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Elucidating the domains regulating the cortical localization of the Yurt polarity protein
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 1er mai 2023)Introduction. La transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) est associée à la perte de polarité épithéliale et à l'acquisition d'une invasion accrue. La polarité épithéliale divise les cellules épithéliales en domaines apical, latéral et basal, et elle est importante pour le bon fonctionnement des tissus. La protéine Drosophila Yurt (Yrt), localisée corticalement, oligomérise via ses domaines FERM et FERM-FA et est importante dans la régulation de la polarité épithéliale. Ses orthologues humains, EPB41L5 et EPB41L4B, sont surexprimés dans plusieurs cancers épithéliaux. De plus, leur surexpression favorise la formation de métastases et est associée à un mauvais pronostic. Ainsi, ces protéines seraient des cibles importantes pour limiter les métastases. Cependant, la régulation de Yrt n'est pas encore complètement élucidée. Nous avons émis l'hypothèse que la localisation subcellulaire est cruciale pour la fonction de Yrt et de ses orthologues humains. Le but de cette étude était d'élucider les domaines structuraux de Yrt lui permettant de s'associer au cortex cellulaire et les mécanismes régulant cette localisation. Méthodologie. Une analyse structure-fonction couplée à l'immunofluorescence a été réalisée pour identifier les domaines responsables de la localisation corticale de Yrt in vivo. De plus, la quantification du signal cortical et cytoplasmique des différentes constructions Yrt a été effectuée. L'impact fonctionnel a été analysé à partir de cuticules embryonnaires. Résultats. Nous avons découvert que le motif basique et hydrophobe (BH) dans les lobes F1 et F3 du domaine FERM de Yrt influence son ciblage cortical. Les motifs BH contiennent des résidus chargés positivement qui interagissent avec les phospholipides membranaires chargés négativement par le biais d'interactions électrostatiques. De plus, nous avons constaté que lorsque Yrt est mal localisé au cortex cellulaire, sa fonction est affectée. Conclusion. Nos résultats mettent en évidence le rôle important du ciblage de la membrane électrostatique du Yrt. Ces connaissances pourraient ainsi contribuer au développement de stratégies thérapeutiques innovantes contre les orthologues humains Yrt dans la tumorigenèse.Introduction. Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is associated with the loss of epithelial polarity and the acquisition of enhanced invasion. Epithelial polarity divides epithelial cells into apical, lateral, and basal domains, and it is important for proper tissue function. The cortically localized Drosophila Yurt (Yrt) protein oligomerizes via its FERM and FERM-FA domains in regulating epithelial polarity. Its human orthologs, EPB41L5 and EPB41L4B, are over expressed in several epithelial cancers. Furthermore, their overexpression promotes metastasis leading to overall poor survival and prognosis. Thus, these proteins would be significant targets in limiting metastasis. However, the exact mode of Yrt regulation is yet to be fully elucidated. We hypothesized that subcellular localization is crucial for Yrt regulation and its human orthologs. Thus, we elucidated the domains and subdomains of Yrt allowing it to target the cell cortex and the mechanisms regulating this localization. Methods. A structure-function analysis was performed coupled with immunofluorescence to identify the domains responsible for the cortical localization of Yrt in vivo. Also, we quantified the signal intensity at the cortical and cytoplasmic region for the various Yrt constructs tested. We further analyzed the functional impact using embryonic cuticle. Results. We discovered that the basic and hydrophobic motifs within the F1 and F3 lobes of the FERM domain influences Yrt cortical targeting. These motifs contain positively charged residues that interact with negatively charged membrane phospholipids through electrostatic interactions. Moreover, we found that when Yrt is mislocalized from the cell cortex, its function is impacted. Conclusion. Our findings highlight the important roles of electrostatics and oligomerization in the cortical targeting of the Yrt. This knowledge could thus contribute to the development of innovative therapeutic strategies against Yrt human orthologs in tumorigenesis
Premières étapes de planification pédagogique pour le développement de la compétence à la collaboration chez le résident de pédiatrie de passage à l'Unité de soins intensifs pédiatriques
No full textThèse ou mémoire avec insertion d'articlesLa collaboration interprofessionnelle est essentielle aux soins de santé sécuritaires et de qualité. Une fois rendus en pratique, les médecins se retrouvent souvent dans une position de coordonnateur, ou meneur, dans les équipes interprofessionnelles. Cependant, la majorité n'a pas eu accès à des formations à la collaboration pendant leur résidence. L'objectif global de nos travaux est d'étudier les fondements du développement de nouvelles activités de formation en collaboration interprofessionnelle pour les résidents en médecine. Dans le but d'expliciter les différentes étapes essentielles au développement d'une activité de formation à la collaboration interprofessionnelle pour les professionnels de la santé, une revue de la littérature récente a été conduite. Dix recommandations ont été synthétisées puis sont présentées selon un processus de développement pédagogique structuré, permettant leur application de manière réaliste et concrète. Ces recommandations seront présentées dans le premier chapitre de l'ouvrage. Ensuite, le deuxième chapitre concerne un projet de recherche en analyse de besoins de formation. Pour tout projet pédagogique, l'étape d'analyse de besoins est essentielle au développement d'activités ancrées dans le contexte de formation. Nous avons donc conduit une telle étude de besoins en ciblant les résidents de pédiatrie de l'Université de Montréal, travaillant à l'Unité de soins intensifs du Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine. À la lumière des résultats de ce projet à devis mixte, des recommandations claires et réalistes sont proposées, notamment en lien avec différents enjeux concernant les résidents, leurs collègues médecins ainsi que les différents professionnels de la santé avec lesquels ils travaillent quotidiennement.Interprofessional collaboration is essential to safe and high-quality health care. Once in practice, physicians often find themselves in the position of coordinator, or leader, in interprofessional teams. However, the majority did not have access to collaboration training during their residency. The overall objective of our work is to study the fundamentals of developing new training activities in interprofessional collaboration for medical residents. A review of recent literature was conducted to explore the different essential steps in the development of training activities in interprofessional collaboration for health professionals. Ten recommendations have been synthesized and then presented according to a structured pedagogical development process, allowing their application realistically and practically. These recommendations will be presented in the first chapter. Then, the second chapter concerns a research project in training needs analysis. For any educational project, the needs analysis stage is essential to the development of activities rooted in the training context. Therefore, we conducted a mixed-method study and targeted the University of Montreal's pediatric residents, working in the Intensive Care Unit of the Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine. From the results of this project, clear and realistic recommendations are proposed, particularly about various issues concerning residents, their physician colleagues, and the various health professionals with whom they work daily
Intrinsic mechanisms of neuronal migration under physiological and pathological conditions
No full textThèse ou mémoire avec insertion d'articlesLa capacité des cellules à migrer à distance de leur lieu de production est un élément clé du développement embryonnaire du cerveau. A l'âge adulte, dans le système nerveux central, la migration cellulaire est associée aux niches neurogéniques de la zone sous ventriculaire et du gyrus dentelé. Certaines conditions pathologiques ou lésions cérébrales peuvent créer un environnement pouvant attirer les précurseurs neuronaux en dehors de leurs voies habituelles de migration vers le site de lésion. Finalement, des déficits en migration durant le développement peuvent entrainer l'apparition de pathologies se traduisant par une organisation non conventionnelle des réseaux neuronaux pouvant conduire entre autres à l'apparition de troubles cognitifs ou de symptômes épileptiques. La migration des cellules est guidée par un ensemble complexe de signaux moléculaires, d'interactions physiques et de gradients électriques. C'est l'intégration de ces signaux au niveau intracellulaire qui coordonne la réponse migratoire de la cellule en modulant par exemple le cytosquelette, divers organites tels que les mitochondries ou des mécanismes tels que l'autophagie. Au cours des travaux présentés dans cette thèse, j'ai utilisé comme modèle d'étude la migration des neuroblastes dans le courant migratoire rostral, qui achemine les précurseurs neuronaux depuis la zone sous ventriculaire jusqu'au bulbe olfactif où ils intègrent les réseaux neuronaux existants. Dans le premier chapitre, je me suis intéressé à la contribution du mécanisme d'autophagie dans le contrôle de la migration cellulaire. Nous avons montré que l'autophagie est nécessaire au maintien d'une migration normale et que ce mécanisme est régulé temporellement et spatialement durant la migration. Son activation est liée au niveau énergétique intracellulaire et passe par l'activation d'AMPK, qui est le senseur d'énergie majeur de la cellule. Dans un deuxième temps, je me suis intéressé à l'impact sur la migration cellulaire de mutations des cadhérines Fat4 et Dchs1 qui entrainent chez l'humain un phénotype d'hétérotopie neuronale périventriculaire. Grâce à l'utilisation de greffes de cellules progénitrices issues de cellules humaines pluripotentes induites (dont l'acronyme anglais est iPSC) j'ai pu confirmer un défaut de migration des cellules présentant des mutations pour l'une ou l'autre de ces protéines. Pour finir nous avons aussi pu montrer que ce défaut de migration est accompagné d'une dysfonction dans le flux d'autophagie et une diminution du nombre de lysosomes disponibles.The ability of cell to migrate away from their sites of production is a major process during embryonic and postnatal brains development allowing for a correct positioning of cells. During adulthood, in the central nervous system, cell migration is still present and, under physiological conditions, is associated with neurogenic niches of the subventricular zone and the dentate gyrus. Some pathologies or brain damaged could de-route migratory neurons away from their normal paths of migration to lesions sites. It should be also mentioned that during embryonic development, migration-associated disorders could lead to brain malformation resulting in cognitive disorder or epilepsy. Migratory behaviors of cells is determined by a complex mixture of extrinsic molecular cues, physical scaffold, or electrical gradient. The integration of these signals at the cellular level creates a coordinated response of intracellular elements like cytoskeleton, mitochondria, or autophagy. In this work, I studied the role of autophagy in neuronal migration under physiological and pathological conditions by using a migration of neuroblasts from the subventricular zone to the olfactory bulb along the rostral migratory stream as model system. In the first chapter of my thesis, I studied the contribution of autophagy in the control of cell migration under physiological conditions. We showed that autophagy is spatially and temporally regulated in migrating neuroblasts and maintains a normal rate of migratory event. This process is controlled by intracellular ATP/ADP level via the activation of AMPK In the second part of this work, I focused on mutation for paired cadherins Fat4 and Dchs1 leading to periventricular neuronal heterotopia phenotypes in humans. By grafting in the pups with NPCs derived from human iPSC with mutation form Fat4 or Dchs1, I showed default of migration in vivo of NPCs with these two mutations. We also showed that these cells exhibit altered autophagy flux associated with a decreased in lysosomal vesicles
Exploring As-Se based chalcogenide thin films for the fabrication of micro-optical components
No full textThèse ou mémoire avec insertion d'articlesLes verres de chalcogénure sont reconnus depuis longtemps comme le meilleur matériau pour la transmission de la lumière infrarouge et les propriétés non linéaires. Bien que ces propriétés aient été considérablement explorées dans les verres massifs, l'utilisation de verres de chalcogénure dans des applications de faible dimensions, telles que les micro et nano composants pour la photonique intégrée, a été fortement limitée en raison des difficultés de fabrication et de traitement des composants passifs et actifs de verres de chalcogénure. Les caractéristiques intrinsèques des verres de chalcogénures comme la photosensibilité élevée, la température de transition vitreuse faible et la sensibilité élevée aux solutions basiques, ont toujours été un obstacle pour la fabrication de nano et micro-composants optiques. Les procédés standards de microfabrication créent des structures non uniformes avec une haute densité de défauts et un faible rendement. De plus, comme élément actif, le développement de lasers et d'amplificateurs opérant dans l'infrarouge moyen en utilisant les chalcogénures comme matériau hôte pour les émissions de terres rares est également complexe. Malgré la transparence dans le moyen IR, les faibles énergies des phonons, et l'indice de réfraction élevé, l'incorporation des ions de terres rares dans la matrice vitreuse, sans obtenir d'agglomération et de séparation de phase, est un défi important. Dans ce doctorat, nous étudions deux approches qui peuvent apporter des solutions aux deux problèmes : la fabrication de micro et nanostructures de chalcogénure de haute qualité et l'incorporation de dopants dans des structures optiques de faible dimension. Nous étudions le système vitreux As-Se en couche mince pour la production de micro-composants optiques. La méthode de démouillage et de refusion thermique est proposée comme alternative pour corriger les défauts produits lors du processus de photolithographie ainsi que pour produire des îlots de matière répartis sur le substrat. Le démouillage des couches minces de As-Se est également utilisé pour étudier la dynamique et la cinétique du transport de masse, régies par les forces moléculaires et le flux visqueux du verre. Nous avons découvert qu'un tel processus est principalement déterminé par la structure moléculaire du verre et la connectivité du réseau et qu'il peut être contrôlé par des paramètres comme l'épaisseur de la couche mince, la température, la vitesse de chauffage et l'atmosphère, permettant la création de microstructures avec des rapports de forme élevés et de bonnes qualités optiques. La production de couches minces d'As-Se dopées à l'erbium est également abordée par l'utilisation de la méthode de co-évaporation. Nous avons pu augmenter les limites de dopage au-dessus des limites structurelles du verre As-Se en évaporant simultanément l'erbium métallique par évaporation thermique et le verre par la technique du faisceau d'électrons. Cette méthode réduit le taux d'agglomération de l'erbium et crée des films homogènes et uniformes avec une efficacité d'émission augmentée et des propriétés de fluorescence prometteuses. De plus, le rôle des défauts de chalcogénure (états localisés inter-bandes interdites) dans le mécanisme d'échange d'énergie, qui permet à l'erbium d'émettre dans une région d'excitation plus large, est étudié. Finalement, nous utilisons le traitement thermique dans le matériau dopé à l'erbium et induisons une refusion thermique de la matrice vitreuse As₂₀Se₈₀ dopée à l'erbium, dans la configuration de couche mince et de guide d'onde. Nous avons constaté que la refusion thermique peut être utilisée pour améliorer la morphologie du guide d'onde tout en augmentant simultanément l'émission de fluorescence. Ce travail démontre qu'avec les bonnes stratégies de fabrication et de traitement thermique, il est possible d'exploiter les propriétés exceptionnelles des verres de chalcogénure, qui ont le potentiel de révolutionner le domaine en plein essor de la photonique intégrée des matériaux exotiques.Chalcogenide glasses have long been recognized for being the best material for infrared light transmission and nonlinear properties. Although such properties have been considerably explored in the bulk form, the use of chalcogenide glasses in low-dimension applications, such as micro and nano components for integrated photonics, has been severely limited due to the difficulties in the fabrication and processing of chalcogenide passive and active components. The intrinsic characteristics of chalcogenide glasses such as high photosensitivity, low glass transition temperature, and high sensitivity to basic solutions, have long been an hurdle for the fabrication of micro and nano-optical components. The standard processes of microfabrication results in non-uniform structures with a high density of defects and low yield. Furthermore, as an active element, the development of mid-IR lasers and amplifiers by using chalcogenide as host material for rare earth mid-IR emissions is also troublesome. Despite the transparency in mid-IR, the low phonon energies, and the high refractive index, the incorporation of rare earth ions into the glass matrix without obtaining agglomeration and phase separation remains a significant challenge. In this Ph.D. thesis, we investigate two approaches that may shed light on the solutions to both problems: the fabrication of high-quality chalcogenide micro and nanostructures and the incorporation of dopants into low-dimension optical structures. We investigate the As-Se glassy system in thin film configuration for the potential production of micro-optical components. The dewetting and thermal reflow method is proposed as an alternative for correcting defects produced during the photolithography process as well as producing islands of material distributed on the substrate. Dewetting of As-Se thin films is also used to investigate the dynamics and kinetics of mass transport, governed by the molecular forces and the glass viscous flow. We discovered that such process is primarily determined by the molecular structure of the glass and network connectivity and that it can be controlled by parameters such as thickness, temperature, heating rate, and atmosphere, allowing the creation of high aspect ratio microstructures with good optical quality. The production of erbium-doped As-Se thin films is also approached by the use of the co-evaporation method. We were able to increase the limits of doping beyond the structural limitations of the As-Se structure by thermally evaporating metallic erbium while simultaneously evaporating glass by the electron beam technique. This method reduces the rate of erbium agglomeration and creates homogeneous and uniform films with increased emission efficiency and promising fluorescence properties. Moreover, the role of chalcogenide defect states (localized inter-band gap states) in the energy exchange mechanism that allows erbium to emit over a wider excitation region is investigated. Finally, we implement the thermal processing in the Er-doped material, and induce thermal reflow in the erbium-doped glassy matrix As₂₀Se₈₀, in thin film and waveguide configuration. We found that thermal reflow can be used to improve the waveguide morphology while simultaneously increasing the fluorescence emission. This work demonstrates that with the appropriate production and processing strategies, it is possible to exploit the outstanding properties of chalcogenide glasses, which have the potential to revolutionize the growing field of integrated photonics of exotic materials
Cycle de Krebs hybride dans le cancer de la prostate : rôle d'IDH1 et perspectives thérapeutiques du métabolisme tumoral
No full textThèse ou mémoire avec insertion d'articlesAu Canada, le cancer de la prostate (CaP) est le type de cancer le plus courant chez les hommes. Environ 30% des patients atteints de CaP développent une récidive après la chirurgie ou la radiothérapie, et pour laquelle il n'existe toujours pas de traitement curatif. Il est connu que le récepteur aux androgènes (AR) remplit des fonctions oncogéniques importantes pour la progression de cette maladie. Il a aussi été découvert qu'AR met en place une reprogrammation du métabolisme tumoral dans les cellules de CaP de façon à soutenir leur prolifération excessive. Dans le cadre de mon doctorat, j'ai cherché à mieux comprendre la reprogrammation du métabolisme cellulaire qui s'établit dans le CaP afin de trouver de nouvelles vulnérabilités métaboliques et de déterminer le potentiel thérapeutique y étant associé. Une synthèse des connaissances actuelles centrées autour du métabolisme cellulaire dans le CaP a permis de comprendre d'une part qu'AR contrôle simultanément plusieurs voies cataboliques et anaboliques pour promouvoir une production et une consommation d'énergie visant à stimuler la prolifération tumorale. D'autre part, les données suggèrent un rôle potentiel de l'enzyme cytoplasmique isocitrate déshydrogénase 1 (IDH1) dans les cellules de CaP. Les profils d'expression et d'activité des IDH ont montré qu'IDH1 est prédominante dans le CaP et qu'elle est spécifiquement stimulée par les androgènes. Par analyse de flux extracellulaires, il est montré à l'aide d'outils génétiques et pharmacologiques qu'IDH1 contribue de façon significative à la respiration mitochondriale dans le CaP. Les niveaux de métabolites obtenus par chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS) montrent que l'activité d'IDH1 est essentielle à l'activation AR-dépendante du cycle de Krebs dans les cellules de CaP, spécifiquement à la stimulation du flux de carbones du pyruvate issu de la glycolyse. Ces données indiquent que les cellules de CaP utilisent un cycle de Krebs non-conventionnel combinant un sentier hybride entre la mitochondrie et le cytoplasme afin d'effectuer la respiration mitochondriale et produire de l'énergie. Finalement, le blocage d'IDH1 réduit la prolifération dans des lignées cellulaires de CaP, ralentit la croissance tumorale in vivo, et diminue la croissance d'organoïdes de cancer provenant de la prostate de patients atteints de CaP. Ces données démontrent qu'IDH1 représente une vulnérabilité métabolique potentiellement exploitable au niveau clinique pour traiter plus efficacement les patients atteints de CaP.In Canada, prostate cancer (PCa) is the most common type of cancer in men. About 30% of PCa patients develop recurrence following surgery or radiotherapy, and for which no curative treatments are currently available. It is known that the androgen receptor (AR) plays important oncogenic functions in the progression of this disease. It has also been discovered that AR drives a reprogramming of tumor metabolism in PCa cells to support their excessive proliferation. In my doctoral work, I sought to better comprehend the reprogramming of cell metabolism that occurs in PCa to identify novel metabolic vulnerabilities and determine their therapeutic potential. A review of the current knowledge centered around cell metabolism in PCa has allowed to understand on one hand that AR simultaneously controls several catabolic and anabolic pathways to promote the production and the consumption of energy to induce the proliferation of tumor cells. On the other hand, the data suggest a potential role of the cytoplasmic isocitrate dehydrogenase 1 (IDH1) enzyme in PCa cells. The IDH expression and activity profiles have shown that IDH1 is predominant in PCa and that it is specifically stimulated by androgens. By extracellular flux analysis, it is shown using genetic and pharmacological tools that IDH1 significantly contributes to the mitochondrial respiration in PCa. The metabolite levels obtained using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) shows that IDH1 activity is essential for AR-dependent activation of the Krebs cycle in PCa cells, specifically for stimulating the carbon flux from glycolysis-derived pyruvate. These data indicate that PCa cells use an unconventional Krebs cycle combining a hybrid pathway between the mitochondria and the cytoplasm to perform mitochondrial respiration and produce energy. Finally, the IDH1 blockade reduces proliferation of PCa cell lines, slows tumor growth in vivo, and decreases the growth of cancer organoids generated from the prostate of PCa patients. These data demonstrate that IDH1 represents a potentially key metabolic vulnerability in this disease that could be exploited clinically to treat PCa patients more effectively
Chemical composition of scheelite and its application as an indicator mineral
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 19 juin 2023)La scheelite est un minéral de tungstène (CaWO₄) qui est présent dans plusieurs gisements magmatiques-hydrothermaux et qui est associé temporellement et spatialement à l'or dans certains gisements d'or orogéniques dans le monde. Comme la scheelite est un minéral résistant et lourd, et qu'elle est facile à identifier en raison de sa propriété luminescente, sa présence dans les sédiments a été utilisée comme outil pour cibler les gisements de tungstène et, plus récemment, les gisements d'or orogéniques dans les régions où l'exposition du substratum rocheux est rare. La scheelite contient certains éléments traces clés (Sr, Mo, REE, Na, As) dont la distribution et la concentration sont contrôlées par le contexte géologique dans lequel la scheelite s'est formée. Par conséquent, comprendre les facteurs qui contrôlent la distribution des éléments traces dans la scheelite permet d'utiliser la composition de la scheelite pour cibler les gisements minéraux. Cette thèse de doctorat étudie la composition en éléments traces de la scheelite associée aux principaux gisements magmatiques-hydrothermaux contenant de la scheelite, tels que les skarns oxydés et réduits, les veines de quartz/greisen à Sn-W, les porphyres à W-Mo et les systèmes aurifères liés à des intrusions réduites, afin d'identifier les principaux facteurs qui contrôlent la distribution des éléments mineurs et traces dans la scheelite. Ces nouvelles données sont combinées avec les données de la littérature sur les gisements d'or orogéniques contenant de la scheelite et étudiées à l'aide de l'analyse discriminante des moindres carrés partiels (PLS-DA) pour trouver les variables chimiques qui permettent de distinguer la scheelite des différents types de gisement et de les utiliser pour cibler les gisements de minerai d'or et de tungstène. Les résultats montrent que la fugacité de l'oxygène, la composition des fluides et des intrusions, les minéraux co-précipités et la salinité des fluides sont les principaux paramètres qui contrôlent l'incorporation des éléments traces dans la scheelite provenant de gisements magmatiques-hydrothermaux. Les résultats de l'analyse PLS-DA montrent que les teneurs élevées en Mo, As et V dans la scheelite sont caractéristiques des dépôts magmatiques-hydrothermaux formés sous une fugacité élevée de l'oxygène, tels que les skarns oxydés, tandis que les teneurs élevées en Nb, Mn, Y et U sont caractéristiques de la scheelite formée dans des conditions réduites, qui sont généralement associées aux skarns réduits et aux veines de quartz/greisen à Sn-W. La scheelite provenant de gisements d'or orogéniques présente une anomalie positive prédominante en Eu, une teneur élevée en Sr, et de faibles teneurs en Mo, Mn et Nb, ce qui la distingue de la scheelite liée aux gisements magmatiques-hydrothermaux. De telles différences permettent de discriminer la scheelite associée à l'or orogénique de celles des dépôts magmatiques-hydrothermaux. En plus de l'analyse PLS-DA, deux modèles de Random Forest sont proposés pour évaluer la source de la scheelite et la fertilité en or des gisements d'or orogéniques contenant de la scheelite. La grande justesse obtenue par les deux modèles renforce l'utilisation des éléments traces dans la scheelite non seulement comme un outil robuste et efficace pour cibler les gisements contenant de la scheelite, mais aussi pour évaluer la fertilité des gisements d'or orogéniques contenant de la scheelite.Scheelite is a tungsten mineral (CaWO₄) that is present in several magmatic-hydrothermal deposits and occurs temporally and spatially associated with Au in some orogenic Au deposits worldwide. Because scheelite is a resistant, heavy mineral, and easy to identify due to luminescence propriety, its occurrence in unconsolidated sediments has been used as a tool for targeting tungsten and orogenic Au deposits in areas where the bedrock exposition is rare. Scheelite hosts some key trace elements (Sr, Mo, REE, Na, As) those distribution and concentration are controlled by the geological settings where scheelite formed. Therefore, understanding the factors that control the distribution of trace elements in scheelite provides insights for using scheelite composition to target mineral deposits. This PhD thesis investigates the trace element composition of scheelite associated with the main scheelite-bearing magmatic-hydrothermal deposits such as oxidized and reduced skarns, quartz-vein/greisen Sn-W, porphyry W-Mo and reduced intrusion-related gold systems (RIRGS) to identify the principal factors that control the distribution of minor and trace elements in scheelite. This new data is combined with literature data of scheelite-bearing orogenic Au deposits and investigated using partial least square-discriminant analysis (PLS-DA) to find the chemical variables that allow for discriminating scheelite from different deposit types and use these to target for Au and W ore deposits. The results show that oxygen fugacity, fluid and intrusion compositions, co-precipitated minerals and fluid salinity are the main parameters that control the incorporation of trace elements in scheelite from magmatic-hydrothermal deposits. The PLS-DA results show that high Mo, As and V contents in scheelite are characteristic of magmatic-hydrothermal deposits formed under high oxygen fugacity such as oxidized skarns, whereas high Nb, Mn, Y and U contents are features of scheelite formed under reduced conditions, which are commonly associated with reduced skarns and quartz-veins/greisen Sn-W deposits. Scheelite from orogenic Au deposits displays predominantly positive Eu anomaly, high Sr and low Mo, Mn and Nb contents which differ from scheelite related to magmatic-hydrothermal deposits. Such differences allow discriminate scheelite associated with orogenic gold from those of magmatic-hydrothermal deposits. In addition to PLS-DA, two Random Forest models are proposed to assess the source of scheelite and the Au endowment of scheelite-bearing orogenic Au deposits. The high accuracy obtained by the two models enhances the use of trace element in scheelite not only as a robust and efficient tool for targeting scheelite-bearing deposits, but also to assess the fertility of scheelite-bearing orogenic Au deposits
Photosensitization of elastomeric polymers based on pdms for photonics and laser applications
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 29 juin 2023)Le polydiméthylsiloxane (PDMS) est un matériau polyvalent en raison de sa biocompatibilité, de son inertie, de sa durabilité, de son élasticité, de sa transparence, de son faible coût, de sa grande disponibilité et de sa facilité de fabrication. Ce matériau a prouvé son importance dans de nombreux domaines en agissant comme matériau hôte pour les nanoparticules et le milieu de gain pour produire un système laser aléatoire largement ajustable. La photosensibilité des matériaux est un paramètre clé pour la fabrication de dispositifs pour une variété d'applications telles que les télécommunications, la détection et les lasers. Par conséquent, cette thèse porte sur une méthodologie expérimentale de fabrication de nouveaux matériaux photosensibles à base de PDMS ainsi que sur l'élaboration d'un laser aléatoire élastomère stable (SERL) composé en combinaison avec un matériau inorganique, Nd:YAB (NdxY1-xAl₃B₄O₁₂), les intégrer dans des guides d'ondes photoniques en silicone et explorer leurs applications. Tout d'abord, des stratégies ont été développées pour rendre le PDMS photosensible pour l'écriture femtoseconde (fs). Nous avons utilisé un laser femtoseconde pour écrire directement dans les PDMS, ainsi que de matériaux vitreux photosensibles sous la forme de PDMS chargés de nouveaux dérivés de germanium (Ge) et d'autres initiateurs pouvant agir en tant que photosensibilisateurs, afin d'obtenir le changement d'indice de réfraction le plus élevé sans compromettre de manière significative, conduisant à une écriture optimale de guides d'ondes ou de dispositifs photoniques dans un tel hôte souple. De plus, des réseaux de diffraction de Bragg hautement accordables ont été intégrés à l'intérieur des PDMS. Pour le développement de futurs dispositifs, nous avons exploré l'effet de l'écriture laser fs sur la structure du polymère ainsi que de leurs propriétés mécaniques et optiques. Ensuite, dans la deuxième approche de cette étude de doctorat, un système de laser aléatoire élastomère (SERL) très stable composé de deux matériaux stables : nanoparticules inorganiques Nd:YAB (NdₓY₁₋ₓ Al₃(BO₃)₄) et polydiméthylsiloxane (PDMS) a été fabriqué. Ce RL très stable est le premier système élastomère, donc accordable, qui permet l'étude systématique de la stabilité. Nous avons pu explorer les aspects d'adaptabilité du système RL en étirant le composite PDMS et en explorant l'aspect multidirectionnel du laser. En tant qu'application nécessitant un fonctionnement à long terme, un comportement statistique de type Lévy a également été démontré.Polydimethylsiloxane (PDMS) is a versatile material due to its biocompatibility, inertness, durability, elasticity, transparency, low cost, wide availability, and ease of manufacture. This material has proved its importance in many fields by acting as a host material for nanoparticles and gain medium to produce a widely tunable random lasing system. Photosensitivity of materials has been shown to be a key parameter for the fabrication of devices for a variety of applications such as in telecommunications, sensing and lasers. Hence, this thesis involves the experimental methodology for fabricating novel photosensitive materials based on PDMS as well as the realization of a Stable Elastomeric Random Laser (SERL) composed in combination with an inorganic material, Nd:YAB (NdₓY₁₋ₓAl₃B₄O₁₂), for integration into silicone photonic waveguides and exploration of potential applications. Firstly, a strategy has been developed to render PDMS photosensitive for femtosecond (fs) writing. We then used a femtosecond laser to write directly into PDMS, as well as into a new photosensitive glassy material in the form of PDMS loaded with novel germanium (Ge)-derivatives and other initiators as photosensitizers. This combination yielded a higher refractive index material for optimal writing of waveguides or photonic devices in a very soft host. In addition, for the first time to the best of our knowledge, highly tunable Bragg diffraction gratings were embedded inside the bulk PDMS. For future device engineering, the effect of fs laser writing on the polymer structure, mechanical and optical properties has been explored. Then, in the second approach of a very stable elastomeric random laser (SERL) system composed of two stable materials: inorganic Nd:YAB (NdₓY₁₋ₓ Al₃(BO₃)₄)-nanoparticles and polydimethylsiloxane (PDMS) has been fabricated. This very stable RL is the first elastomeric system, hence tunable, which allows the systematic investigation of stability. The tunability aspects of the RL system has been investigated by stretching the PDMS composite and explored the multi-directionality of lasing. As an application which requires long term operation, Levy-like statistical behavior were also demonstrated
Modeling and moderation of COVID-19 social network chat
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 8 août 2023)La pandémie de COVID-19 a été un sujet de discussion important sur les réseaux dans les dernières années. Le grand nombre de messages qui y ont circulé ont facilité la dissémination de fausses nouvelles au sujet des vaccins et ont contribué à la création d'un environnement d'échanges en ligne toxique. Cette réalité a mis en évidence l'importance de bien comprendre comment l'information circule à travers les discussions publiques en ligne, dans le but de faciliter la diffusion de messages positifs, tout en limitant la propagation de fausses nouvelles. Dans ce mémoire, une nouvelle méthode permettant d'extraire la structure de conversations en ligne au sujet de la COVID-19 est développée et présentée. Cette méthode est basée sur l'entraînement de modèles cachés de Markov, initialisés à partir d'une stratégie de biclustering d'importants attributs des messages. Cette méthode est mise en application sur un jeu de données de conversations Facebook en lien avec la COVID-19, ce qui permet de démontrer qu'elle parvient à extraire la structure des conversations de manière efficace, tout en identifiant les principaux thèmes des messages. De plus, on démontre comment le diagramme de transition des conversations extrait grâce à la méthode peut être utilisé pour simuler les impacts de différentes stratégies de modérations, ce qui permet de facilement développer et tester de nouvelles stratégies pour limiter la circulation de messages nocifs. Bien que la méthode présentée dans ce mémoire se concentre sur les conversations en lien avec la pandémie de COVID-19, elle demeure suffisamment générale pour pouvoir être appliquée sur des données obtenues lors de futures pandémies ou autres crises similaires, ou pour développer de meilleures pratiques de communication sécuritaires pour les communautés en ligne de manière générale.The COVID-19 pandemic was an important topic of discussion on online social networks (OSNs). The large volume of messages exchanged has facilitated the spread of misinformation surrounding vaccines and created a toxic online environment. This has highlighted the importance of understanding how information flows in public online discussions in order to facilitate the dissemination of positive messages and factual information in the future. In this thesis, we propose a novel unsupervised method to discover the structure of online COVID-19-related conversations. Our method trains a Hidden Markov Model (HMM) initialized from a biclustering of the messages' features. We apply our method on Facebook conversations following COVID-19 news items, and show that it can effectively extract the conversation structure and discover the main themes of the messages. Furthermore, we demonstrate how the conversation graph discovered can be used to simulate the impact of different moderation strategies, which makes it possible to easily develop and test new strategies to limit the spread of harmful messages. Although our work in this thesis focuses on the COVID-19 pandemic, the methodology is general enough to be applied to handle communications during future pandemics and other crises, or to develop better practices for online community moderation in general
Evaluation and strategy to reduce the greenhouse gas emissions and the losses in the fruit and vegetable sector in sub-Saharan Africa during the transport and waste treatment phases
No full textThèse ou mémoire avec insertion d'articlesL'accès à la nourriture reste un problème crucial en Afrique subsaharienne (ASS). En effet, 24,1 % de sa population souffre de sous-alimentation et la malnutrition touche plus d'un tiers des enfants de moins de cinq ans. Ce problème sera exacerbé, car la population de l'Afrique subsaharienne devrait doubler d'ici 2050. Pour résoudre ce problème, il est impératif d'améliorer considérablement l'accessibilité des fruits et légumes pour la population en réduisant les pertes avant consommation qui se chiffrent à 50 %. Il existe de nombreux domaines où des solutions peuvent être mises en place pour réduire ces pertes. Ces domaines sont : le stockage frigorifique, les méthodes de récolte et les traitements avant stockage, le conditionnement, le transport vers le marché, et la phase de commercialisation. La réduction des pertes alimentaire en ASS nécessite la mise en œuvre de bonnes pratiques dans tous ces domaines. Après analyse, il apparaît que l'emballage devrait susciter davantage d'intérêt en raison de sa relative facilité de mise en œuvre pour supporter d'autres technologies comme la chambre froide. Les produits emballés devraient être transporté dans des camions lourds, en effet, une analyse réalisée dans cette thèse montre que le camion lourd est le véhicule qui génère le moins de pertes et d'émissions de gaz à effet de serre par rapport aux autres véhicules utilisés pour le transport des fruits et légumes en Afrique subsaharienne tels que les camions légers et les motos. L'emballage qui donne les meilleurs résultats en ce qui concerne la réduction des pertes de fruits et légumes est l'emballage plastique. Les boîtes en plastique peuvent prévenir les pertes, mais la technologie pour les traiter ou les recycler après usage n'est pas disponible en Afrique subsaharienne. Le développement des emballages biosourcés, fabriqués à partir de matériaux locaux permettrait de faire face à l'enjeu environnemental que représente le traitement des emballages en plastique en fin de vie. Pour être efficaces en ce qui concerne la réduction des pertes alimentaires et la réduction des émissions de gaz à effet de serre, les emballages biosourcés doivent permettre une réduction des pertes entre 0 et 37 %, et des émissions d'au moins 80 % par rapport à la solution actuellement utilisée en Afrique subsaharienne, qui consiste à utiliser un camion lourd avec des emballages en bois et à traiter les déchets dans une décharge. Une alternative efficace à cette solution consisterait à utiliser des emballages biosourcés avec des camions lourds. Afin d'offrir de meilleurs résultats en ce qui concerne la réduction des pertes et des émissions, il serait mieux d'utiliser les pertes générées lors du transport pour alimenter un biodigesteur.Access to food remains a crucial problem in sub-Saharan Africa (SSA). Indeed, 24.1% of its population suffers from undernourishment and malnutrition affects more than a third of children under five. This problem will be exacerbated as the population of sub-Saharan Africa is expected to double by 2050. To solve this problem, it is imperative to considerably improve the accessibility of fruits and vegetables for the population by reducing pre-consumption losses which amount to 50%. There are many areas where solutions can be put in place to reduce these losses. These areas are cold storage, harvesting methods and pre-storage treatments, packaging, transport to market, and the marketing phase. Reducing food losses in SSA requires the implementation of good practices in all these areas. After analysis, it appears that the packaging should arouse more interest because of its relative ease of implementation to support other technologies such as the cold room. The packaged products should be transported in heavy trucks, indeed, an analysis carried out in this thesis shows that the heavy truck is the vehicle that generates the least losses and greenhouse gas emissions compared to other vehicles used for the transport of fruits and vegetables in sub-Saharan Africa such as light trucks and motorcycles. The packaging that gives the best results in terms of reducing fruit and vegetable losses is plastic packaging. Plastic boxes can prevent losses, but the technology to treat or recycle them after use is not available in sub-Saharan Africa. The development of biosourced packaging, made from local materials, would make it possible to deal with the environmental challenge represented by the treatment of end-of-life plastic packaging. To be effective in reducing food losses and reducing green house gas emissions, bio-based packaging must allow a reduction of losses between 0 and 37%, and emissions of at least 80% compared to the solution currently used in sub-Saharan Africa, which consists of using a heavy truck with wooden packaging and treating the waste in a landfill. An effective alternative to this solution would be to use biosourced packaging with heavy trucks. To offer better results in terms of reducing losses and emissions, it would be better to use the losses generated during transport to feed a biodigester
Satisfaction des besoins psychologiques et ajustement des élèves au secondaire : rôle médiateur de l'amotivation et des buts d'évitement
No full textTitre de l'écran-titre (visionné le 19 juin 2023)Les recherches dans le domaine de la motivation ont depuis longtemps démontré l'importance de la satisfaction des besoins psychologiques des élèves dans la qualité de leur ajustement en contexte scolaire (voir Ryan et Deci, 2017). La plupart d'entre elles sont cependant de nature transversale et l'analyse des mécanismes potentiellement impliqués dans cette relation a été peu documentée. À cet effet, deux processus motivationnels apparaissent comme des candidats médiateurs prometteurs, soit l'amotivation envers les études et les buts d'évitement adoptés dans les situations d'apprentissage. Ces processus, qui sont reconnus pour entraver l'ajustement à l'école, n'ont pas encore été examinés conjointement comme mécanismes susceptibles d'expliquer pourquoi la satisfaction des besoins psychologiques des élèves contribue positivement à leur ajustement. Ce mémoire a donc pour objectif général d'examiner l'amotivation et les buts d'évitement comme mécanismes médiateurs de la relation longitudinale entre la satisfaction des besoins psychologiques (besoins d'autonomie, de compétence et d'appartenance sociale) et les trois dimensions de l'ajustement à l'école secondaire (scolaire, social et personnel et émotif) dans trois domaines de fonctionnement : scolaire, social et émotif. Un échantillon de 638 élèves a été utilisé pour répondre à l'objectif de l'étude. Ces participants proviennent d'une vaste enquête visant à mieux comprendre les trajectoires socioscolaires des élèves en transition au secondaire (ETAPE ; www.etape.fse.ulaval.ca). Les données exploitées dans le cadre du présent mémoire ont été colligées en 1ᵉʳ , 2ᵉ et 3ᵉ secondaire. Les résultats de l'étude révèlent une séquence de médiation qui montre que l'amotivation envers l'école en 2ᵉ secondaire médiatise la relation entre le besoin psychologique d'autonomie en 1ʳᵉ secondaire et l'ajustement scolaire en 3ᵉ secondaire. Les résultats suggèrent par ailleurs que le besoin de compétence en 1ʳᵉ secondaire soit le seul associé (positivement) à chacun des trois indicateurs d'ajustement à l'école en 3ᵉ secondaire. Enfin, le besoin d'appartenance sociale en 1ʳᵉ secondaire serait associé positivement à l'ajustement social de l'élève deux ans plus tard. Ce besoin serait par ailleurs au cœur d'un effet séquentiel composé des chaines Besoin d'appartenance social --> Buts d'évitement --> Ajustement personnel et émotif. Ces résultats et leurs implications pour le milieu de l'éducation sont discutés à la lumière des théories de l'autodétermination et des buts d'accomplissement