Dynamic Tests of a Three-Span Continuous I-Beam Highway Bridge, HR-43, 1959

This paper presents the results of the static and dynamic testing of a three-span continuous I-beam highway bridge. Live load stress frequency curves for selected points are shown, and the static and dynamic load distribution to the longitudinal composite beam members are given. The bridge has four traffic lanes with a roadway width of 48 ft. Six longitudinal continuous WF beams act compositely with the reinforced concrete slab to carry the live load. The beams have partial length cover plates at the piers. Previous research has indicated that beams with partial length cover plates have a very low fatigue strength. It was found in this research that the magnitude of the stresses due to actual highway loads were very much smaller than those computed from specification loading. Also, the larger stresses which were measured occurred a relatively small number of times. These data indicate that some requirements for reduced allowable stresses at the ends of cover plates are too conservative. The load distribution to the longitudinal beams was determined for static and moving loads and includes the effect of impact on the distribution. The effective composite section was found at various locations to evaluate the load distribution data. The composite action was in negative as well as positive moment regions. The load distribution data indicate that the lateral distribution of live load is consistent with the specifications, but that there is longitudinal distribution, and therefore the specifications are too conservative.

Development of LRFD Procedures for Bridge Pile Foundations in Iowa, Volume I: An Electronic Database for PIle LOad Tests (PILOT), TR-573, 2011

For well over 100 years, the Working Stress Design (WSD) approach has been the traditional basis for geotechnical design with regard to settlements or failure conditions. However, considerable effort has been put forth over the past couple of decades in relation to the adoption of the Load and Resistance Factor Design (LRFD) approach into geotechnical design. With the goal of producing engineered designs with consistent levels of reliability, the Federal Highway Administration (FHWA) issued a policy memorandum on June 28, 2000, requiring all new bridges initiated after October 1, 2007, to be designed according to the LRFD approach. Likewise, regionally calibrated LRFD resistance factors were permitted by the American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) to improve the economy of bridge foundation elements. Thus, projects TR-573, TR-583 and TR-584 were undertaken by a research team at Iowa State University’s Bridge Engineering Center with the goal of developing resistance factors for pile design using available pile static load test data. To accomplish this goal, the available data were first analyzed for reliability and then placed in a newly designed relational database management system termed PIle LOad Tests (PILOT), to which this first volume of the final report for project TR-573 is dedicated. PILOT is an amalgamated, electronic source of information consisting of both static and dynamic data for pile load tests conducted in the State of Iowa. The database, which includes historical data on pile load tests dating back to 1966, is intended for use in the establishment of LRFD resistance factors for design and construction control of driven pile foundations in Iowa. Although a considerable amount of geotechnical and pile load test data is available in literature as well as in various State Department of Transportation files, PILOT is one of the first regional databases to be exclusively used in the development of LRFD resistance factors for the design and construction control of driven pile foundations. Currently providing an electronically organized assimilation of geotechnical and pile load test data for 274 piles of various types (e.g., steel H-shaped, timber, pipe, Monotube, and concrete), PILOT (http://srg.cce.iastate.edu/lrfd/) is on par with such familiar national databases used in the calibration of LRFD resistance factors for pile foundations as the FHWA’s Deep Foundation Load Test Database. By narrowing geographical boundaries while maintaining a high number of pile load tests, PILOT exemplifies a model for effective regional LRFD calibration procedures.

A Continuous Span Aluminum Girder Concrete Deck Bridge - Part 2 of 2: Fatigue Tests of Aluminum Girders, Final Report, 1997

In 1957, the Iowa State Highway Commission, with financial assistance from the aluminum industry, constructed a 220-ft (67-m) long, four-span continuous, aluminum girder bridge to carry traffic on Clive Road (86th Street) over Interstate 80 near Des Moines, Iowa. The bridge had four, welded I-shape girders that were fabricated in pairs with welded diaphragms between an exterior and an interior girder. The interior diaphragms between the girder pairs were bolted to girder brackets. A composite, reinforced concrete deck served as the roadway surface. The bridge, which had performed successfully for about 35 years of service, was removed in the fall of 1993 to make way for an interchange at the same location. Prior to the bridge demolition, load tests were conducted to monitor girder and diaphragm bending strains and deflections in the northern end span. Fatigue testing of the aluminum girders that were removed from the end spans were conducted by applying constant-amplitude, cyclic loads. These tests established the fatigue strength of an existing, welded, flange-splice detail and added, welded, flange-cover plates and horizontal web plate attachment details. This part, Part 2, of the final report focuses on the fatigue tests of the aluminum girder sections that were removed from the bridge and on the analysis of the experimental data to establish the fatigue strength of full-size specimens. Seventeen fatigue fractures that were classified as Category E weld details developed in the seven girder test specimens. Linear regression analyses of the fatigue test results established both nominal and experimental stress-range versus load cycle relationships (SN curves) for the fatigue strength of fillet-welded connections. The nominal strength SN curve obtained by this research essentially matched the SN curve for Category E aluminum weldments given in the AASHTO LRFD specifications. All of the Category E fatigue fractures that developed in the girder test specimens satisfied the allowable SN relationship specified by the fatigue provisions of the Aluminum Association. The lower-bound strength line that was set at two standard deviations below the least squares regression line through the fatigue fracture data points related well with the Aluminum Association SN curve. The results from the experimental tests of this research have provided additional information regarding behavioral characteristics of full-size, aluminum members and have confirmed that aluminum has the strength properties needed for highway bridge girders.

Análisis de la arquitectura de webs mediante tests de estrés de navegación, de usabilidad y eye tracking

Evaluar una arquitectura de la información en un sitio web ya desplegado no resulta una tarea sencilla. La mayoría de las técnicas se centran en examinar la usabilidad del sistema que, aunque afecta a la arquitectura de la información, no es el único factor que influye en ella. La principal técnica que se utiliza es el test de estrés de navegación. Se muestra un aporte metodológico para hacer dicha técnica más informativa, llevándola más allá de la simple anotación en papel por parte del usuario de respuestas a las preguntas de navegación planteadas. Se propone la combinación de ésta con otras técnicas de evaluación de la usabilidad: la técnica de pensar en voz alta o thinking aloud y un cuestionario de usabilidad. Se ha utilizado un sistema de seguimiento de la mirada o eye tracking para complementar la información obtenida mediante las técnicas aplicadas. El enfoque metodológico planteado se ha puesto a prueba analizando una serie de sitios web de bibliotecas de universidades públicas españolas. Se muestra en los resultados la validez del enfoque empleado, así como el valor que dicho enfoque y el uso del eye tracking aportan al análisis de la arquitectura de la información respecto al test de estrés de navegación tradicional.

Toxicity screenings of nanomaterials: challenges due to interference with assay processes and components of classic in vitro tests.

Given the multiplicity of nanoparticles (NPs), there is a requirement to develop screening strategies to evaluate their toxicity. Within the EU-funded FP7 NanoTEST project, a panel of medically relevant NPs has been used to develop alternative testing strategies of NPs used in medical diagnostics. As conventional toxicity tests cannot necessarily be directly applied to NPs in the same manner as for soluble chemicals and drugs, we determined the extent of interference of NPs with each assay process and components. In this study, we fully characterized the panel of NP suspensions used in this project (poly(lactic-co-glycolic acid)-polyethylene oxide [PLGA-PEO], TiO2, SiO2, and uncoated and oleic-acid coated Fe3O4) and showed that many NP characteristics (composition, size, coatings, and agglomeration) interfere with a range of in vitro cytotoxicity assays (WST-1, MTT, lactate dehydrogenase, neutral red, propidium iodide, (3)H-thymidine incorporation, and cell counting), pro-inflammatory response evaluation (ELISA for GM-CSF, IL-6, and IL-8), and oxidative stress detection (monoBromoBimane, dichlorofluorescein, and NO assays). Interferences were assay specific as well as NP specific. We propose how to integrate and avoid interference with testing systems as a first step of a screening strategy for biomedical NPs.

Stability of nanoparticle agglomerates under mechanical stress and its effects on their release into the air

L'exposition professionnelle aux nanomatériaux manufacturés dans l'air présente des risques potentiels pour la santé des travailleurs dans les secteurs de la nanotechnologie. Il est important de comprendre les scénarios de libération des aérosols de nanoparticules dans les processus et les activités associées à l'exposition humaine. Les mécanismes de libération, y compris les taux de libération et les propriétés physico-chimiques des nanoparticules, déterminent leurs comportements de transport ainsi que les effets biologiques néfastes. La distribution de taille des particules d'aérosols est l'un des paramètres les plus importants dans ces processus. La stabilité mécanique d'agglomérats de nanoparticules affecte leurs distributions de tailles. Les potentiels de désagglomération de ces agglomérats déterminent les possibilités de leur déformation sous énergies externes. Cela rend les changements possibles dans leur distribution de taille et de la concentration en nombre qui vont finalement modifier leurs risques d'exposition. Les conditions environnementales, telles que l'humidité relative, peuvent influencer les processus de désagglomération par l'adhérence de condensation capillaire de l'humidité. L'objectif général de cette thèse était d'évaluer les scénarios de libération des nanomatériaux manufacturés des processus et activités sur le lieu de travail. Les sous-objectifs étaient les suivants: 1. Etudier les potentiels de désagglomération des nanoparticules dans des conditions environnementales variées. 2. Etudier la libération des nano-objets à partir de nanocomposites polymères; 3. Evaluer la libération de nanoparticules sur le lieu de travail dans des situations concrètes. Nous avons comparé différents systèmes de laboratoire qui présentaient différents niveau d'énergie dans l'aérosolisation des poudres. Des nanopoudres de TiO2 avec des hydrophilicités de surface distinctes ont été testées. Un spectromètre à mobilité électrique (SMPS), un spectromètre à mobilité aérodynamique (APS) et un spectromètre optique (OPC) ont été utilisés pour mesurer la concentration de particules et la distribution de taille des particules. La microscopie électronique à transmission (TEM) a été utilisée pour l'analyse morphologique d'échantillons de particules dans l'air. Les propriétés des aérosols (distribution de taille et concentration en nombre) étaient différentes suivant la méthode employée. Les vitesses des flux d'air d'aérosolisation ont été utilisées pour estimer le niveau d'énergie dans ces systèmes, et il a été montré que les tailles modales des particules étaient inversement proportionnelles à la vitesse appliquée. En général, les particules hydrophiles ont des diamètres plus grands et des nombres inférieurs à ceux des particules hydrophobes. Toutefois, cela dépend aussi des méthodes utilisées. La vitesse de l'air peut donc être un paramètre efficace pour le classement de l'énergie des procédés pour des systèmes d'aérosolisation similaires. Nous avons développé un système laboratoire pour tester les potentiels de désagglomération des nanoparticules dans l'air en utilisant des orifices critiques et un humidificateur. Sa performance a été comparée à un système similaire dans un institut partenaire. Une variété de nanopoudres différentes a été testée. Le niveau d'énergie appliquée et l'humidité ont été modifiés. Le SMPS et l'OPC ont été utilisés pour mesurer la concentration de particules et la distribution de la taille. Un TEM a été utilisé pour l'analyse morphologique d'échantillons de particules dans l'air. Le diamètre moyen des particules a diminué et la concentration en nombre s'est accrue lorsque des énergies externes ont été appliquées. Le nombre de particules inférieures à 100 nm a été augmenté, et celui au-dessus de 350 nm réduits. Les conditions humides ont faits exactement le contraire, en particulier pour les petites particules. En outre, ils ont réduits les effets de la différence de pression due à l'orifice. Les résultats suggèrent que la désagglomération d'agglomérats de nanoparticules dans l'air est possible dans la gamme d'énergie appliquée. Cependant, l'atmosphère humide peut favoriser leur agglomération et améliorer leurs stabilités en réduisant la libération de nanoparticules dans l'environnement. Nous proposons d'utiliser notre système pour le test de routine des potentiels de désagglomération des nanomatériaux manufacturés et de les classer. Un tel classement faciliterait la priorisation de l'exposition et du risque encouru en fonction du niveau d'ENM. Un système de perçage automatique et un système de sciage manuel ont été développés pour étudier la libération de nanoparticules à partir de différents types de nanocomposites. La vitesse de perçage et taille de la mèche ont été modifiées dans les expériences. La distribution de taille des particules et leur concentration en nombre ont été mesurées par un SMPS et un miniature diffusion size classifier (DISCmini). Les distributions de nanoparticules dans les composites et les particules libérées ont été analysés par un TEM et un microscope électronique à balayage (SEM). Les tests de perçage ont libérés un plus grand nombre de particules que le sciage. Des vitesses de perçage plus rapide et les mèches plus grandes ont augmentés la génération de particules. Les charges de nanoparticules manufacturées dans les composites ne modifient pas leurs comportements de libération dans les expériences de perçage. Toutefois, le sciage différencie les niveaux de libération entre les composites et les échantillons blancs. De plus, les vapeurs de polymères ont été générées par la chaleur de sciage. La plupart des particules libérées sont des polymères contenant des nanoparticules ou sur leurs surface. Les résultats ont souligné l'importance du type de processus et paramètres pour déterminer la libération de nanoparticules de composites. Les émissions secondaires telles que les fumées polymères appellent à la nécessité d'évaluations de l'exposition et de risque pour de tels scénarios. Une revue systématique de la littérature sur le sujet de libérations de nanoparticules dans l'air dans les secteurs industriels et laboratoires de recherche a été effectuée. Des stratégies de recherche des informations pertinentes et de stockage ont été développées. Les mécanismes de libération, tels que la taille de particules d'aérosol et de leur concentration en nombre, ont été comparés pour différentes activités. La disponibilité de l'information contextuelle qui est pertinente pour l'estimation de l'exposition humaine a été évaluée. Il a été constaté que les données relatives à l'exposition ne sont pas toujours disponibles dans la littérature actuelle. Les propriétés des aérosols libérés semblent dépendre de la nature des activités. Des procédés à haute énergie ont tendance à générer des plus hauts niveaux de concentrations de particules dans les gammes de plus petite taille. Les résultats peuvent être utiles pour déterminer la priorité des procédés industriels pour l'évaluation les risques associés dans une approche à plusieurs niveaux. Pour l'évaluation de l'exposition, la disponibilité de l'information peut être améliorée par le développement d'une meilleure méthode de communication des données.

Conservative Treatment of Stress Urinary Incontinence: A Systematic Review with Meta-analysis of Randomized Controlled Trials

We performed a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials that studied the conservative management of stress urinary incontinence (SUI). There were 1058 results after the initial searches, from which 37 studies were eligible according to previously determined inclusion criteria. For the primary outcomes, pelvic floor muscle training (PFMT) was more efficacious than no treatment in improving incontinence-specific quality of life (QoL) scales (SMD = [1]1.24SDs; CI 95% = [1]1.77 to [1]0.71SDs). However, its effect on pad tests was imprecise. Combining biofeedback with PFMT had an uncertain effect on QoL (MD = [1]4.4 points; CI 95% = [1]16.69 to 7.89 points), but better results on the pad test, although with elevated heterogeneity (MD = 0.9g; 95%CI = 0.71 to 1,10g); group PFMT was not less efficacious than individual treatment, and home PFMT was not consistently worse than supervised PFMT. Both intravaginal and superficial electrical stimulation (IES and SES) were better than no treatment for QoL and pad test. Vaginal cones had mixed results. The association of IES with PFMT may improve the efficacy of the latter for QoL and pad test, but the results of individual studies were not consistent. Thus, there is evidence of the use of PFMT on the treatment of SUI, with and without biofeedback.

Serodiagnosis of Babesia equi in horses submitted to exercise stress

A complement fixation test (CFT), performed in microtitre plates, based upon the use of crude antigenic preparation of Babesia equi was adapted for the detection of antibodies in serum of infected horses. The indirect fluorescent antibody test (IFAT) and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) were also used for the immunodiagnosis of B. equi. Serum samples from 15 apparently healthy horses, previously conditioned to a high-speed equine treadmill, were taken before and after exercise. All the samples analyzed were positive for B. equi infection. There were no significant differences (P<0.01) between these 3 tests, or the condition of rest or stress. The combined use of CFT and IFAT or ELISA should be recommended in order to enable veterinary services to more efficiently prevent introduction of infected horses into disease-free areas.

Effects of prenatal exposure to a mild chronic variable stress on body weight, preweaning mortality and rat behavior

Early stimulation has been shown to produce long-lasting effects in many species. Prenatal exposure to some strong stressors may affect development of the nervous system leading to behavioral impairment in adult life. The purpose of the present work was to study the postnatal harmful effects of exposure to variable mild stresses in rats during pregnancy. Female Holtzman rats were submitted daily to one session of a chronic variable stress (CVS) during pregnancy (prenatal stress; PS group). Control pregnant rats (C group) were undisturbed. The pups of PS and C dams were weighed and separated into two groups 48 h after delivery. One group was maintained with their own dams (PS group, N = 70; C group, N = 36) while the other PS pups were cross-fostered with C dams (PSF group, N = 47) and the other C pups were cross-fostered with PS dams (CF group, N = 58). Pups were undisturbed until weaning (postnatal day 28). The male offspring underwent motor activity tests (day 28), enriched environment tests (day 37) and social interaction tests (day 42) in an animal activity monitor. Body weight was recorded on days 2, 28 and 60. The PS pups showed lower birth weight than C pups (Duncan's test, P<0.05). The PS pups suckling with their stressed mothers displayed greater preweaning mortality (C: 23%, PS: 60%; c2 test, P<0.05) and lower body weight than controls at days 28 and 60 (Duncan's test, P<0.05 and P<0.01, respectively). The PS, PSF and CF groups showed lower motor activity scores than controls when tested at day 28 (Duncan's test, P<0.01 for PS group and P<0.05 for CF and PSF groups). In the enriched environment test performed on day 37, between-group differences in total motor activity were not detected; however, the PS, CF and PSF groups displayed less exploration time than controls (Duncan's test, P<0.05). Only the PS group showed impaired motor activity and impaired social behavior at day 42 (Duncan's test, P<0.05). In fact, CVS treatment during gestation plus suckling with a previously stressed mother caused long-lasting physical and behavioral changes in rats. Cross-fostering PS-exposed pups to a dam which was not submitted to stress counteracted most of the harmful effects of the treatment. It is probable that prenatal stress plus suckling from a previously stressed mother can induce long-lasting changes in the neurotransmitter systems involved in emotional regulation. Further experiments using neurochemical and pharmacological approaches would be interesting in this model.

The interaction of housing condition and acute immobilization stress on the elevated plus-maze behaviors of protein-malnourished rats

Protein malnutrition induces structural, neurochemical and functional alterations in the central nervous system, leading to behavioral alterations. In the present study, we used the elevated plus-maze (EPM) as a measure of anxiety to evaluate the interaction between acute immobilization and housing conditions on the behavior of malnourished rats. Pups (6 males and 2 females) were fed by Wistar lactating dams receiving a 6% (undernourished) or 16% (well-nourished) protein diet. After weaning, the animals continued to receive the same diets ad libitum until 49 days of age when they started to receive a regular lab chow diet. From weaning to the end of the tests on day 70, the animals were housed under two different conditions, i.e., individual or in groups of three. On the 69th day, half of the animals were submitted to immobilization for 2 h, while the other half were undisturbed, and both groups were tested 24 h later for 5 min in the EPM. Independent of other factors, protein malnutrition increased, while immobilization and social isolation per se decreased, EPM exploration. Analysis of the interaction of diet vs immobilization vs housing conditions showed that the increased EPM exploration presented by the malnourished group was reversed by acute immobilization in animals reared in groups but not in animals reared individually. The interaction between immobilization and housing conditions suggests that living for a long time in social isolation is sufficiently stressful to reduce the responses to another anxiogenic procedure (immobilization), while living in groups prompts the animals to react to acute stress. Thus, it is suggested that housing condition can modulate the effects of an anxiogenic procedure on behavioral responses of malnourished rats in the EPM.

A modified nominal stress method for fatigue assessment of steel plates with thermally cut edges

Thermal cutting methods, are commonly used in the manufacture of metal parts. Thermal cutting processes separate materials by using heat. The process can be done with or without a stream of cutting oxygen. Common processes are Oxygen, plasma and laser cutting. It depends on the application and material which cutting method is used. Numerically-controlled thermal cutting is a cost-effective way of prefabricating components. One design aim is to minimize the number of work steps in order to increase competitiveness. This has resulted in the holes and openings in plate parts manufactured today being made using thermal cutting methods. This is a problem from the fatigue life perspective because there is local detail in the as-welded state that causes a rise in stress in a local area of the plate. In a case where the static utilization of a net section is full used, the calculated linear local stresses and stress ranges are often over 2 times the material yield strength. The shakedown criteria are exceeded. Fatigue life assessment of flame-cut details is commonly based on the nominal stress method. For welded details, design standards and instructions provide more accurate and flexible methods, e.g. a hot-spot method, but these methods are not universally applied to flame cut edges. Some of the fatigue tests of flame cut edges in the laboratory indicated that fatigue life estimations based on the standard nominal stress method can give quite a conservative fatigue life estimate in cases where a high notch factor was present. This is an undesirable phenomenon and it limits the potential for minimizing structure size and total costs. A new calculation method is introduced to improve the accuracy of the theoretical fatigue life prediction method of a flame cut edge with a high stress concentration factor. Simple equations were derived by using laboratory fatigue test results, which are published in this work. The proposed method is called the modified FAT method (FATmod). The method takes into account the residual stress state, surface quality, material strength class and true stress ratio in the critical place.

Objective neuropsychological deficits in post-traumatic stress disorder and mild traumatic brain injury: what remains beyond symptom similarity?

This exploratory study intends to characterize the neuropsychological profile in persons with post-traumatic stress disorder (PTSD) and mild traumatic brain injury (mTBI) using objective measures of cognitive performance. A neuropsychological battery of tests for attention, memory and executive functions was administered to four groups: PTSD (n = 25), mTBI (n = 19), subjects with two formal diagnoses: Post-traumatic Stress Disorder and Mild Traumatic Brain Injury (mTBI/PTSD) (n = 6) and controls (n = 25). Confounding variables, such as medical, developmental or neurological antecedents, were controlled and measures of co-morbid conditions, such as depression and anxiety, were considered. The PTSD and mTBI/PTSD groups reported more anxiety and depressive symptoms. They also presented more cognitive deficits than the mTBI group. Since the two PTSD groups differ in severity of PTSD symptoms but not in severity of depression and anxiety symptoms, the PTSD condition could not be considered as the unique factor affecting the results. The findings underline the importance of controlling for confounding medical and psychological co-morbidities in the evaluation and treatment of PTSD populations, especially when a concomitant mTBI is also suspected.

Impact du stress sur la survie des lymphocytes T CD8+ mémoires dans le contexte des missions spatiales.

La mémoire immunitaire permet à l’organisme de se souvenir de tous les agents pathogènes rencontrés afin de pouvoir monter une réponse immunitaire plus rapide et plus efficace en cas de réinfection. Après la phase de contraction de la réponse primaire, les lymphocytes T CD8 mémoires survivent grâce à la présence de cytokines telle que l’interleukine 15 (IL-15). Ces cellules permettent aussi au système immunitaire de contrôler les virus latents n’ayant pas été totalement éliminés de l’hôte. Les situations de stress chronique affectent le système immunitaire provoquant la réactivation des virus latents. Des titres viraux élevés de virus de la famille Herspeviridea ont été observés chez les astronautes à leur retour de mission, suggérant que les hormones libérées en situation de stress auraient un impact négatif sur les lymphocytes T CD8+ mémoires. Un modèle de stress chronique in vitro chez la souris a été élaboré en ajoutant de la corticostérone à des lymphocytes T CD8+ mémoires. Il a ainsi été démontré que l’hormone de stress avait un effet pro-apoptotique sur ces cellules et que cet effet était partiellement inhibé par l’IL-15. Des cibles moléculaires ont aussi été identifiées afin de suivre la fonction immunitaire mémoire lors des vols spatiaux à l’aide du cytomètre en flux Microflow1, une nouvelle plateforme portative de diagnostic biomédical. Les résultats des tests en laboratoire puis dans la Station Spatiale Internationale (SSI) démontrent qu’il sera possible de suivre la fonction immunitaire mémoire et les marqueurs de stress en temps réel lors des vols spatiaux.

Effet du stress prolifératif sur la fonction des cellules souches hématopoïétiques : rôles des gènes Scl, E2A et Heb

Le système hématopoïétique est un tissu en constant renouvellement et les cellules souches hématopoïétiques (CSHs) sont indispensables pour soutenir la production des cellules matures du sang. Deux fonctions définissent les CSHs; la propriété d’auto-renouvellement, soit la capacité de préserver l’identité cellulaire suivant une division, et la multipotence, le potentiel de différenciation permettant de générer toutes les lignées hématopoïétiques. Chez l’adulte, la majorité des CSHs sont quiescentes et l’altération de cet état corrèle avec une diminution du potentiel de reconstitution des CSHs, suggérant que la quiescence protège les fonctions des CSHs. La quiescence est un état réversible et dynamique et les réseaux génétiques le contrôlant restent peu connus. Un nombre croissant d’évidences suggère que si à l’état d’homéostasie il y a une certaine redondance entre les gènes impliqués dans ces réseaux de contrôle, leurs rôles spécifiques sont révélés en situation de stress. La famille des bHLHs (basic helix-loop-helix) inclue différentes classes des protéines dont ceux qui sont tissu-spécifiques comme SCL, et les protéines E, comme E12/E47 et HEB. Certains bHLHs sont proposés êtres important pour la fonction des cellules souches, mais cela ne fait pas l’unanimité, car selon le contexte cellulaire, il y a redondance entre ces facteurs. La question reste donc entière, y a-t-il un rôle redondant entre les bHLHs d’une même classe pour la fonction à long-terme des CSHs? Les travaux présentés dans cette thèse visaient dans un premier temps à explorer le lien encore mal compris entre la quiescence et la fonction des CSHs en mesurant leurs facultés suite à un stress prolifératif intense et dans un deuxième temps, investiguer l’importance et la spécificité de trois gènes pour la fonction des CSHs adultes, soit Scl/Tal1, E2a/Tcf3 et Heb/Tcf12. Pour répondre à ces questions, une approche cellulaire (stress prolifératif) a été combinée avec une approche génétique (invalidation génique). Plus précisément, la résistance des CSHs au stress prolifératif a été étudiée en utilisant deux tests fonctionnels quantitatifs optimisés, soit un traitement basé sur le 5-fluorouracil, une drogue de chimiothérapie, et la transplantation sérielle en nombre limite. Dans la mesure où la fonction d’un réseau génique ne peut être révélée que par une perturbation intrinsèque, trois modèles de souris, i.e. Scl+/-, E2a+/- et Heb+/- ont été utilisés. Ceci a permis de révéler que l’adaptation des CSHs au stress prolifératif et le retour à l’équilibre est strictement contrôlé par les niveaux de Scl, lesquels règlent le métabolisme cellulaire des CSHs en maintenant l’expression de gènes ribosomaux à un niveau basal. D’autre part, bien que les composantes du réseau puissent paraître redondants à l’équilibre, mes travaux montrent qu’en situation de stress prolifératif, les niveaux de Heb restreignent la prolifération excessive des CSHs en induisant la sénescence et que cette fonction ne peut pas être compensée par E2a. En conclusion, les résultats présentés dans cette thèse montrent que les CSHs peuvent tolérer un stress prolifératif intense ainsi que des dommages à l’ADN non-réparés, tout en maintenant leur capacité de reconstituer l’hématopoïèse à long-terme. Cela implique cependant que leur métabolisme revienne au niveau de base, soit celui trouvé à l’état d’homéostasie. Par contre, avec l’augmentation du nombre de division cellulaire les CSHs atteignent éventuellement une limite d’expansion et entrent en sénescence.

Stress generation in the tension wood of poplar is based on the lateral swelling power of the G-layer

The mechanism of active stress generation in tension wood is still not fully understood. To characterize the functional interdependency between the G-layer and the secondary cell wall, nanostructural characterization and mechanical tests were performed on native tension wood tissues of poplar (Populus nigra x Populus deltoids) and on tissues in which the G-layer was removed by an enzymatic treatment. In addition to the well-known axial orientation of the cellulose fibrils in the G-layer, it was shown that the microfibril angle of the S2-layer was very large (about 36 degrees). The removal of the G-layer resulted in an axial extension and a tangential contraction of the tissues. The tensile stress-strain curves of native tension wood slices showed a jagged appearance after yield that could not be seen in the enzyme-treated samples. The behaviour of the native tissue was modelled by assuming that cells deform elastically up to a critical strain at which the G-layer slips, causing a drop in stress. The results suggest that tensile stresses in poplar are generated in the living plant by a lateral swelling of the G-layer which forces the surrounding secondary cell wall to contract in the axial direction.