée les outils classiques de biologie moléculaire à l’étude du cytosquelette d’Actine de cellules tubulaires proximales. La combinaison de ces deux stratégies complémentaires a permis de mettre en lumière un rôle inédit du cytosquelette d’Actine dans les effets physiopathologiques de la Cyclosporine A en apportant des éléments en faveur d’un mécanisme reposant sur une régulation originale de la dynamique intracellulaire de l’Actine
In solid organ transplantation, Calcineurin Inhibitors, Cyclosporin A and Tacrolimus, prevent allograft rejection and ensure short-term allograft survival. However, CNI elicit nephrotoxic side effects whose mechanisms remain widely unsolved and are thought to participate to the multifactorial development of chronic kidney disease, leading to renal failure. The aim of thiswork was to combine targeted and untargeted experimental strategies to better understand CNI-induced physiopathological mechanisms.The first approach was based on the untargeted monitoring of the proximal tubular proteome by the quantitative shotgun proteomic technique, iTRAQ (« isobaric Tags for Relative & Absolute Quantitation »). The second approach consisted in the study of the Actin cytoskeleton of proximal tubular cells by classical molecular biology techniques. In the light of results from both approaches, this work reported that the Actin cytoskeleton of proximal tubular cells may play a part in the pathophysiology of CsA thanks to a mechanism based on an original regulation of the intracellular dynamics of Actin

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Barthélemy, Nicolas. "Protéomique qualitative et quantitative, une passerelle pour relier l’expression génomique à la construction des édifices biologiques : Application à la compréhension de la structure moléculaire du cheveu humain." Strasbourg, 2011. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2011/BARTHELEMY_Nicolas_2011.pdf.

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La fibre capillaire est un édifice biologique complexe dont le détail de la structure moléculaire est encore mal appréhendé principalement du fait du manque de précision concernant l’expression et l’organisation des protéines la constituant. Dans ce contexte, l’utilisation des approches protéomiques pour améliorer la connaissance des cellules spécifiques du cheveu humain a été développée au cours de cette thèse. Ce travail s’est articulé autour de quatre parties : l’établissement des connaissances de la biologie du cheveu et de ses structures moléculaires obtenues à partir des données de la littérature. La mise au point d’une stratégie protéomique adaptée aux cas très particuliers des protéines du cheveu et reposant en partie sur l’optimisation du couplage nanoLC-ESI-Q-TOF pour le séquençage peptidique à haut débit. L’isolement de deux types cellulaires pour en étudier précisément le protéome : les cellules du cortex et de la cuticule du cheveu. La comparaison de l’expression semi quantitative des protéines identifiées a permis de proposer la spécificité de localisation d’une partie d’entre elles dans ces protéomes. Ces analyses ont conduit à la démonstration de l’expression de 60% des gènes de protéines associées aux kératines (KAP) prédits contre 20% auparavant complétant ainsi la liste des gènes exprimés en protéines chez l’humain (source Uniprot). L’utilisation d’approches complémentaires pour tenter d’affiner la quantification des protéines majoritaires des cellules corticales, de mettre en évidence des propriétés structurales de certaines de ces séquences protéiques et de proposer des hypothèses quant à l’origine des principaux gènes des KAP
Hair fiber is a sophisticated biological material for which the details of its molecular structure failed to be well understood because of the lack of data regarding protein expression and organization. In this context, improvement on human hair cells knowledge with proteomic approaches has been performed in this PhD. This work has been structured in four parts : establishment of the knowledge on hair biology and its molecular structure obtained by literature mining. Development of a well-suited proteomic strategy for the special case of hair proteins analysis. This strategy is mainly based on the improvement of nanoLC-ESI-Q-TOF coupling for high-throughput peptide sequencing. Cell type isolation to study the proteome of cortical and cuticular hair cells. We have compared the semi quantitative expression of the identified proteins to investigate their location in those proteomes. These analyses led to protein expression evidence for 60% of keratin associated proteins predicted genes (KAP) compared to the only 20% previously evidenced (according to Uniprot). Use of complementary approaches to attempt to refine the quantification of the major proteins of cortical cells, to evidence structural properties for specific protein sequences and to propose hypotheses for the main KAP genes origin

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Trauchessec, Mathieu. "Développement d'une méthode de quantification absolue et multiplexe par spectrométrie de masse, pour les enzymes du métabolisme central d'Escherichia coli : application à des problématiques d'ingénierie métabolique." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENV081/document.

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L'ingénierie métabolique vise à développer des souches très performantes permettant de produire des composés d'intérêts. Pour cela, des modèles de prédiction des flux métaboliques sont développés (GEMs = GEnome-scale Models), intégrant un ensemble de données OMICS. En particulier, l'estimation des quantités exactes d'enzymes est cruciale afin de déterminer les paramètres cinétiques, mais reste difficile à obtenir de manière multiplexe et exacte. Ces travaux de doctorat ont permis de développer une méthode analytique afin de générer des données protéomique quantitative exactes et multiplexes, basée sur l'utilisation de protéines standards couplée à une technique de spectrométrie de masse appellée « Selected Reaction Monitoring ». Cette méthode analytique a été appliquée à une souche référence et deux souches modifiées d'E. coli, optimisées pour produire des quantités élevées de NADPH. Les résultats obtenus démontrent que ce type de données, couplées à des données de flux, permettent de distinguer différents niveaux de régulation, soit au niveau de la quantité d'enzyme, soit de l'activité enzymatique. De plus, la mesure exacte et multiplexe des quantités d'enzyme est une avancée technique majeure dans le développement de modèles prédictifs dynamiques en ingénierie métabolique
Metabolic engineering aims at designing high performance strains to produce compounds of interest. For this purpose and to predict metabolic fluxes, GEnome-scale Models (GEMs) are developed, integrating multi-OMICS experimental data. Particularly, accurate enzymes amounts are crucial data to determine kinetic parameters but remain difficult to obtain in a multiplexed and accurate fashion. In this Ph.D work we developed a highly accurate and multiplexed workflow for generating quantitative proteomic data, using full length protein labelled standards coupled to a mass spectrometry-based technique called Selected Reaction Monitoring. This workflow was applied to E. coli strains: a wild-type strain and two other strains optimized for higher NADPH production. Results demonstrated that such data combined with measurements of metabolic fluxes, allow apprehending different levels of regulation, namely enzyme abundance and activity. In addition, accurate measurement of enzyme concentration is a key technology for the development of predictive kinetic models in the context of metabolic engineering

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Dubuc, Carole. "Vers une amélioration de l’analyse des données et une optimisation des plans d’expérience pour une analyse quantitative du risque en écotoxicologie." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10039/document.

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En écotoxicologie, les effets des substances toxiques sur les organismes vivants sont classiquement mesurés au niveau individuel, en laboratoire et selon des normes, ce qui assure la reproductibilité des bioessais et le contrôle des facteurs environnementaux. Ces tests standardisés, en toxicité aiguë ou chronique, portent généralement sur la survie, la reproduction et la croissance d'organismes modèles de laboratoire ; leur analyse statistique conduit à l'estimation de concentrations critiques d'effet. Ce sont ces concentrations qui sont utilisées en analyse quantitative du risque en écotoxicologie. Cependant, pour l'estimation d'un même type de concentration critique d'effet, différentes méthodes/modèles peuvent être utilisés qui sont plus ou moins adaptés en fonction du type de jeux de données. Le premier objectif de ce travail de thèse est donc de sélectionner les méthodes/modèles les plus adaptés afin d'améliorer l'analyse des données issus des tests de toxicité et donc l'estimation des concentrations critiques d'effet. Habituellement, les jeux de données sont construits à partir de tests standards en fonction de l'organisme étudié : la durée du test est généralement fixée et des recommandations sont faites, par exemple sur le nombre minimal d'organismes à exposer à un nombre minimal de concentrations. Il est donc légitime de penser que ces recommandations ne sont pas forcément les plus adaptées pour toutes les concentrations critiques d'effet et les méthodes/modèles les plus adaptés. C'est pourquoi, le deuxième objectif de cette thèse est d'optimiser les plans d'expérience afin d'aller soit vers une amélioration des estimations des concentrations critiques d'effet à coût constant soit pour un même niveau de qualité des estimations, d'éviter le gaspillage en temps et en organismes
In ecotoxicology, the effects of toxic compounds on living organisms are usually measured at the individual level, in the laboratory and according to standards. This ensures the reproducibility of bioassays and the control of environmental factors. Bioassays, in acute or chronic toxicity, generally apply to survival, reproduction and growth of organisms. The statistical analysis of standardized bioassays classically leads to the estimation of critical effect concentrations used in risk assessment. Nevertheless, several methods/models are used to determine a critical effect concentration. These methods/models are more and less adapted to the data type. The first aim of this work is to select the most adapted methods/models to improve data analysis and so the critical effect concentration estimation. Usually, data sets are built from standard bioassays and so follow recommendations about exposure duration, number and range of tested concentrations and number of individuals per concentration. We can think that these recommendations are not the most adapted for each critical effect concentration and each method/model. That’s why, the second aim of this work is to optimize the experimental design in order to improve the critical effect concentration estimations for a fixed cost or at least to reduce the waste of time and organisms

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Chignon, Jean-Claude. "Méthode d'analyse quantitative de l'activité électrique cardiaque dans les hypertrophies ventriculaires d'une population homogène d'adultes sportifs : exploitation d'une banque de données." Paris 12, 1993. http://www.theses.fr/1993PA120012.

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Pour etudier l'hypertrophie ventriculaire humaine, nous avons enregistre l'activite electrique du cur comme methode d'exploration non invasive et economique. La population sportive examinee, sportifs de haute competition constitue un ensemble homogene par l'age, l'aspect morphologique, possibilite d'un suivi prolonge (5 a 25 ans), ce qui permet d'etablir des diagnostics pertinents. On peut penser que les causes de l'hypertrophie, agissant sur un cur sain conduisant a des evolutions plus simples que celles de la pathologie cardiaque habituelle. Sur ces bases on a constitue une banque de signaux electriques du cur, enregistres suivant la methode vectocardiographique de franck. A chaque enregistrement correspond une interpretation clinique diagnostique et evolutive. Cette banque de donnees a ete utilisee: pour des operations de controle et d'evaluation de la qualite des signaux enregistres, pour des presentations de traces permettant a la fois une interpretation plus facile et la comparaison avec les donnees de la litterature, pour la recherche de criteres diagnostiques plus precoces et plus specifiques. Dans ce cadre nous avons etudie et applique une methode de comparaison de courbe par superposition, normalisations et ajustement

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