Improving photofermentative hydrogen production through metabolic engineering and DOE (Design of Experiments)

A l’heure actuelle, les biocarburants renouvelables et qui ne nuit pas à l'environnement sont à l'étude intensive en raison de l'augmentation des problèmes de santé et de la diminution des combustibles fossiles. H2 est l'un des candidats les plus prometteurs en raison de ses caractéristiques uniques, telles que la densité d'énergie élevée et la génération faible ou inexistante de polluants. Une façon attrayante pour produire la H2 est par les bactéries photosynthétiques qui peuvent capter l'énergie lumineuse pour actionner la production H2 avec leur système de nitrogénase. L'objectif principal de cette étude était d'améliorer le rendement de H2 des bactéries photosynthétiques pourpres non sulfureuses utilisant une combinaison de génie métabolique et le plan des expériences. Une hypothèse est que le rendement en H2 pourrait être améliorée par la redirection de flux de cycle du Calvin-Benson-Bassham envers du système de nitrogénase qui catalyse la réduction des protons en H2. Ainsi, un PRK, phosphoribulose kinase, mutant « knock-out » de Rhodobacter capsulatus JP91 a été créé. L’analyse de la croissance sur des différentes sources de carbone a montré que ce mutant ne peut croître qu’avec l’acétate, sans toutefois produire d' H2. Un mutant spontané, YL1, a été récupéré qui a retenu l'cbbP (codant pour PRK) mutation d'origine, mais qui avait acquis la capacité de se développer sur le glucose et produire H2. Une étude de la production H2 sous différents niveaux d'éclairage a montré que le rendement d’YL1 était de 20-40% supérieure à la souche type sauvage JP91. Cependant, il n'y avait pas d'amélioration notable du taux de production de H2. Une étude cinétique a montré que la croissance et la production d'hydrogène sont fortement liées avec des électrons à partir du glucose principalement dirigés vers la production de H2 et la formation de la biomasse. Sous des intensités lumineuses faibles à intermédiaires, la production d'acides organiques est importante, ce qui suggère une nouvelle amélioration additionnel du rendement H2 pourrait être possible grâce à l'optimisation des processus. Dans une série d'expériences associées, un autre mutant spontané, YL2, qui a un phénotype similaire à YL1, a été testé pour la croissance dans un milieu contenant de l'ammonium. Les résultats ont montré que YL2 ne peut croître que avec de l'acétate comme source de carbone, encore une fois, sans produire de H2. Une incubation prolongée dans les milieux qui ne supportent pas la croissance de YL2 a permis l'isolement de deux mutants spontanés secondaires intéressants, YL3 et YL4. L'analyse par empreint du pied Western a montré que les deux souches ont, dans une gamme de concentrations d'ammonium, l'expression constitutive de la nitrogénase. Les génomes d’YL2, YL3 et YL4 ont été séquencés afin de trouver les mutations responsables de ce phénomène. Fait intéressant, les mutations de nifA1 et nifA2 ont été trouvés dans les deux YL3 et YL4. Il est probable qu'un changement conformationnel de NifA modifie l'interaction protéine-protéine entre NifA et PII protéines (telles que GlnB ou GlnK), lui permettant d'échapper à la régulation par l'ammonium, et donc d'être capable d'activer la transcription de la nitrogénase en présence d'ammonium. On ignore comment le nitrogénase synthétisé est capable de maintenir son activité parce qu’en théorie, il devrait également être soumis à une régulation post-traductionnelle par ammonium. Une autre preuve pourrait être obtenue par l'étude du transcriptome d’YL3 et YL4. Une première étude sur la production d’ H2 par YL3 et YL4 ont montré qu'ils sont capables d’une beaucoup plus grande production d'hydrogène que JP91 en milieu d'ammonium, qui ouvre la porte pour les études futures avec ces souches en utilisant des déchets contenant de l'ammonium en tant que substrats. Enfin, le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec la bactérie photosynthétique, Rhodopseudomonas palustris CGA009 a été examiné. La production d'éthanol avec fermentation utilisant des ressources renouvelables microbiennes a été traitée comme une technique mature. Cependant, la plupart des études du reformage de l'éthanol à H2 se sont concentrés sur le reformage chimique à la vapeur, ce qui nécessite généralement une haute charge énergetique et résultats dans les émissions de gaz toxiques. Ainsi le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec des bactéries photosynthétiques, qui peuvent capturer la lumière pour répondre aux besoins énergétiques de cette réaction, semble d’être plus prometteuse. Une étude précédente a démontré la production d'hydrogène à partir d'éthanol, toutefois, le rendement ou la durée de cette réaction n'a pas été examiné. Une analyse RSM (méthode de surface de réponse) a été réalisée dans laquelle les concentrations de trois facteurs principaux, l'intensité lumineuse, de l'éthanol et du glutamate ont été variés. Nos résultats ont montré que près de 2 moles de H2 peuvent être obtenus à partir d'une mole d'éthanol, 33% de ce qui est théoriquement possible.

Algorithmique et complexité des systèmes à compteurs

Réalisé en cotutelle avec l'École normale supérieure de Cachan – Université Paris-Saclay

Pratiquer l’égalité entre les femmes et les hommes au sein des organisations : étude de cas des ONG au Mali.

Cette thèse analyse les pratiques d’égalité entre les femmes et les hommes au sein des organisations non gouvernementales (ONG) maliennes qui ont reçu du financement canadien. En effet, l’aide publique au développement a subi des transformations majeures depuis les années 1950. L’une de ces transformations a été le rôle important joué par les ONG dans les années 1990, à la suite de l’adoption des politiques d’ajustements structurels et de la fin de la monopolisation par l’État en ce qui a trait à l’aide publique pour les projets de développement. Entre autres, les ONG ont été sollicitées pour promouvoir les politiques d’égalité entre hommes et femmes. L’importance des ONG dans l’aide publique au développement a créé des relations de dépendances vis-à-vis des bailleurs de fonds qui imposent des conditionnalités. Nos résultats ont montré que les bailleurs de fonds exigent l’égalité entre les sexes en ce qui concerne les bénéficiaires des programmes, mais, paradoxalement, ne l’exigent pas à l’intérieur des ONG et dans leurs ressources humaines. En analysant la composition du personnel de huit ONG maliennes, nos résultats montrent que 34 % du personnel sont des femmes alors que 66 % sont des hommes, ce qui démontre un déséquilibre assez important en matière de parité. Cependant, une analyse plus fine nous indique que les pratiques d’égalité entre femmes et hommes dans les structures et dans la gestion des ressources humaines diffèrent d’une ONG à une autre. Ces pratiques dépendent beaucoup de la volonté et des valeurs des gestionnaires. Notre recherche a fait ressortir plusieurs explications de cette disparité au niveau de l’emploi des femmes. Les raisons souvent mentionnées étaient : 1) la nécessité d’avoir du personnel compétent, 2) la conciliation famille-travail, 3) le contexte socioculturel, 4) l’interprétation de la religion musulmane en matière d’égalité. En effet, nos résultats ont démontré que sous l’influence des bailleurs de fonds les ONG se sont professionnalisées, que l’impact de la professionnalisation a été différent selon le genre et que celle-ci s’est faite aux dépens des femmes. Ainsi, certains gestionnaires, quel que soit leur sexe, préfèrent recruter plus d’hommes parce qu’ils les jugent plus compétents.Nos résultats confirment la théorie du plafond de verre qui met en exergue le fait que les femmes ont de la difficulté à accéder à des postes de responsabilité. Nos résultats ont aussi démontré qu’au Mali, le contexte socioculturel et la religion jouent un grand rôle dans les relations sociales et surtout en ce qui concerne la place des femmes au sein de la société.

Les stratégies syndicales face aux restructurations d’entreprises : une étude comparative des contre-pouvoirs syndicaux dans le secteur des équipementiers automobiles en France et au Canada

Cette thèse tente de comprendre l’impact des restructurations des entreprises multinationales sur les stratégies syndicales. Les acteurs syndicaux locaux sont-ils déterminés par l’appartenance à des régimes nationaux et à des contingences organisationnelles ou peuvent-ils influencer des décisions objectives comme les restructurations ? Cette recherche s’insère dans une problématique large qui fait la jonction entre la mondialisation économique sur une base continentale, la réorganisation productive des entreprises multinationales et l’action syndicale. Au plan théorique, nous confrontons trois grandes approches analytiques, à savoir : le néo-institutionnalisme et les structures d’opportunités ; l’économie politique critique et la question du pouvoir syndical ; la géographie économique critique mettant de l’avant les contingences, l’encastrement et l’espace concurrentiel. Sur la base de ces trois familles, nous présentons un modèle d’analyse multidisciplinaire. Au plan méthodologique, cette thèse est structurée autour de quatre études de cas locales qui ont subi des menaces de restructurations. Cette collecte a été effectuée dans deux pays (la France et le Canada) et dans un secteur particulier (les équipementiers automobiles). Trois sources qualitatives forment le cœur empirique de cette thèse : des statistiques descriptives, des documents de sources secondaires et des entretiens semi-dirigés (44), principalement avec des acteurs syndicaux. L’analyse intra et inter régime national éclaire plusieurs aspects de la question des stratégies syndicales en contexte de restructurations. Les principales contributions de cette thèse touchent : 1. l’impact des facteurs relationnels et des ressources de pouvoir développées par les syndicats locaux sur les structures d’opportunités institutionnelles; 2. l’importance des aspects « cognitifs » et d’envisager le pouvoir de manière multi-niveaux; 3. l’importance de l’encastrement social et des dynamiques relationnelles entre syndicats et patronats; 4. l’influence de la concurrence internationale/nationale/régionale/locale dans le secteur des équipementiers automobiles; et 5. l’importance des arbitrages et des relations entre les acteurs de l’entreprise par rapport à la théorie de la contingence pour comprendre les marges structurelles des syndicats locaux. Notre recherche invite les acteurs sociaux à repenser leur action dans le cadre des restructurations. En particulier, les syndicats locaux se doivent d’explorer de nouveaux répertoires stratégiques pour répondre aux nombreux défis que posent le changement économique et les restructurations.

Collaboration de recherche avec les musées, une opportunité pour penser l’appropriation des ressources

OCIM : Office de coopération et d'information muséales