Algorithmes de construction et correction d'arbres de gènes par la réconciliation

Les gènes, qui servent à encoder les fonctions biologiques des êtres vivants, forment l'unité moléculaire de base de l'hérédité. Afin d'expliquer la diversité des espèces que l'on peut observer aujourd'hui, il est essentiel de comprendre comment les gènes évoluent. Pour ce faire, on doit recréer le passé en inférant leur phylogénie, c'est-à-dire un arbre de gènes qui représente les liens de parenté des régions codantes des vivants. Les méthodes classiques d'inférence phylogénétique ont été élaborées principalement pour construire des arbres d'espèces et ne se basent que sur les séquences d'ADN. Les gènes sont toutefois riches en information, et on commence à peine à voir apparaître des méthodes de reconstruction qui utilisent leurs propriétés spécifiques. Notamment, l'histoire d'une famille de gènes en terme de duplications et de pertes, obtenue par la réconciliation d'un arbre de gènes avec un arbre d'espèces, peut nous permettre de détecter des faiblesses au sein d'un arbre et de l'améliorer. Dans cette thèse, la réconciliation est appliquée à la construction et la correction d'arbres de gènes sous trois angles différents: 1) Nous abordons la problématique de résoudre un arbre de gènes non-binaire. En particulier, nous présentons un algorithme en temps linéaire qui résout une polytomie en se basant sur la réconciliation. 2) Nous proposons une nouvelle approche de correction d'arbres de gènes par les relations d'orthologie et paralogie. Des algorithmes en temps polynomial sont présentés pour les problèmes suivants: corriger un arbre de gènes afin qu'il contienne un ensemble d'orthologues donné, et valider un ensemble de relations partielles d'orthologie et paralogie. 3) Nous montrons comment la réconciliation peut servir à "combiner'' plusieurs arbres de gènes. Plus précisément, nous étudions le problème de choisir un superarbre de gènes selon son coût de réconciliation.

Dos riscos e miasmas : os apelos de um texto-pensamento em Crônica da casa assassinada, de Lúcio Cardoso

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Teoria Literária e Literaturas, Programa de Pós-Graduação em Literatura, 2016.

“Acid-spike” effect in spurs/tracks of the low/high linear energy transfer radiolysis of water : potential implications for radiobiology and nuclear industry

Résumé : Les ions hydronium (H3O + ) sont formés, à temps courts, dans les grappes ou le long des trajectoires de la radiolyse de l'eau par des rayonnements ionisants à faible transfert d’énergie linéaire (TEL) ou à TEL élevé. Cette formation in situ de H3O + rend la région des grappes/trajectoires du rayonnement temporairement plus acide que le milieu environnant. Bien que des preuves expérimentales de l’acidité d’une grappe aient déjà été signalées, il n'y a que des informations fragmentaires quant à son ampleur et sa dépendance en temps. Dans ce travail, nous déterminons les concentrations en H3O + et les valeurs de pH correspondantes en fonction du temps à partir des rendements de H3O + calculés à l’aide de simulations Monte Carlo de la chimie intervenant dans les trajectoires. Quatre ions incidents de différents TEL ont été sélectionnés et deux modèles de grappe/trajectoire ont été utilisés : 1) un modèle de grappe isolée "sphérique" (faible TEL) et 2) un modèle de trajectoire "cylindrique" (TEL élevé). Dans tous les cas étudiés, un effet de pH acide brusque transitoire, que nous appelons un effet de "pic acide", est observé immédiatement après l’irradiation. Cet effet ne semble pas avoir été exploré dans l'eau ou un milieu cellulaire soumis à un rayonnement ionisant, en particulier à haut TEL. À cet égard, ce travail soulève des questions sur les implications possibles de cet effet en radiobiologie, dont certaines sont évoquées brièvement. Nos calculs ont ensuite été étendus à l’étude de l'influence de la température, de 25 à 350 °C, sur la formation in situ d’ions H3O + et l’effet de pic acide qui intervient à temps courts lors de la radiolyse de l’eau à faible TEL. Les résultats montrent une augmentation marquée de la réponse de pic acide à hautes températures. Comme de nombreux processus intervenant dans le cœur d’un réacteur nucléaire refroidi à l'eau dépendent de façon critique du pH, la question ici est de savoir si ces fortes variations d’acidité, même si elles sont hautement localisées et transitoires, contribuent à la corrosion et l’endommagement des matériaux.

Induction optimale d'hypothermie par ventilation liquidienne totale : validation expérimentale et projection à l'humain

La ventilation liquidienne totale (VLT) consiste à remplir les poumons d'un liquide perfluorocarbone (PFC). Un respirateur liquidien assure la ventilation par un renouvellement cyclique de volume courant de PFC oxygéné et à température contrôlée. Ayant une capacité thermique volumique 1665 fois plus élevée que l'air, le poumon rempli de PFC devient un échangeur de chaleur performant avec la circulation pulmonaire. La température du PFC inspiré permet ainsi de contrôler la température artérielle, et par le fait même, le refroidissement des organes et des tissus. Des résultats récents d'expérimentations animales sur petits animaux ont démontré que le refroidissement ultra-rapide par VLT hypothermisante (VLTh) avait d'importants effets neuroprotecteurs et cardioprotecteurs. Induire rapidement et efficacement une hypothermie chez un patient par VLTh est une technique émergente qui suscite de grands espoirs thérapeutiques. Par contre, aucun dispositif approuvé pour la clinique n'est disponible et aucun résultat de VLTh sur humain n'est encore disponible. Le problème se situe dans le fait de contrôler la température du PFC inspiré de façon optimale pour induire une hypothermie chez l'humain tout en s'assurant que la température cardiaque reste supérieure à 30 °C pour éviter tout risque d'arythmie. Cette thèse présente le développement d'un modèle thermique paramétrique d'un sujet en VLTh complètement lié à la physiologie. Aux fins de validation du modèle sur des ovins pédiatriques et adultes, le prototype de respirateur liquidien Inolivent pour nouveau-né a dû être reconçu et adapté pour ventiler de plus gros animaux. Pour arriver à contrôler de façon optimale la température du PFC inspiré, un algorithme de commande optimale sous-contraintes a été développé. Après la validation du modèle thermique du nouveau-né à l'adulte par expérimentations animales, celui-ci a été projeté à l'humain. Afin de réduire le temps de calcul, un passage du modèle thermique en temps continu vers un modèle discret cycle-par-cycle a été effectué. À l'aide de la commande optimale et du développement numérique d'un profil de ventilation liquidienne chez des patients humains, des simulations d'induction d'hypothermie par VLTh ont pu être réalisées. La validation expérimentale du modèle thermique sur ovins nouveau-nés (5 kg), juvéniles (22 kg) et adultes (61 kg) a montré que celui-ci permettait de prédire les températures artérielles systémiques, du retour veineux et rectales. La projection à l'humain a permis de démontrer qu'il est possible de contrôler la température du PFC de façon optimale en boucle ouverte si le débit cardiaque et le volume mort thermique sont connus. S'ils ne peuvent être mesurés, la commande optimale pour le pire cas peut être calculée rendant l'induction d'hypothermie par VLTh sécuritaire pour tous les patients, mais diminuant quelque peu les vitesses de refroidissement.

L’impact de la crise de la dette souveraine européenne auprès des banques d’importance systémique intérieure canadiennes et européennes sur les marchés boursiers

L’objectif global de cette étude est de déterminer l’impact de la crise de la dette souveraine européenne sur les titres boursiers des six banques d’importance systémique (D-Sibs) canadiennes et celles des pays PIIGS (Portugal, Irlande, Italie, Grèce & Espagne). À cet effet, nous avons échantillonné nos données entre le 1er janvier 2002 au 31 décembre 2015 pour séparer notre fenêtre temporelle en cinq sous-périodes et ce, dans le but d’isoler certains événements d’envergure systémique. Un des sous-objectifs vise à déterminer s’il y a eu un effet de contagion transfrontalier entre les institutions canadiennes et européennes. Pour chacune des cinq sous-périodes, nous avons donc construit des réseaux basés sur les relations de cointégration entre les prix hebdomadaires des titres boursiers des D-Sibs étudiées. Le second sous-objectif consiste à détecter la présence d’un comportement grégaire auprès des investisseurs, en temps de crise, à l’aide de régressions basées sur la dispersion moyenne entre les rendements de chaque titre et ceux d’un portefeuille de marché composé des D-Sibs canadiennes et des pays PIIGS. Cette étude démontre que la crise financière de 2008-2009 a davantage impacté les banques d’importance systémique intérieure canadiennes et des pays PIIGS, contrairement à la crise de la dette souveraine européenne. En effet, l’effet de contagion transfrontalier est davantage notable lors de la faillite de Lehman Brothers, alors que les turbulences de la crise européenne se sont, en général, limitées à ses frontières. De plus, le comportement grégaire est uniquement détectable lors de la crise des subprimes. Ceci implique que les investisseurs n’ont pas perçu les D-Sibs comme étant menacées par la situation financière précaire de la zone euro.

Caractéristiques d’antennes térahertz photoconductrices de type micro-ruban coplanaire

Ce projet de recherche a permis d'étudier l'émission d'un rayonnement térahertz (THz) par des antennes photoconductrices (PC) émettrices de type micro-ruban coplanaire. Ces antennes sont fabriquées sur substrats d'arséniure de gallium semi-isolant (GaAs-SI) ou sur ce même substrat ayant subit un traitement d'implantation ionique aux protons suivi d'un recuit thermique (GaAs:H). L'influence de ce procédé de fabrication sur les propriétés du matériau photoconducteur et sur les caractéristiques de l'antenne émettrice a été étudiée. Des mesures de photoconductivité résolue en temps effectuées sur les deux types de substrat montrent que le procédé d'implantation/recuit a eu pour effet de diminuer le temps de vie des photoporteurs de 630 ps à environ 4 ps, tandis que la mobilité n'est réduite que d'un facteur maximum de 1,6. Cette valeur de la mobilité des photoporteurs a par ailleurs été estimée à environ 100 cm$^2$/(V.s) pour le substrat GaAs:H. Les mesures électriques effectuées sur les antennes fabriquées sur les deux types de substrat montrent que le procédé d'implantation/recuit permet d'augmenter la résistivité de la couche active du dispositif d'un facteur 10 (elle passerait de 10$^{8}$ $\Omega$.cm pour le GaAs-SI à 10$^9$ $\Omega$.cm pour le GaAs:H). Les courbes courant-tension, en obscurité et sous illumination, de ces antennes suggèrent également que la densité de pièges profonds est fortement augmentée suite au traitement d'implantation/recuit. L'étude des caractéristiques des diverses antennes a permis de montrer l'intérêt de ce procédé de fabrication. Pour les antennes fabriquées sur GaAs:H, la largeur de bande est améliorée (elle atteint environ 3 THz) et l'amplitude du champ THz émis est augmentée par un facteur 1,4 (dans les mêmes conditions expérimentales). Le rapport signal/bruit des traces THz mesurées sur les antennes les plus performantes est $>$ 200. Une plus grande résistivité et une densité de pièges profonds plus élevée, permet d'appliquer de plus fortes tensions de polarisation sur ces antennes GaAs:H. Finalement, nos résultats ont montré que les améliorations des caractéristiques d'émission de ces antennes THz sont corrélées à la présence d'un champ électrique local plus élevé du coté de l'anode du dispositif.

L’épistémologie de Marcel Proust dans À la recherche du temps perdu : littérature et savoirs en 1900 : une pensée de l’imprévisible

La somme romanesque que représente À la recherche du temps perdu se constitue au prix d’une « recherche » qui est à prendre au pied de la lettre, et qui instaure le sujet connaissant en savant-chercheur face à son objet de savoir. Proust fait en effet du « savoir » la condition même du talent, et fait entreprendre à son héros une exploration qui se présente en priorité comme étant une quête de savoirs. Ce travail se situe dans le sillage de l’épistémocritique qui étudie l’inscription dans le texte littéraire des savoirs en général, tout en insistant sur les savoirs qui relèvent de la science. Notre but est de dégager la posture épistémique qui caractérise le narrateur de la Recherche face aux divers savoirs qu’il récolte au cours de ses observations. Le parcours cognitif du narrateur est examiné suivant les quatre grandes étapes de sa recherche, que nous redéfinissons en termes de paradigmes : le paradigme de l’Exploration, qui définit une « épistémologie de l’observateur » ; le paradigme de la Communication, qui définit une « épistémologie de l’homme social » et une « épistémologie de l’homme moderne » ; le paradigme de l’Introspection, qui prépare à l’élaboration d’une « épistémologie du personnage intérieur » ; et enfin, le paradigme de la Vocation, qui rassemble les réponses trouvées par le narrateur à la plupart des questionnements qui auront jalonné son parcours cognitif. Ce dernier paradigme se présente sous la forme d’une « épistémologie de la création », d’une « épistémologie du réel » et d’une « épistémologie du hasard ». Car en dépit d’une démarche qui apparaît soumise aux médiations culturelles, la recherche du héros proustien se présente comme une « pensée de l’imprévisible » : fortement déterminée par la recherche cognitive du protagoniste, elle demeure pourtant irréductible à cette seule recherche. Nous dégageons, pour terminer, le statut réservé à la science et aux savoirs positifs en regard de la découverte de la vocation, mais aussi par rapport à l’élaboration d’une théorie de la création littéraire : ces deux grands domaines du savoir sont-ils considérés par Proust comme inconciliables avec une priorité évidente de l’un sur l’autre ou, au contraire, participent-ils tous deux d’une manière égale à la connaissance et à la création artistique ?

Població i família als Andes en el temps de la colònia: parroquia de Toacazo, Cotopaxi, Equador (s. XVIII-XIX )

Estudi elaborat a partir d’una estada a la Facultad Latinoamericana de Ciencias Sociales, durant l’ octubre del 2006. L’estudi de les haciendas creades a partir de la colonització espanyola als territoris americans no pot ser mai complet si no es pot entrar en la vida quotidiana de les persones que les constitueixen. La millor manera de fer-ho és a través d’assolir d’un exhaustiu estudi dels comportaments demogràfics –natalitat, nupcialitat, mortalitat, migracions—i familiars. L’objectiu d’aquest estudi ha estat localitzar una tipologia documental que permeti aquest treball a la parròquia de Toacazo a Cotopaxi (Equador) i, un cop assolida aquesta fita, fotografiar exhaustivament els registres parroquials, altrament dits registre civil antic. El període treballat va des de l’ 1720, any de fundació de la parròquia fins a 1857, any on s’acaba el tributo de indios o règim que regulava les normes de segregació racial de les poblacions.

Diversitat de bacteris desnitrificants en un sistema d'aiguamolls construïts

Estudi elaborat a partir d’una estada al Swedish University of Agricultural Sciences (Suècia ) entre setembre i desembre del 2006. El SAC-Empuriabrava va ser dissenyat per dur a terme el tractament terciari de l’aigua que prové d’una estació depuradora. La purificació en un sistema d’aiguamolls construïts engloba una complexa barreja de processos on es troben implicats el sediment, la vegetació i les comunitats microbianes relacionades amb aquests. Un dels passos clau en l’eliminació de nitrogen és la desnitrificació, coneguda com la reducció seqüencial d’òxids de nitrogen que desemboca en la pèrdua neta de nitrogen molecular a l’atmosfera, catalitzada exclusivament per microorganismes. Els bacteris desnitrificants es troben àmpliament distribuïts en les divisions de l’arbre filogenètic procariota, fet que restringeix la seva anàlisi a marcadors moleculars basats en gens funcionals dels enzims implicats en la desnitrificació tals com narG nirS, nirK, nrfA nosZ. Tot i que l’estudi del marcador molecular nirS de desnitrificants s’ha dut a terme amb èxit, no ha estat possible analitzar altres marcadors com nosZ, que codifica la òxid nitrós reductasa, responsable de l’últim pas de la desnitrificació. L’ interès principal ha estat doncs estendre l’ àrea d’estudi a aquest marcador per tal de proveir una visió complerta de la comunitat desnitrificant. S’ha analitzat la comunitat desnitrificant de la rizosfera i sediment del SACEmpuriabrava a través del monitoreig del gen nosZ per PCR-DGGE, comparant alhora diferents períodes de temps afectats per diferents condicions hídriques. Amb la mateixa intenció, s’ha dut a terme assajos d’activitat desnitrificant mitjançant cromatografia de gasos, mesurant en aquest cas la producció de nitrogen gas que representa la consecució de la desnitrificació completa.

Validación de la escala modificada de MASCC y papel de los marcadores biológicos en la estratificación del riesgo individual del paciente con fiebre neutropénica inducida por quimioterapia y neoplasia sódia

Estudi prospectiu d’incidència de NF degut a la QT a pacients amb neoplàsia solida. S’estudia la validació de l’escala modificada de MASCC i utilitat de marcadors d’inflamació en l’estratificació del risc individual. Hem inclòs 54 episodis de NF. El 50% (27/54) va ser de baix risc. Predomini de BGN (73,3%). 13% van ser bacterièmics. La sensibilitat i especificitat de l’escala modificada de MASCC van ser del 56% i 54%, respectivament. El recompte baix de granulòcits prediuen bacterièmia; i els nivells baixos de IL-12, alts de PCR i de proADM, i el temps curt de neutropènia al desenvolupament de complicacions i/o de mort. L’escala modificada de MASCC va obtenir una baixa sensibilitat i especificitat. El recompte de granulòcits, nivells de PCR i proADM s’haurien d’incloure a l’escala clàssica de MASCC per incrementar la seva sensibilitat i especificitat.