An Automatic Approach for Learning and Tuning Gaussian Interval Type-2 Fuzzy Membership Functions Applied to Lung CAD Classification System

The potential of type-2 fuzzy sets for managing high levels of uncertainty in the subjective knowledge of experts or of numerical information has focused on control and pattern classification systems in recent years. One of the main challenges in designing a type-2 fuzzy logic system is how to estimate the parameters of type-2 fuzzy membership function (T2MF) and the Footprint of Uncertainty (FOU) from imperfect and noisy datasets. This paper presents an automatic approach for learning and tuning Gaussian interval type-2 membership functions (IT2MFs) with application to multi-dimensional pattern classification problems. T2MFs and their FOUs are tuned according to the uncertainties in the training dataset by a combination of genetic algorithm (GA) and crossvalidation techniques. In our GA-based approach, the structure of the chromosome has fewer genes than other GA methods and chromosome initialization is more precise. The proposed approach addresses the application of the interval type-2 fuzzy logic system (IT2FLS) for the problem of nodule classification in a lung Computer Aided Detection (CAD) system. The designed IT2FLS is compared with its type-1 fuzzy logic system (T1FLS) counterpart. The results demonstrate that the IT2FLS outperforms the T1FLS by more than 30% in terms of classification accuracy.

A quantitative analysis of antagonism and inverse agonism at wild-type and constitutively active hamster alpha1B-adrenoceptors.

In order to characterize inverse agonism at alpha1B-adrenoceptors, we have compared the concentration-response relationships of several quinazoline and non-quinazoline alpha1-adrenoceptor antagonists at cloned hamster wild-type (WT) alpha1B-adrenoceptors and a constitutively active mutant (CAM) thereof upon stable expression in Rat-1 fibroblasts. Receptor activation or inhibition thereof was assessed as [3H]inositol phosphate (IP) accumulation. Quinazoline (alfuzosin, doxazosin, prazosin, terazosin) and non-quinazoline alpha1-adrenoceptor antagonists (BE 2254, SB 216,469, tamsulosin) concentration-dependently inhibited phenylephrine-stimulated IP formation at both WT and CAM with Ki values similar to those previously found in radioligand binding studies. At CAM in the absence of phenylephrine, the quinazolines produced concentration-dependent inhibition of basal IP formation; the maximum inhibition was approximately 55%, and the corresponding EC50 values were slightly smaller than the Ki values. In contrast, BE 2254 produced much less inhibition of basal IP formation, SB 216,469 was close to being a neutral antagonist, and tamsulosin even weakly stimulated IP formation. The inhibitory effects of the quinazolines and BE 2254 as well as the stimulatory effect of tamsulosin were equally blocked by SB 216,469 at CAM. At WT in the absence of phenylephrine, tamsulosin did not cause significant stimulation and none of the other compounds caused significant inhibition of basal IP formation. We conclude that alpha1-adrenoceptor antagonsits with a quinazoline structure exhibit greater efficacy as inverse agonists than those without.

Interaction of alpha-melanotropin with central dopamine systems: role of hormonal state and molecular structure

The tubero-infundibular and nigrostriatal DA neurone systems of rats respond to systemic (i.p.) injection of alpha-MSH (2-100 microgram/kg). The response of the tubero-infundibular (arcuate) DA neurones, an increase in cellular fluorescence intensity which can be interpreted as a sign of increased neuronal activity, is essentially the same in males, estrogen-progesterone-pretreated ovariectomized females and hypophysectomized males, whereas the type of response elicited by alpha-MSH in the nigral DA neurones depends upon the hormonal state of the animal. Differences between the two DA neurone groups exist also with regard to the effects of peptide fragments containing the two active sites of the alpha-MSH molecule. Results of lesion experiments in the lower brainstem (area postrema) and of blockade of muscarinic mechanisms by atropine further point to differences in the mechanisms underlying the peptide effects on the two neurone systems. The reaction of the tubero-infundibular DA system (which controls the pars intermedia of the pituitary) can be considered to reflect the activation of a feedback mechanism on MSH secretion, while the functional counterpart of the changes observed in the nigral system remains unknown at the present time.

Sociétés anonymes de famille : structure, maintien et optimisation de la détention du capital

Introduction générale : D'après une étude réalisée en Suisse en 2004, les entreprises de famille représentent 88,14% des entreprises, dont 80,2% sont constitués en sociétés anonymes. Les chiffres parlent d'eux-mêmes : les sociétés anonymes de famille occupent une place considérable dans le paysage des entreprises suisses. Les sociétés anonymes de famille correspondent donc à une réalité pratique. Juridiquement, la notion de société de famille n'apparaît pas dans le Code des obligations ; les sociétés anonymes de famille revêtent la forme juridique de la société anonyme, qui représente l'entreprise commerciale la plus courante en pratique. Le Code des obligations, à ses art. 620 ss, se limite à donner un cadre général de réglementation, ce qui a notamment pour conséquence que la forme juridique de la société anonyme s'adapte à des entités très variées, dans toutes sortes de secteurs d'activité, que ce soient des petites et moyennes entreprises ou de grandes multinationales, des sociétés capitalistes et impersonnelles ou des sociétés purement privées. Selon la conception générale de la forme juridique de la société anonyme, celle-ci revêt en principe un caractère capitaliste. L'intérêt de l'actionnaire pour la société anonyme est normalement de nature financière. Le fait que la qualité d'actionnaire soit matérialisée dans un titre, l'action, implique tant une certaine liquidité de l'actionnariat qu'une dépersonnalisation des rapports entre les membres qui composent la société anonyme. A l'opposé, la famille repose sur des liens personnels particuliers, étroits, avec notamment des dimensions psychologiques, affectives, émotives. Au premier abord, société anonyme et famille semblent donc antinomiques. Cette dichotomie présente un intérêt dogmatique. Elle correspond en outre à l'un des principaux enjeux : comment tenir compte des intérêts d'une entité fortement personnalisée - la famille - dans une structure impersonnelle et de type capitaliste - la société anonyme ? Le fait que le Code des obligations se limite à donner un cadre général de réglementation prend alors ici toute son importance ; la marge de manoeuvre et la liberté d'aménagement que le législateur accorde aux sociétés anonymes r vont permettre - ou alors empêcher - d'adapter la forme juridique de la société anonyme aux besoins d'une entité personnalisée comme la famille. Cette liberté n'est donc pas sans limites et les membres de la famille devront peut-être aussi assumer les conséquences du choix de cette forme de société. Partant, le but de notre travail est d'étudier les raisons d'être, l'organisation et la pérennité des sociétés anonymes de famille, spécifiquement sous l'angle du maintien du caractère familial de la société. Nous nous concentrerons sur la détention du capital, mais aussi sur sa structure, son maintien et son optimisation ; nous aborderons ainsi notamment les questions relatives à la transmissibilité des actions. Au regard de l'ampleur du sujet, nous avons dû procéder à certains choix, parfois arbitraires, notamment en raison des implications presque infinies des règles avec d'autres domaines. Nous nous limiterons ainsi, dans la première partie, à exposer les notions de base employées dans la suite de notre travail et nous focaliserons sur l'élaboration des définitions d'entreprise, société et société anonyme de famille, prémisses non seulement essentielles sous l'angle théorique, mais aussi fondamentales pour nos développements ultérieurs. S'agissant ensuite de l'analyse des possibilités d'aménagement d'une société anonyme dans le cadre du maintien du caractère familial de la société, nous nous concentrerons sur les règles relatives à la société anonyme et étudierons les limites qu'elles imposent et la liberté qu'elles offrent aux actionnaires familiaux. Nous laisserons en revanche de côté les problématiques particulières de la protection des actionnaires minoritaires et des organes. Enfin, si nous traitons toutes les notions théoriques nécessaires à la compréhension de chaque thématique présentée, seules celles primordiales et déterminantes sous l'angle de la conservation de l'hégémonie familiale seront approfondies. Nous avons structuré notre étude en quatre titres. Dans un premier titre, nous développerons les notions et principes élémentaires de notre sujet. Nous rappellerons ainsi la définition et les particularités de la société anonyme en général, y compris les sources et les modifications législatives, et les conditions de la cotation en bourse. Au stade des notions introductives, nous devrons également définir la société anonyme de famille, en particulier en établissant les éléments de la définition. Qu'entend-on par famille ? Quels critères permettent de qualifier une société anonyme de « société anonyme de famille » ? La définition de la société anonyme de famille devra être à la fois suffisamment précise, afin que cette notion puisse être appréhendée de manière adéquate pour la suite de notre travail, et suffisamment large, pour qu'elle englobe toute la variété des sociétés anonymes de famille. Nous présenterons aussi les raisons du choix de la forme juridique de la société anonyme pour une société de famille. Nous terminerons nos développements introductifs par un exposé relatif à la notion d'action et à son transfert en sa qualité de papier-valeur, préalables nécessaires à nos développements sur la transmissibilité des actions. Nous mettrons ainsi en évidence les conditions de transfert des actions, en tenant compte de la tendance à la dématérialisation des titres. Une fois ces éléments mis en place, qui nous donneront une première idée de la structure du capital d'une société anonyme de famille, nous devrons préciser la manière dont le capital doit être structuré. Nous chercherons comment il peut être maintenu en mains de la famille et si d'autres moyens n'ayant pas directement trait au capital peuvent être mis en oeuvre. Ainsi, dans un deuxième titre, nous analyserons les dispositions statutaires relatives à la structure du capital et à son maintien en mains familiales, en particulier les restrictions au transfert des actions nominatives. Les dispositions statutaires constituent-elles un moyen adéquat pour maintenir le caractère familial de la société ? Quelles sont les conditions pour limiter le transfert des actions ? Le caractère familial de la société peut-il être utilisé afin de restreindre le transfert des actions ? Les solutions sont-elles différentes si les actions sont, en tout ou en partie, cotées en bourse ? Nous traiterons aussi, dans ce même titre, les modalités du droit de vote et déterminerons si des dispositions statutaires peuvent être aménagées afin de donner plus de voix aux actions des membres de la famille et ainsi d'optimiser la détention du capital. Nous examinerons, dans notre troisième titre, un acte qui a trait à la fois au droit des contrats et au droit de la société anonyme, la convention d'actionnaires. En quoi consistent ces contrats ? Quels engagements les actionnaires familiaux peuvent-ils et doivent-ils prendre ? Quelle est l'utilité de ces contrats dans les sociétés anonymes de famille ? Quelles en sont les limites ? Les clauses conventionnelles peuvent-elles être intégrées dans les statuts ? Comment combiner les différentes clauses de la convention entre elles ? Dans ce même titre, nous étudierons également la concrétisation et la mise en application des dispositions statutaires et des clauses conventionnelles, afin de déterminer si, combinées, elles constituent des moyens adéquats pour assurer la structure, le maintien et l'optimisation de la détention du capital. Enfin, dans le quatrième et dernier titre, qui est davantage conçu comme un excursus, nous nous éloignerons du domaine strict du droit des sociétés (et des contrats) pour envisager certains aspects matrimoniaux et d'ordre successoral. En effet, puisque la famille est à la base de la société, il convient de relever l'importance des règles matrimoniales et successorales pour les sociétés anonymes de famille et leur incidence sur la détention des actions et le maintien du caractère familial de la société. Nous examinerons en particulier comment ces instruments doivent être utilisés pour qu'ils n'annihilent pas les efforts entrepris pour conserver la société en mains familiales. Notre travail a pour but et pour innovation de présenter une analyse transversale aussi complète que possible du droit de la société anonyme et des instruments connexes en étudiant les moyens à disposition des actionnaires d'une société anonyme de type personnel, la société anonyme de famille. Il tentera ainsi d'apporter une approche théorique nouvelle de ces questions, de présenter certains aspects de manière pragmatique, d'analyser la mise en oeuvre des différents moyens étudiés et de discuter leur opportunité.

Structure and function of a "yellow" protein from saliva of the sand fly Lutzomyia longipalpis that confers protective immunity against Leishmania major infection.

LJM11, an abundant salivary protein from the sand fly Lutzomyia longipalpis, belongs to the insect "yellow" family of proteins. In this study, we immunized mice with 17 plasmids encoding L. longiplapis salivary proteins and demonstrated that LJM11 confers protective immunity against Leishmania major infection. This protection correlates with a strong induction of a delayed type hypersensitivity (DTH) response following exposure to L. longipalpis saliva. Additionally, splenocytes of exposed mice produce IFN-γ upon stimulation with LJM11, demonstrating the systemic induction of Th1 immunity by this protein. In contrast to LJM11, LJM111, another yellow protein from L. longipalpis saliva, does not produce a DTH response in these mice, suggesting that structural or functional features specific to LJM11 are important for the induction of a robust DTH response. To examine these features, we used calorimetric analysis to probe a possible ligand binding function for the salivary yellow proteins. LJM11, LJM111, and LJM17 all acted as high affinity binders of prohemostatic and proinflammatory biogenic amines, particularly serotonin, catecholamines, and histamine. We also determined the crystal structure of LJM11, revealing a six-bladed β-propeller fold with a single ligand binding pocket located in the central part of the propeller structure on one face of the molecule. A hypothetical model of LJM11 suggests a positive electrostatic potential on the face containing entry to the ligand binding pocket, whereas LJM111 is negative to neutral over its entire surface. This may be the reason for differences in antigenicity between the two proteins.

Crystal structure of yeast peroxisomal multifunctional enzyme: structural basis for substrate specificity of (3R)-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase units.

(3R)-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase is part of multifunctional enzyme type 2 (MFE-2) of peroxisomal fatty acid beta-oxidation. The MFE-2 protein from yeasts contains in the same polypeptide chain two dehydrogenases (A and B), which possess difference in substrate specificity. The crystal structure of Candida tropicalis (3R)-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase AB heterodimer, consisting of dehydrogenase A and B, determined at the resolution of 2.2A, shows overall similarity with the prototypic counterpart from rat, but also important differences that explain the substrate specificity differences observed. Docking studies suggest that dehydrogenase A binds the hydrophobic fatty acyl chain of a medium-chain-length ((3R)-OH-C10) substrate as bent into the binding pocket, whereas the short-chain substrates are dislocated by two mechanisms: (i) a short-chain-length 3-hydroxyacyl group ((3R)-OH-C4) does not reach the hydrophobic contacts needed for anchoring the substrate into the active site; and (ii) Leu44 in the loop above the NAD(+) cofactor attracts short-chain-length substrates away from the active site. Dehydrogenase B, which can use a (3R)-OH-C4 substrate, has a more shallow binding pocket and the substrate is correctly placed for catalysis. Based on the current structure, and together with the structure of the 2-enoyl-CoA hydratase 2 unit of yeast MFE-2 it becomes obvious that in yeast and mammalian MFE-2s, despite basically identical functional domains, the assembly of these domains into a mature, dimeric multifunctional enzyme is very different.

Urocortins improve dystrophic skeletal muscle structure and function through both PKA- and Epac-dependent pathways.

In Duchenne muscular dystrophy, the absence of dystrophin causes progressive muscle wasting and premature death. Excessive calcium influx is thought to initiate the pathogenic cascade, resulting in muscle cell death. Urocortins (Ucns) have protected muscle in several experimental paradigms. Herein, we demonstrate that daily s.c. injections of either Ucn 1 or Ucn 2 to 3-week-old dystrophic mdx(5Cv) mice for 2 weeks increased skeletal muscle mass and normalized plasma creatine kinase activity. Histological examination showed that Ucns remarkably reduced necrosis in the diaphragm and slow- and fast-twitch muscles. Ucns improved muscle resistance to mechanical stress provoked by repetitive tetanizations. Ucn 2 treatment resulted in faster kinetics of contraction and relaxation and a rightward shift of the force-frequency curve, suggesting improved calcium homeostasis. Ucn 2 decreased calcium influx into freshly isolated dystrophic muscles. Pharmacological manipulation demonstrated that the mechanism involved the corticotropin-releasing factor type 2 receptor, cAMP elevation, and activation of both protein kinase A and the cAMP-binding protein Epac. Moreover, both STIM1, the calcium sensor that initiates the assembly of store-operated channels, and the calcium-independent phospholipase A(2) that activates these channels were reduced in dystrophic muscle by Ucn 2. Altogether, our results demonstrate the high potency of Ucns for improving dystrophic muscle structure and function, suggesting that these peptides may be considered for treatment of Duchenne muscular dystrophy.

Identification of novel and cell type enriched cofactors of the transcription activation domain of RelA (p65 NF-kappaB).

RelA (NF-kappaB) is a transcription factor inducible by distinct stimuli in many different cell types. To find new cell type specific cofactors of NF-kappaB dependent transcription, we isolated RelA transcription activation domain binding proteins from the nuclear extracts of three different cell types. Analysis by electrophoresis and liquid chromatography tandem mass spectrometry identified several novel putative molecular partners. Some were strongly enriched in the complex formed from the nuclear extracts of specific cell types.

Consequences of modified lipid and glucose metabolism on peripheral nervous system structure and function

284 million people worldwide suffered from type 2 diabetes mellitus (T2DM) in 2010, which will, in approximately half of them, lead to the development of diabetic peripheral neuropathy (DPN). Although DPN is the most common complication of diabetes mellitus and the leading cause of non-traumatic amputations its pathophysiology is still poorly understood. To get more insight into the molecular mechanism underlying DPN in T2DM, I used a rodent model of T2DM, the db/db mice.¦ln vivo electrophysiological recordings of diabetic animals indicated that in addition to reduced nerve conduction velocity db/db mice also present increased nerve excitability. Further ex vivo evaluation of the electrophysiological properties of db/db nerves clearly established a presence of the peripheral nerve hyperexcitability (PNH) phenotype in diabetic animals. Using pharmacological inhibitors we demonstrated that PNH is mostly mediated by the decreased activity of Kv1 channels. ln agreement with these data 1 observed that the diabetic condition led to a reduced presence of the Kv1.2 subunits in juxtaparanodal regions of db/db peripheral nerves whereas its mANA and protein expression levels were not affected. Lmportantly, I confirmed a loss of juxtaparanodal Kv1.2 subunits in nerve biopsies from type 2 diabetic patients. Together these observations indicate that the type 2 diabetic condition leads to potassium-channel mediated changes of nerve excitability thus identifying them as potential drug targets to treat sorne of the DPN related symptoms.¦Schwann cells ensheath and isolate peripheral axons by the production of myelin, which consists of lipids and proteins in a ratio of 2:1. Peripheral myelin protein 2 (= P2, Pmp2 or FABP8) was originally described as one of the most abundant myelin proteins in the peripheral nervous system. P2, which is a member of the fatty acid binding protein (FABP) family, is a 14.8 kDa cytosolic protein expressed on the cytoplasmic side of compact myelin membranes. As indicated by their name, the principal role of FABPs is thought to be the binding and transport of fatty acids.¦To study its role in myelinating glial cells I have recently generated a complete P2 knockout mouse model (P2-/-). I confirmed the loss of P2 in the sciatic nerve of P2-/- mice at the mRNA and protein level. Electrophysiological analysis of the adult (P56) mutant mice revealed a mild but significant reduction in the motor nerve conduction velocity. lnterestingly, this functional change was not accompanied by any detectable alterations in general myelin structure. However, I have observed significant alterations in the mRNA expression level of other FABPs, predominantly FABP9, in the PNS of P2-/- mice as compared to age-matched P2+/+ mice indicating a role of P2 in the glial myelin lipid metabolism.¦Le diabète de type 2 touche 284 million de personnes dans le monde en 2010 et son évolution conduit dans la moitié des cas à une neuropathie périphérique diabétique. Bien que la neuropathie périphérique soit la complication la plus courante du diabète pouvant conduire jusqu'à l'amputation, sa physiopathologie est aujourd'hui encore mal comprise. Dans le but d'améliorer les connaissances moléculaires expliquant les mécanismes de la neuropathie liée au diabète de type 2, j'ai utilisé un modèle murin du diabète de type 2, les souris db/db.¦ln vivo, les enregistrements éléctrophysiologiques des animaux diabétiques montrent qu'en plus d'une diminution de la vitesse de conduction nerveuse, les souris db/db présentent également une augmentation de l'excitabilité nerveuse. Des mesures menées Ex­ vivo ont montré l'existence d'un phénotype d'hyperexcitabilité sur les nerfs périphériques isolés d'animaux diabétiques. Grâce à l'utilisation d'inhibiteurs pharmacologiques, nous avons pu démontrer que l'hyperexcitabilité démontrée était due à une réduction d'activité des canaux Kv1. En accord avec ces données, j'ai observé qu'une situation de diabète conduisait à une diminution des canaux Kv1.2 aux régions juxta-paranodales des nerfs périphériques db/db, alors que l'expression du transcrit et de la protéine restait stable. J'ai également confirmé l'absence de canaux Kv1.2 aux juxta-paranoeuds de biopsies de nerfs de patients diabétiques. L'ensemble de ces observations montrent que les nerfs périphériques chez les patients atteints de diabète de type 2 est due à une diminution des canaux potassiques rapides juxtaparanodaux les identifiant ainsi comme des cibles thérapeutiques potentielles.¦Les cellules de Schwann enveloppent et isolent les axones périphériques d'une membrane spécialisée, la myéline, composée de deux fois plus de lipides que de protéines. La protéine P2 (Pmp2 "peripheral myelin protein 2" ou FABP8 "fatty acid binding protein") est l'une des protéines les plus abondantes au système nerveux périphérique. P2 appartient à la famille de protéines FABP liant et transportant les acides gras et est une protéine cytosolique de 14,8 kDa exprimée du côté cytoplasmique de la myéline compacte.¦Afin d'étudier le rôle de P2 dans les cellules de Schwann myélinisantes, j'ai généré une souris knockout (P2-/-). Après avoir validé l'absence de transcrit et de protéine P2 dans les nerfs sciatiques P2-/-, des mesures électrophysiologiques ont montré une réduction modérée mais significative de la vitesse de conduction du nerf moteur périphérique. Il est important de noter que ces changements fonctionnels n'ont pas pu être associés à quelconque changement dans la structure de la myéline. Cependant, j'ai observé dans les nerfs périphériques P2-/-, une altération significative du niveau d'expression d'ARNm d'autres FABPs et en particulier FABP9. Ce dernier résultat démontre l'importance du rôle de la protéine P2 dans le métabolisme lipidique de la myéline.

Characterization of soil structure and porosity under long-term conventional tillage and no-tillage systems

Different management systems tend to modify soil structure and porosity over the years. The aim of this study was to study modifications in the morphostructure and porosity of dystroferric Red Latosol (Oxisol) under conventional tillage and no-tillage over a 31- year period. The study began with the description of soil profiles based on the cropping profile method, to identify the most compact structures, define sample collection points for physical and chemical analysis, and determine the water retention curve. A forest soil profile was described and used as reference. The results showed that, under conventional tillage, the microaggregate structure of the Oxisol was fragmented between 0 and 0.20 m, and compact (bulk density = 1.52 Mg m-3) in the sub-surface layer between 0.20 and 0.50 m. Under no-tillage, the structure became compacted (bulk density = 1.40 Mg m-3) between 0 and 0.60 m, but contained fissures and biopores. The volume of the class with a pore diameter of > 100 µm under no-tillage was limited, but practically non-existent in the conventional management system. On the other hand, the classes with a pore diameter of < 100 µm were not affected by the type of soil management system.

Energy and structure of dilute hard- and soft-sphere gases

The energy and structure of dilute hard- and soft-sphere Bose gases are systematically studied in the framework of several many-body approaches, such as the variational correlated theory, the Bogoliubov model, and the uniform limit approximation, valid in the weak-interaction regime. When possible, the results are compared with the exact diffusion Monte Carlo ones. Jastrow-type correlation provides a good description of the systems, both hard- and soft-spheres, if the hypernetted chain energy functional is freely minimized and the resulting Euler equation is solved. The study of the soft-sphere potentials confirms the appearance of a dependence of the energy on the shape of the potential at gas paremeter values of x~0.001. For quantities other than the energy, such as the radial distribution functions and the momentum distributions, the dependence appears at any value of x. The occurrence of a maximum in the radial distribution function, in the momentum distribution, and in the excitation spectrum is a natural effect of the correlations when x increases. The asymptotic behaviors of the functions characterizing the structure of the systems are also investigated. The uniform limit approach is very easy to implement and provides a good description of the soft-sphere gas. Its reliability improves when the interaction weakens.

Electronic structure and properties of Cu2O

The structural and electronic properties of Cu2O have been investigated using the periodic Hartree-Fock method and a posteriori density-functional corrections. The lattice parameter, bulk modulus, and elastic constants have been calculated. The electronic structure of and bonding in Cu2O are analyzed and compared with x-ray photoelectron spectroscopy spectra, showing a good agreement for the valence-band states. To check the quality of the calculated electron density, static structure factors and Compton profiles have been calculated, showing a good agreement with the available experimental data. The effective electron and hole masses have been evaluated for Cu2O at the center of the Brillouin zone. The calculated interaction energy between the two interpenetrated frameworks in the cuprite structure is estimated to be around -6.0 kcal/mol per Cu2O formula. The bonding between the two independent frameworks has been analyzed using a bimolecular model and the results indicate an important role of d10-d10 type interactions between copper atoms.

MORPHOLOGICAL AND MICROMORPHOLOGICAL CHANGES IN THE STRUCTURE OF A RHODIC HAPLUDOX AS A RESULT OF AGRICULTURAL MANAGEMENT

In evaluation of soil quality for agricultural use, soil structure is one of the most important properties, which is influenced not only by climate, biological activity, and management practices but also by mechanical and physico-chemical forces acting in the soil. The purpose of this study was to evaluate the influence of conventional agricultural management on the structure and microstructure of a Latossolo Vermelho distroférrico típico (Rhodic Hapludox) in an experimental area planted to maize. Soil morphology was described using the crop profile method by identifying the distinct structural volumes called Morphologically Homogeneous Units (MHUs). For comparison, we also described a profile in an adjacent area without agricultural use and under natural regrowth referred to as Memory. We took undisturbed samples from the main MHUs so as to form thin sections and blocks of soil for micromorphological and micromorphometrical analyses. Results from the application of the crop profile method showed the occurrence of the following structural types: loose (L), fragmented (F) and continuous (C) in both profiles analyzed. In the Memory soil profile, the fragmented structures were classified as Fptμ∆+tf and Fmt∆μ, whose micromorphology shows an enaulic-porphyric (porous) relative distribution with a great deal of biological activity as indicated by the presence of vughs and channels. Lower down, from 0.20 to 0.35 m, there was a continuous soil volume (sub-type C∆μ), with a subangular block microstructure and an enaulic-porphyric relative distribution, though in this case more compact and with aggregate coalescence and less biological activity. The micromorphometrical study of the soil of the Memory Plot showed the predominance of complex pores in NAM (15.03 %), Fmt∆μ (11.72 %), and Fptμ∆+tf (7.73 %), and rounded pores in C∆μ (8.21 %). In the soil under conventional agricultural management, we observed fragmented structures similar to the Memory Plot from 0.02 to 0.20 m, followed by a volume with a compact continuous structure (C∆μ), without visible porosity and with few roots. In the MHUs under conventional management, reduction in the packing pores (40 %) was observed, mainly in the continuous units (C). The microstructure had well-defined blocks, with the occurrence of planar pores and less evidence of biological activity. In conclusion, the morphological and micromorphological analyses of the soil profiles studied offered complementary information regarding soil structural quality, especially concerning the changes in pore types as result of mechanical stress undergone by the soil.

Étude du mécanisme de transport des cations par la Na, K-ATPase et de son implication dans la migraine familiale hémiplégique de type 2

Résumé La Na,K-ATPase est une protéine transmembranaire, présente dans toutes les cellules de mammifères et indispensable à la viabilité cellulaire. Elle permet le maintien des gradients sodiques et potassiques à l'origine du potentiel membranaire en transportant 3 Na+ en dehors de la cellule contre 2 K+, grâce à l'énergie fournie par l'hydrolyse d'une molécule d'ATP. Le potentiel membranaire est indispensable au maintien de l'excitabilité cellulaire et à la transmission de l'influx nerveux. Il semblerait que la Na,K-ATPase soit liée à l'hypertension et à certains troubles neurologiques comme la Migraine Familiale Hémiplégique (1VIFH). La MFH est une forme de migraine avec aura, qui se caractérise par une hémiparésie. Cette forme de migraine est très rare. Elle se transmet génétiquement sur un mode autosomique dominant. Plusieurs mutations localisées dans le gène de la Na,K-ATPase ont été identifiées durant ces 3 dernières années. C'est la première fois qu'une maladie génétique est associée au gène de la Na,K-ATPase. La compréhension du fonctionnement de cette protéine peut donner des informations sur les mécanismes conduisant à ces pathologies. On sait que la fonction d'une protéine est liée à sa structure. L'étude de sa fonction nécessite donc l'étude de sa structure. Alors que la structure de la SERCA a été déterminée à haute résolution, par cristallographie, celle de la Na,K-ATPase ne l'est toujours pas. Mais ces 2 ATPases présentent une telle homologie qu'un modèle de la Na,K-ATPase a pu être élaboré à partir de la structure de la SERCA. Les objectifs de cette étude sont d'une part, de comprendre le contrôle de l'accessibilité du K+ extracellulaire àses sites de liaison. Pour cela, nous avons ciblé cette étude sur la 2ìème et la 31eme boucle extracellulaire, qui relient respectivement les segments transmembranaires (STM) 3-4 et 5-6. Le choix s'est porté sur ces 2 boucles car elles bordent le canal des cations formés des 4ième' Sième et 6'ème hélices. D'autre part, nous avons également essayer de comprendre les effets des mutations, liées à la Migraine Familiale Hémiplégique de type 2 (MFH2), sur la fonctionnalité de la Na,K-ATPase. Alors que les STM et les domaines cytoplasmiques sont relativement proches entre la Na,KATPase et la SERCA, les boucles extracellulaires présentent des différences. Le modèle n'est donc pas une approche fiable pour déterminer la structure et la fonction des régions extracellulaires. Nous avons alors utilisé une approche fonctionnelle faisant appel à la mutation dirigée puis à l'étude de l'activité fonctionnelle de la Na,K ATPase par électrophysiologie sur des ovocytes de Xenopus. En conclusion, nous pouvons dire que la troisième boucle extracellulaire participerait à la structure de la voie d'entrée des cations et que la deuxième boucle extracellulaire semble impliquée dans le contrôle de l'accessibilité des ions K+àses sites de liaison. Concernant les mutations associées à la MFH2, nos résultats ont montré une forte diminution de l'activité fonctionnelle de la pompe Na,K, inférieure aux conditions physiologiques de fonctionnement, et pour une des mutations nous avons observés une diminution de l'affmité apparente au K+ externe. Nous poumons faire l'hypothèse que l'origine pathologique de la migraine est liée à une diminution de l'activité de la pompe à Na+. Summary The Na,K-ATPase is a transmembrane protein, present in all mammalian cells and is necessary for the viability of the cells. It maintains the gradients of Na+ and K+ involved in the membrane potential, by transporting 3Na+ out the cell, and 2K+ into the cell, using the energy providing from one ATP molecule hydrolysis. The membrane potential is necessary for the cell excitability and for the transmission of the nervous signal. Some evidence show that Na,K-ATPase is involved in hypertension and neurological disorders like the Familial Hemiplegic Migraine (FHM). La FHM is a rare form of migraine characterised by aura and hemiparesis and an autosomal dominant transmission. Several mutations linked to the Na,KATPase gene have been identified during these 3 last years. It's the first genetic disorder associated with the Na,K-ATPase gene. Understand the function of this protein is important to elucidate the mechanisms implicated in these pathologies. The function of a protein is linked with its structure. Thus, to know the function of a protein, we need to know its structure. While the Ca-ATPase (SERCA) has been crystallised with a high resolution, the structure of the Na,K-ATPase is not known. Because of the great homology between these 2 ATPases, a model of the Na,K-ATPase was realised by comparing with the structure of the SERCA. The aim of this study is on one side, understand the control of the extracellular K+ accessibility to their binding sites. Because of theirs closed proximity with the cation pathway, located between the 4th, 5th and 6th helices, we have targeted this study on the 2nd and the 3rd extracellular loops linking respectively the transmembrane segment (TMS) 3 and 4, and the TMS 5 and 6. And on the other side, we have tried to understand the functional effects of mutations linked with the Familial Hemiplegic Migraine Type 2 (FHM2). In contrast with the transmembrane segments and the cytoplasmic domains, the extracellular loops show lots of difference between Na,K-ATPase and SERCA, the model is not a good approach to know the structure and the function of the extracellular loops. Thus, we have used a functional approach consisting in directed mutagenesis and the study of the functional activity of the Na,K-ATPase by electrophysiological techniques with Xenopus oocytes. In conclusion, we have demonstrated that the third extracellular loop could participate in the structure of the entry of the cations pathway and that the second extracellular loop could control the K+ accessibility to their binding sites. Concerning the mutations associated with the FHM2, our results showed a strong decrease in the functional activity of the Na,K-pump under physiological conditions and for one of mutations, induce a decrease in the apparent external K+ affinity. We could make the hypothesis that the pathogenesis of migraine is related to the decrease in Na,K-pump activity. Résumé au large publique De la même manière que l'assemblage des mots forme des phrases et que l'assemblage des phrases forme des histoires, l'assemblage des cellules forme des organes et l'ensemble des organes constitue les êtres vivants. La fonction d'une cellule dans le corps humain peut se rapprocher de celle d'une usine hydroélectrique. La matière première apportée est l'eau, l'usine électrique va ensuite convertir l'eau en énergie hydraulique pour fournir de l'électricité. Le fonctionnement de base d'une cellule suit le même processus. La cellule a besoin de matières premières (oxygène, nutriments, eau...) pour produire une énergie sous forme chimique, l'ATP. Cette énergie est utilisée par exemple pour contracter les muscles et permet donc à l'individu de se déplacer. Morphologiquement la cellule est une sorte de petit sac rempli de liquide (milieu intracellulaire) baignant elle-même dans le liquide (milieu extracellulaire) composant le corps humain (un adulte est constitué environ de 65 % d'eau). La composition du milieu intracellulaire est différente de celle du milieu extracellulaire. Cette différence doit être maintenue pour que l'organisme fonctionne correctement. Une des différences majeures est la quantité de sodium. En effet il y a beaucoup plus de sodium à l'extérieur qu'à l'intérieur de la cellule. Bien que l'intérieur de la cellule soit isolé de l'extérieur par une membrane, le sodium arrive à passer à travers cette membrane, ce qui a tendance à augmenter la quantité de sodium dans la cellule et donc à diminuer sa différence de concentration entre le milieu extracellulaire et le milieu intracellulaire. Mais dans les membranes, il existe des pompes qui tournent et dont le rôle est de rejeter le sodium de la cellule. Ces pompes sont des protéines connues sous le nom de pompe à sodium ou Na,K-ATPase. On lui attribue le nom de Na,K-ATPase car en réalité elle rejette du sodium (Na) et en échange elle fait entrer dans la cellule du potassium (K), et pour fonctionner elle a besoin d'énergie (ATP). Lorsque les pompes à sodium ne fonctionnent pas bien, cela peut conduire à des maladies. En effet la Migraine Familiale Hémiplégique de type 2, est une migraine très rare qui se caractérise par l'apparition de la paralysie de la moitié d'un corps avant l'apparition du mal de tête. C'est une maladie génétique (altération qui modifie la fonction d'une protéine) qui touche la pompe à sodium située dans le cerveau. On a découvert que certaines altérations (mutations) empêchent les pompes à sodium de fonctionner correctement. On pense alors que le développement des migraines est en partie dû au fait que ces pompes fonctionnent moins bien. Il est important de bien connaître la fonction de ces pompes car cela permet de comprendre des mécanismes pouvant conduire à certaines maladies, comme les migraines. En biologie, la fonction d'une protéine est étudiée à travers sa structure. C'est pourquoi l'objectif de cette thèse a été d'étudier la structure de la Na,K-ATPase afin de mieux comprendre son mécanisme d'action.