CorpusUL Université Laval
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Validation d'une puce à SNPs du caribou/renne (Rangifer tarandus) dans un contexte de conservation
No full textLa majorité des populations de Rangifer tarandus, soit le caribou en Amérique du Nord et le renne en Eurasie, est en déclin et plusieurs risquent l'extinction. Les causes potentielles de ces déclins sont multiples et incluent la perturbation des habitats, les changements climatiques et la compétition apparente entrainant une augmentation de la prédation. Bien que des stratégies de gestion et de protection soient en place, l'évaluation de la structure génétique et de la dynamique des populations de caribous sauvages demeure difficile. L'étude génomique offre un moyen de décrire comment la diversité génétique de ces populations varie lorsque soumises à un déclin rapide. Nous rapportons ici le développement d'une plateforme de génotypage basée sur les SNPs (Illumina iSelect caribou/renne 60K) afin de réaliser des analyses génomiques. L'hypothèse de travail est que la puce à SNPs de Rangifer tarandus offre une grande puissance pour déterminer l'origine d'un échantillon dans un contexte d'expertise bio-légale, mais également pour appuyer de manière rigoureuse la planification des travaux de gestion et de conservation de la faune. Les objectifs de ce projet de recherche sont dans un premier temps de valider et de tester cette plateforme pour sa sensibilité, sa répétabilité, sa robustesse, son habilité à distinguer des échantillons mélangés et sa spécificité. Dans un deuxième temps, nous souhaitons évaluer la capacité d'assignation d'un individu d'une provenance inconnue à un écotype. Un écotype est le regroupement de populations de caribous présentant des comportements et des préférences écologiques similaires. Les résultats de ce projet ont démontré que la puce à SNPs est robuste, très sensible, fiable et précise et ce en utilisant jusqu'à 10 fois moins d'ADN que recommandé. La qualité de l'ADN a eu peu d'impact sur le taux de réussite (call rate) et le type d'échantillons biologiques n'était pas problématique, même pour ce qui est des fèces. L'hybridation inter-espèces a démontré une importante baisse du taux de réussite (call rate) et de l'hétérozygotie. Les échantillons mélangés étaient détectables selon la proportion de chacun des individus dans le mélange. Ces étapes de validation étaient cruciales afin de tester la puissance et les limites de ce nouvel outil génomique.The vast majority of Rangifer tarandus populations, caribou in North America and reindeer in Eurasia, are declining and many herds are at risk. They are multiple causes for these declines including habitats pertubations, climate change and predation. Although management and protection strategies are in place, assessing the structure and dynamics of wild caribou populations remains difficult. Genomic surveying offers a mean to describe how populations are evolving when facing such rapid declines. We report here the development of a SNP-based genotyping platform to perform such analyses (Illumina iSelect caribou/reindeer 60K). Our hypothesis is that the Rangifer tarandus SNPs chip offers a great power to determine the origin of a sample in the context of bio-forensic expertise. Our objectives are initially to validate and test this platform for its sensitivity, repeatability, robustness, ability to distinguish mixed samples and its specificity. Secondly, we aim to assess the platform ability to assign an individual of unknown provenance to an ecotype. An ecotype is the grouping of caribou populations with similar behaviors and ecological preferences. Results showed that the SNP chip is robust, highly sensitive, reliable, and accurate at 10 times below recommended DNA input. DNA quality had little impact on call rates, and sample source was not an issue, even for fecal pellets. Interspecies hybridization showed an important drop in call rates and extent of heterozygosity. Mixed samples could be identified according to the proportion of each individual in the sample. These validation steps are crucial to test the power and limitations of this new genetic tool
Imbalance of inhibitory control and excitatory drive associated with cognitive deficits in Alzheimer's disease and aging
No full textLa maladie d'Alzheimer (MA) est la maladie neurodégénérative la plus courante et la cause prédominante de la démence sénile (caractérisé par une perte de mémoire et de raisonnement) et du déclin cognitif. Elle résulte d'une dégénérescence des neurones et d'une atrophie sévère qui commence dans les lobes temporal, pariétal et frontal et dans le gyrus cingulaire, puis dans des régions sous-corticales telles que l'hippocampe et le noyau de Meynert. Des observations récentes chez les patients atteints de la MA ont fait état d'une activité cérébrale anormale, commune à d'autres troubles neurologiques avant la perte des neurones. L'hyperexcitabilité neuronale se manifeste tôt dans la MA, ce qui entraîne une hyperactivité corticale et hippocampique et parfois même une activité épileptiforme et des crises chez la souris et l'homme. Cependant, les mécanismes sous-jacents à l'hyperexcitabilité dans le cerveau de la maladie d'Alzheimer restent obscurs. Une hypothèse importante suggère que l'accumulation d'amyloïde-β perturbe la signalisation inhibitrice médiée par le GABA[indice A]. Le vieillissement normal est également associé à un déclin des fonctions cognitives, indépendamment de tout trouble neurodégénératif. Les causes du déclin cognitif associé au vieillissement (DCAV) sont multiples, mais le facteur clé est l'équilibre entre l'excitation et l'inhibition synaptiques. Comme dans le cas de la maladie d'Alzheimer, une hyperactivité neuronale dans l'hippocampe, une région du cerveau impliquée dans la formation et la rétention de la mémoire, ou une absence de désactivation du réseau du mode par défaut (DMN) ont été décrites dans les troubles cognitifs associés au vieillissement. Pourtant, dans le cortex préfrontal, une région du cerveau cruciale pour les fonctions exécutives, une réduction manifeste de la ramification dendritique se produit avec le vieillissement, entraînant une diminution de la transmission synaptique excitatrice et une augmentation de l'entrée inhibitrice. Les études présentées dans cette thèse visent à identifier les altérations de la transmission synaptique conduisant aux déficits cognitifs associés à la MA et à l'ARCD mais visent également à dévoiler les mécanismes potentiels sous-jacents à l'hyperactivité neuronale. Dans la MA, les résultats présentés ici montrent une perte de fonction de l'extrudeur de chlorure neuronal KCC2, responsable du maintien de la robustesse de l'inhibition médiée par le GABA[indice A]. La restauration de KCC2 chez les souris porteuses de mutations liées à la maladie d'Alzheimer a permis d'inverser les déficits de mémoire spatiale et les dysfonctionnements sociaux, reliant la dyshoméostasie des chlorures au déclin cognitif lié à la maladie d'Alzheimer. Avec le vieillissement normal, un sous-ensemble de souris a développé des déficits de mémoire non spatiale, un comportement de type anxieux et un dysfonctionnement social. Dans ce sous-ensemble de souris âgées atteintes de troubles cognitifs, les niveaux de protéines synaptiques inhibitrices clés étaient élevés dans le cortex préfrontal médian (CPM). L'activation optogénétique des neurones GABAergiques du CPM a modifié le comportement des jeunes souris et a reproduit certaines des déficiences cognitives observées chez les vieilles souris souffrant de troubles cognitifs. D'autre part, lorsque la stimulation optogénétique a été utilisée pour générer un modèle d'hyperactivité neuronale soutenue et chronique dans l'hippocampe de jeunes souris, les niveaux de protéines synaptiques excitatrices et inhibitrices ont été réduits, ce qui indique une perturbation générale de la transmission synaptique. Enfin, et surtout, lorsque l'on compare les protéines modifiées lors d'une stimulation optogénétique chronique chez des souris de type sauvage à celles modifiées par des mutations et des pathologies dans les modèles de la maladie d'Alzheimer, seules quelques protéines sont exprimées différemment. Ces résultats suggèrent que l'hyperactivité neuronale pourrait contribuer directement à la perturbation de la transmission synaptique et à la neuropathologie liée à la MA. En résumé, le déclin cognitif peut se produire avec une inhibition à la fois exagérée et diminuée. Ces deux voies opposées, la première étant observée dans le déclin cognitif lié à l'âge et la seconde étant typique de la MA, perturbent de manière unique le fonctionnement normal du cerveau, ce qui entraîne à son tour un déclin cognitif. Une appréciation de ces résultats peut avoir des implications pour les interventions thérapeutiques dans les deux conditions. Dans l'ensemble, les travaux présentés dans cette thèse soulignent non seulement la contribution de l'altération de la transmission inhibitrice dans le développement du déclin cognitif dans la MA et le vieillissement, mais décrivent également l'implication de l'hyperactivité neuronale dans la perturbation des synapses et la neurodégénération.Alzheimer's disease (AD) is the most common neurodegenerative disorder and the predominant cause of senile dementia (characterized by a loss of memory and reasoning) and cognitive decline. It results from neuron degeneration and severe atrophy initiating from the temporal, parietal and frontal lobe, the cingulate gyrus and the hippocampus following by subcortical regions such as the the nucleus basalis of Meynert. Recent observations have reported an abnormal brain activity in AD patients, common to other neurological disorders prior to the neuron loss. Neuronal hyperexcitability manifests early in AD which leads to cortical and hippocampal hyperactivity and sometimes even epileptiform activity and seizures in mice and humans. However, the mechanisms underlying hyperexcitability in the AD brain remains elusive. A prominent hypothesis suggests that amyloid-β accumulation disrupts GABA[subscript A]-mediated inhibitory signaling. Normal aging is associated also with a decline in cognitive function independently of any neurodegenerative disorder. The causes of aging associated cognitive decline (ASCD) are multifaceted but a key factor is the imbalance between synaptic excitation and inhibition. Similar to AD, neuronal hyperactivity in the hippocampus, a brain region involved in memory formation and retention, or failure of deactivation of the Default Mode Network (DMN) has been described in ASCD. Yet, in the prefrontal cortex, a brain region crucial for executive functions, an overt reduction in the dendritic branching occurs with aging resulting in diminished excitatory synaptic transmission together with an increase in the inhibitory input. The studies presented in this thesis aim to identify alterations in synaptic transmission leading to cognitive deficits associated with AD and ARCD but also aim to unveil potential mechanisms underlying neuronal hyperactivity. In AD, the results presented here show a loss of function of the neuronal chloride extruder KCC2, responsible for maintaining the robustness of GABA[subscript A]-mediated inhibition. Restoring KCC2 in mice carrying AD-linked mutations reversed spatial memory deficits and social dysfunction linking chloride dyshomeostasis with AD-related cognitive decline. With normal aging, a subset of mice developed non-spatial memory impairments, anxiety-like behavior, and social dysfunction. In this subset of cognitively impaired old mice, the levels of key inhibitory synaptic proteins were elevated within the medial prefrontal cortex (mPFC). Activating mPFC GABAergic neurons optogenetically altered the behavior of young mice and mimicked some of the cognitive impairments found in the old, cognitively impaired mice. On the other hand, when optogenetic stimulation was used to generate a model of sustained, chronic neuronal hyperactivity in the hippocampus of young mice, both excitatory and inhibitory synaptic proteins levels were reduced pointing to a general disruption of synaptic transmission. Finally, and more importantly, when we compared the proteins altered upon chronic optogenetic stimulation in wild-type mice to that altered due to mutations and pathology in AD models, only a few proteins where differently expressed. These results suggest that neuronal hyperactivity could contribute directly to the disruption of synaptic transmission and the neuropathology linked to AD. To sum up, cognitive decline can occur with both exaggerated and diminished inhibition. These two opposing paths, with the first seen in age-related cognitive decline, and the second being typical to AD, uniquely disrupt normal brain functioning which in turn leads to cognitive decline. An appreciation of these findings can have implications for therapeutic interventions in the two conditions. Taken together, the work presented in this thesis not only highlights the contribution of altered inhibitory transmission in the development of cognitive decline in AD and aging, but also describes the involvement of neuronal hyperactivity in synapse disruption and neurodegeneration
Conception de transformateurs d'impulsion de puissance et de tension élevées - Application aux modulateurs de klystron du CLIC
No full textCette thèse propose une méthodologie complète de conception des transformateurs utilisés dans les modulateurs servant à alimenter, par des impulsions de haute tension, des amplificateurs klystron. Cette méthodologie est appliquée au transformateur d'impulsion monolithique du modulateur qui doit fournir des impulsions de 28.9 MW pendant 140 µs, à une tension de -170 kV pour le futur accélérateur d'électrons-positrons CLIC actuellement en phase de recherche et développement à l'organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN). Une attention particulière est donnée au respect du temps de montée de la tension du klystron qui doit être inférieur à 3 µs, et à la tension maximale qui ne doit pas être inférieure à -175 kV. Les circuits électriques équivalents respectifs du transformateur, incluant capacités et inductances parasites, et du klystron permettent de modéliser le comportement électrique du modulateur. Un circuit équivalent défini dans le standard 390 de l'IEEE ainsi qu'un circuit équivalent d'ordre élevé sont utilisés. Il est possible par simulation des circuits équivalents de connaître le courant et la tension au secondaire du transformateur lorsque la tension au primaire est imposée. A partir des caractéristiques du transformateur et des matériaux le constituant, l'identification des éléments parasites à l'aide de calculs analytiques ou de simulations avec la méthode des éléments finis en 2D ou en 3D du transformateur est présentée. Une méthodologie d'identification expérimentale du circuit équivalent standard du transformateur est développée afin de comparer les méthodes d'identification par calcul et simulation avec des mesures réalisées sur un transformateur. Le système d'isolation est dimensionné à partir d'essais haute tension réalisés sur les matériaux solides et liquides. Les modèles de dimensionnement et d'isolation sont validés expérimentalement sur deux prototypes. Des résonances non modélisées avec le circuit équivalent standard et reproduites par le circuit équivalent d'ordre élevé sont observées expérimentalement sur les deux prototypes à échelle réduite. Le circuit équivalent standard et l'identification sont utilisés dans une procédure d'optimisation pour dimensionner un avant-projet de transformateur respectant le cahier des charges du CLIC. Un algorithme d'optimisation hybride utilisant conjointement des modèles de dimensionnement de basse et haute précision pour un résultat rapide et précis est présenté et détaillé.In this thesis, a pulse transformer design methodology for klystron amplifiers is presented. This methodology is applied to the design of the pulse transformer for the modulator of a future electron-positron compact linear accelerator (CLIC) at CERN which has to produce -170 kV pulses of 140 µs duration with a power of 28.9 MW. A special care is given to the secondary voltage maximum value and rise time of respectively -175 kV and 3 µs. The electrical performances of the modulator are evaluated with equivalent circuits that include parasitic capacitances and inductances of the transformer, and nonlinear klystron resistance. The IEEE pulse transformer equivalent circuit and a high order generalized equivalent circuit are compared. From the transformer topology and its material characteristics, the elements of the equivalent circuits are identified with analytic computation (only for the standard equivalent circuit) or simulations of the electrical and magnetic fields of the transformer modeled in 2D or 3D using the finite elements method. Two reduced scale validation prototypes are realized. An experimental identification methodology of the standard equivalent circuit is developed to compare simulation and experimental results. The insulation structure is designed from high voltage tests on solid and liquid insulating materials and validated on prototypes. It is experimentally demonstrated that the high order generalized equivalent circuit predict the observed electrical resonances not predicted by the standard equivalent circuit. The standard equivalent circuit and its identification are used in an optimization procedure to design a pulse transformer that meets the specifications for the full scale CLIC modulators. The hybrid optimization algorithm (also called space mapping) that is associating analytic and 3D finite element simulations for a fast and precise solution is proposed and detailed
Étude du rôle et de l'importance de petits ARN non-codants dans la relation hôte-pathogènes
No full textOn sait maintenant depuis quelques décennies que seule une petite fraction du génome est constituée de séquences codantes pour des protéines et que la majorité de l'ADN non codant, jadis considéré comme « poubelle », assure d'importantes fonctions biologiques. Avec ce nouveau paradigme, notre perception de l'expression et la régulation génique est passée d'une vision axée sur les protéines à une vision plus centrée sur les ARN, tant chez les procaryotes que chez les eucaryotes. L'avènement des techniques de séquençage à haut débit comme le RNA-Seq (séquençage ARN) a fortement contribué à la démystification de cette partie « non codante » de l'ARN. Outre le triumvirat de gènes d'ARNt, d'ARNr et d'ARNm, les génomes abritent de nombreux loci qui codent pour de petits ARN régulateurs non canoniques repartis dans de nombreuses classes. Les microARN (miARN) et les fragments dérivés des ARNt (tRFs) sont les deux classes de petits ARN non codants (ARNnc) les plus abondants et partageant des similarités dans leurs mécanismes. Bien que souvent éclipsés par les protéines, ils sont au cœur de la régulation post-transcriptionnelle et sont des acteurs émergents de la relation hôte-pathogène. Ces travaux de thèse s'inscrivent dans ce thème et traitent des relations hôtes-pathogènes sous l'angle des petits ARNnc à travers deux projets (#1 et #2) complémentaires qui ambitionnent d'apporter une lecture et des perspectives nouvelles. Dans le projet #1, nous avons travaillé avec le virus à ARN Ebola (EBOV), un agent pathogène connu pour provoquer une fièvre hémorragique mortelle, qui a été responsable de plusieurs épidémies en Afrique et demeure encore aujourd'hui une menace pour la santé publique mondiale. En combinant RNA-Seq, PCR quantitative et analyses computationnelles, nous avons obtenu le premier transcriptome détaillé des miRNA (miRNome) d'une lignée de cellules hépatiques humaines infectées par l'une des trois souches variantes de EBOV dont Mayinga, Makona et Reston. Lors de l'infection par EBOV, il y'a une expression différentielle de seulement 1/5 du miRNome de l'hôte au cours du temps avec une modulation spécifique des miR-122-5p, miR-148a-3p et miR-21-5p. Les données obtenues mettent en relief, au-delà des manifestations cliniques jusque-là connues, de nouvelles différences substantielles entre les souches vis-à-vis de leur effet sur le miRNome. Dans une seconde phase, avec la même approche, nous avons découvert, caractérisé et validé deux miARN viraux codés par les génomes EBOV (Mayinga et Makona). Ces deux miARN viraux peuvent potentiellement cibler des gènes impliqués dans le phénotype hémorragique, la régulation de la réplication virale et la modulation de la défense immunitaire de l'hôte. Le projet #2 s'inscrit dans un contexte où nous avions découvert fortuitement l'existence d'espèces d'ARN inférieures à 16 nt (appelés ici vsRNA pour very small RNA) qui s'avèrent fonctionnels chez les eucaryotes alors qu'ils étaient souvent retirés des jeux de données de séquençage, car considérés comme étant des « produits de dégradation ». Nous avons étendu notre analyse RNA-Seq aux bactéries pour caractériser les vsRNAs de Escherichia coli K-12 MG1655 et cinq autres souches bactériennes. L'étude est complétée par l'analyse des vésicules dérivées de la membrane externe (Outer Membrane Vesicles ; OMVs) produites par E. coli K-12 MG1655 en raison de leurs rôles déterminants pour améliorer des chances de survie, la régulation des interactions microbiennes et la promotion de la pathogenèse. Les résultats montrent l'existence de vsRNAs variés et très abondants avec les tRFs comme un biotype majeur, notamment ceux dérivés de l'ARNt isoleucine (Ile-tRF). En guise de preuve de concept de la fonctionnalité de ces vsRNAs de type tRFs, nous avons étudié en détail le très abondant et thermodynamiquement stable Ile-tRF. Nos analyses montrent qu'il est modulé sélectivement par le stress environnemental et peut être transféré via les OMVs (où il est particulièrement enrichi) aux cellules humaines HCT116 où il favorise l'expression des ARNm codant pour des membres de la famille des MAP-kinase. Notre étude est la toute première chez E. coli à rapporter l'existence de tRF abondants, trouvés dans des vésicules (OMVs) et assumant des fonctions potentielles chez l'hôte. L'Ile-tRF est également le premier tRF fonctionnel de 13 nt rapporté chez les bactéries.For several decades now, it has been known that only a small fraction of the genome is made up of protein-coding sequences and that the majority of non-coding DNA, historically considered as "junk", carries out important biological functions. With this new paradigm, our perception of gene expression and regulation has shifted from a protein-centered view to a more RNA-centered view in both prokaryotes and eukaryotes. The advent of high-throughput sequencing techniques such as RNA sequencing (RNA-Seq), has strongly contributed to the demystification of this "non-coding" part of RNA. Besides the triumvirate of tRNA, rRNA, and mRNA genes, genomes harbor numerous loci that encode small non-canonical regulatory RNAs distributed in many classes. MicroRNAs (miRNAs) and tRNA-derived fragments (tRFs) are the two most abundant classes of small non-coding RNAs (ncRNAs) and share similarities in their mechanisms. Although often overshadowed by proteins, they are at the heart of post-transcriptional regulation and are emerging players in the host-pathogen relationship. This thesis addresses the host-pathogen relationship from the perspective of small ncRNAs through two complementary projects (#1 and #2) that aim to provide new insights and perspectives. In project #1, we worked with the Ebola RNA virus (EBOV), a pathogen known to cause a deadly hemorrhagic fever, which has been responsible for several epidemics in Africa and remains a global public health concern to this day. By combining RNA-Seq, quantitative PCR and computational analyses, we obtained the first detailed miRNA transcriptome (miRNome) of a human liver cell line infected with one of the three variant strains of EBOV including Mayinga, Makona and Reston. During EBOV infection, there is a differential expression of only 1/5 of the host miRNome over time with specific modulation of miR-122-5p, miR-148a-3p and miR-21-5p. The data obtained highlight, beyond the previously known clinical manifestations, substantial new differences between the strains with respect to their effect on the miRNome. In a second phase, using the same approach, we discovered, characterized and validated two viral miRNAs encoded by the EBOV genomes (Mayinga and Makona). These two viral miRNAs can potentially target genes involved in the hemorrhagic phenotype, the regulation of viral replication and the modulation of host immune defense. Project #2 was developed in a context where we had fortuitously discovered the existence of RNA species smaller than 16 nt (called here vsRNA for very small RNA) that were functional in eukaryotes but were often removed from sequencing datasets because they were considered as "degradation products". We have extended our RNA-Seq analysis to bacteria in order to characterize vsRNAs from Escherichia coli K-12 MG1655 and five other bacterial strains. The study is completed by the analysis of Outer Membrane Vesicles (OMVs) produced by E. coli K-12 MG1655 because of their critical roles in enhancing survival, regulating microbial interactions and promoting pathogenesis. The results show the existence of diverse and highly abundant vsRNAs with tRFs as a major biotype, especially those derived from isoleucine tRNA (Ile-tRF). As a proof of concept of the functionality of these tRF-like vsRNAs, we have studied in detail the highly abundant and thermodynamically stable Ile-tRF. Our analyses show that it is selectively modulated by environmental stress and can be transferred via OMVs (where it is particularly enriched) to human HCT116 cells where it promotes the expression of mRNAs encoding members of the MAP-kinase family. Our study is the first ever in E. coli to report the existence of abundant tRFs found in vesicles (OMVs) with potential functions in the host. Ile-tRF is also the first functional 13 nt tRF reported in bacteria
Étude du volume acétabulaire chez le patient dysplasique à partir de tomodensitométries évaluant la condition avant et après une ostéotomie périacétabulaire
No full textL'ostéotomie périacétabulaire (OPA) est indiquée pour traiter la dysplasie de la hanche symptomatique avant l'apparition d'arthrose. Cette étude avait pour but de documenter les changements biomécaniques de la hanche après une OPA et d'en déterminer l'impact clinique. La surface de contact et les contraintes articulaires maximales ont été calculées avec la méthode HIPSTRESS selon des radiographies antéropostérieures du bassin. Le déplacement du centre de rotation de la hanche a été mesuré dans le plan frontal avec des radiographies antéropostérieure et dans le plan sagittal avec des tomodensitométries pré et postopératoires. La relation colonne-hanche a été évaluée par la mesure de l'incidence pelvienne et par l'amplitude de mouvement sagittale du bassin, mesurée sur des radiographies latérales en position debout puis assise. Le statut clinique postopératoire a été évalué avec le questionnaire iHOT33. Dix-huit hanches ont été incluses dans l'étude. La surface de contact articulaire a augmenté de 13,28 à 19,04 cm² (p<0,001) après l'OPA et les contraintes articulaires maximales ont diminué de 5,31 à 2,82 Mpa (p=0,02). Il n'y avait pas s'association significative entre le statut clinique postopératoire et ces paramètres biomécaniques. Dans le plan frontal, le centre de rotation de la hanche a été médialisé de 3 mm en moyenne. Dans le plan sagittal, l'OPA a peu affecté la relation colonne-hanche, tel que démontré par une incidence pelvienne inchangée et une amplitude de mouvement sagittale normale pour tous sauf deux patients. Cette étude s'intègre dans un projet multidisciplinaire s'intéressant aux technologies d'analyse tridimensionnelle personnalisée de la hanche. Les connaissances acquises au cours de ce projet permettront au clinicien de planifier son traitement de la dysplasie avec plus de précision et de reproductibilité. Éventuellement, une étude clinique pourrait comparer la planification standard de l'OPA à l'analyse tridimensionnelle personnalisée.Periacetabular osteotomy (PAO) is indicated for treatment of hip dysplasia before the onset of osteoarthritis. The aim of this study was to assess hip biomechanics and its clinical relevance after periacetabular osteotomy. Hip weight bearing area and peak contact stress were calculated with HIPSTRESS method on pelvis AP radiograph. Hip center or rotation displacement was measured in the frontal plane with AP radiographs and in the sagittal plane with pre and postoperative CT-scans. Spine-hip relation was assessed with pelvic incidence and sagittal range of motion as measured on standing-sitting lateral radiographs. Postoperative clinical status was assessed with the iHOT33 survey. Eighteen hips were included in this study. Mean weight bearing area went from 13.28 to 19.04 cm² (p<0.001) after PAO and peak contact stress went from 5.31 to 2.82 Mpa (p=0.02). In the frontal plane, hip center of rotation was medialized by 3 mm on average. In the sagittal plane, PAO had little effect on spine-hip relation, as shown by an unchanged pelvic incidence and a normal sagittal range of motion for all patients except two. This is a two-part study on 3D hip assessment technologies. Acquired knowledge could help the clinician better plan his surgical treatment of hip dysplasia. Eventually, a clinical trial could compare standard planification of PAO to personalized 3D hip analysis
Le droit relatif à la sécurité semencière : contribution à l'étude de l'internormativité au Sahel
No full textThèse en cotutelle : Université Laval, Québec, Canada et Université Aix MarseilleLa sécurité semencière est définie par l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (2016) comme « la situation dans laquelle les hommes et les femmes, au sein d'un ménage, ont, à tout moment, aussi bien en cas de bonne que de mauvaise saison, un accès suffisant à des quantités appropriées de semences et des matériels de plantation de qualité des cultures de variétés préférées ». La présente thèse se fonde sur cette définition pour proposer une présentation des normes juridiques qui affectent la sécurité semencière des agriculteur·rice·s du Sahel. Elle s'appuie sur des études de cas conduites en territoire gourounsi et en territoire sérère, respectivement au Burkina Faso et au Sénégal. L'organisation institutionnelle, les coutumes, règles et décisions qui régulent la sécurité semencière de ces villages sont étudiées, puis mises en perspective avec les lois, règlements, décrets d'application et autres normes qui régulent le secteur semencier à l'échelle des pays, par l'homologation, la certification, le contrôle phytosanitaire et les itinéraires techniques de production de semences. La lecture se poursuit de l'échelle locale à l'échelle internationale pour souligner la valeur de deux outils juridiques qui permettent ou permettront demain de faciliter la coexistence des systèmes de gestion de la diversité cultivée et une sécurité semencière mondiale durable fondée sur la collaboration de l'ensemble des parties prenantes et la co-construction des normes juridiques : les protocoles communautaires et l'évaluation des projets de recherche agricole par des comités d'éthique. Le terme "semence" est employé dans la thèse pour inclure à la fois les semences et les autres matériels de plantation végétale, il exclut les organismes génétiquement modifiés.The United Nations Food and Agriculture Organization (FAO) defines seed security as a situation in which farmers have sufficient access to good quality seeds and planting materials of preferred crop varieties at all times in both good and bad cropping seasons. This thesis focuses on this definition to present a description of the legal norms that affect seed security in the Sahel. It is based on case studies conducted in Gourounsi territory and Serer territory, respectively in Burkina Faso and Senegal. The institutional organization, customs, rules and decisions that regulate the seed security of these villages are studied, then put into perspective with the laws, regulations, implementing decrees and other standards that regulate the seed sector at the country level, through approval, certification, phytosanitary control and technical seed production itineraries. The study continues from the local to the international scale to highlight the value of two legal tools that allow or will in future allow the coexistence of management systems of cultivated diversity and a sustainable global seed security based on the collaboration of all stakeholders and the coconstruction of legal norms: community protocols and the evaluation of agricultural research projects by ethics committees. The term "seed" is used in the thesis to include both seeds and other planting materials, it excludes genetically modified organisms
Biodiversité, distribution et biomasse du zooplancton et de l'ichtyoplancton dans le système de la baie d'Hudson
No full textLe système de la baie d'Hudson comprend la baie d'Hudson, la baie James et le détroit d'Hudson. La baie d'Hudson est une grande mer intérieure peu profonde avec un apport d'eau douce très élevé issu de vastes bassins de drainage s'étendant sur une grande surface du Canada. La couverture de glace de mer y est saisonnière, et cet écosystème subarctique représente la limite sud de la répartition de plusieurs espèces endémiques à l'Arctique. Une absence de glace pluriannuelle et des apports d'eau douce accrus devraient également être des conditions rencontrées dans le Haut Arctique dans un future proche, ce qui permet d'envisager le système de la baie d'Hudson comme une fenêtre ouverte sur ce qui pourrait être observé à des latitudes plus élevées dans un avenir proche. Cependant, les données sur le zooplancton et les poissons du système de la baie d'Hudson demeurent relativement rares. Avec les recherches présentées dans cette thèse, nous visons à établir des informations de référence sur le zooplancton et les larves de poissons du système de la baie d'Hudson. De plus, nous visons à mieux comprendre les mécanismes par lesquels les espèces adaptées à l'Arctique persistent dans cet environnement subarctique dynamique, afin de comprendre comment elles pourraient également y parvenir à des latitudes plus élevées. Les résultats du chapitre 1 montrent que les larves de morue arctique (Boreogadus saida) ont tendance à éclore plus tôt dans les zones affectées par les plumes d'eau douce provenant des rivières. Ces éclosions hâtives permettent à certaines jeunes morues arctiques d'atteindre de plus grandes tailles à la fin de l'été, les rendant plus susceptibles de survivre à leur premier hiver comparativement aux larves qui ont éclos plus tardivement. Puisque la croissance de ces larves hâtives doit être soutenue par la présence de proies adéquates, dans le chapitre 2, nous caractérisons la variabilité des assemblages de mésozooplancton du moment de la débâcle en juin jusqu'à la fin de l'été en octobre. Nous montrons que la variation de composition entre les communautés de mésozooplancton pourrait s'expliquer par l'impact important du retrait des glaces sur la production primaire et par la profondeur. Parmi les organismes zooplanctoniques, les copépodes du genre Calanus sont adaptés aux conditions arctiques et très riches en lipides, ce qui en fait des proies de choix pour le reste du réseau trophique. Ces copépodes sont plus nombreux au début de la saison alors qu'il y a encore de la glace dans la baie, et dans les zones profondes centrales du système de la baie d'Hudson. À la fin de l'été, l'abondance plus faible de Calanus coïncide avec l'abondance plus élevée des petits copépodes du genre Pseudocalanus pour entraîner une biomasse globale plus faible de mésozooplancton dans le système. Au niveau trophique supérieur, les assemblages d'ichtyoplancton variaient également beaucoup entre le début et la fin de l'été, comme le montre le chapitre 3. Les larves de capelan, un poisson boréal, étaient de loin les plus abondantes dans l'ensemble, même si elles étaient géographiquement limitées à la partie sud ouest de la baie et particulièrement abondantes seulement à la fin de l'été. En revanche, les assemblages dominés par les larves de morues arctiques étaient répandus plus équitablement à travers la baie d'Hudson et le détroit d'Hudson, si bien que les jeunes stades de morue arctique et de capelan se chevauchaient peu géographiquement et temporellement. Cependant, les larves de morue arctique se retrouvaient souvent en compagnie de celles des lançons et d'autres espèces des familles Cottidae, Liparidae et Stichaeidae. Dans ces cas là, les tailles des larves étaient de plus comparables et une compétition pour la nourriture est alors possible. Dans l'ensemble, les résultats de cette thèse soutiennent l'hypothèse selon laquelle la persistance des espèces de zooplancton et d'ichtyoplancton adaptées à l'Arctique dans un environnement subarctique nécessite des stratégies d'hivernage et de reproduction leur permettant de tirer pleinement parti de la courte période de production essentiellement limitée à la période de débâcle des glaces. Plus tard dans l'été, les conditions nettement plus chaudes donnent probablement un avantage concurrentiel aux espèces boréales.The Hudson Bay system consists of the Hudson Bay, James Bay and Hudson Strait. The Hudson Bay is a large shallow inland sea with a very high freshwater input. It is seasonally ice-covered and is considered a sub-Arctic ecosystem representing the southern limit of the distribution of several Arctic-adapted species. Since a seasonal ice regime precluding multi-year ice and a significant increase in freshwater runoff are predicted to prevail soon in the High Arctic, current conditions in this system might represent an open window on what could be observed at higher latitudes in the near future. Data on the zooplankton and fish in the Hudson Bay system are still relatively scarce. With the research presented in this thesis, we aim to lay baseline information on the zooplankton and fish larvae of the Hudson Bay system. Furthermore, we aim to understand the mechanisms by which Arctic-adapted species are persisting in this sub-Arctic environment and thus understand how they might also do so at higher latitudes. The findings of Chapter 1 show that Arctic cod (Boreogadus saida) larvae tend to hatch earlier in areas affected by riverine freshwater under the ice. These early hatchers are larger by the end of summer and thus more likely to survive their first winter compared to later hatchers. In Chapter 2 we show that mesozooplankton assemblages are different from the time of ice breakup in June to autumn in October and that the variation between mesozooplankton communities could be explained by the ice retreat and by depth. The lipid-rich, Arctic-adapted Calanus spp. copepods are more numerous early in the season while there is still ice in the bay and in the central deeper areas of the Hudson Bay system. The lower abundance of Calanus spp. copepods at the end of summer and the higher abundance of the small copepod Pseudocalanus spp., result in an overall lower biomass of mesozooplankton in the Hudson Bay system in late summer. The ichthyoplankton assemblages were also quite different from early to late summer as shown in Chapter 3. Larvae of the boreal capelin were by far the most abundant overall, even though they were geographically restricted to the southwestern part of the bay and only highly abundant in late summer. In contrast, assemblages featuring Arctic cod were widespread over the Hudson Bay and Hudson Strait, and geographical overlap between capelin and Arctic cod was minimal. Arctic cod larvae, however, overlapped temporally and geographically with sand lance and with other fish larvae, such as species from the Cottidae, Liparidae and Stichaeidae families. In these cases, the sizes of the larvae were comparable, and competition for food may be possible. Overall, the results from this thesis support the hypothesis that for Arctic-adapted zooplankton and ichthyoplankton species to persist in a sub-Arctic environment, it is important to have overwintering and reproductive strategies that allow them to make full use of the short productive period during ice break-up. Later in the summer, the warmer conditions probably give boreal species a competitive advantage
Conceptions éthiques et pédagogiques des futurs enseignant.es sur le plagiat scolaire
No full textDans cette thèse, nous concentrons nos efforts à mieux comprendre l'univers du plagiat chez de futurs enseignants. Nous partons de nos recherches antérieures - une maitrise et un premier doctorat en Éducation menés au Brésil, où nous étudions les perceptions initiales des étudiants, des professeurs et, aussi, des élèves et des enseignants. Pour la recherche de doctorat au Canada, nous nous sommes inspiré¹ des données obtenues initialement au Brésil pour construire un instrument de cueillette de données amélioré, qui nous a permis de connaître la réalité du plagiat vécue dans une université québécoise. Pour cela, nous avons réalisé une recherche à la fois quantitative et qualitative auprès de 740 étudiants de programmes en formation à l'enseignement. À partir d'un questionnaire à choix multiple, distribué en ligne, nous avons cherché à comprendre de quelle façon les futurs enseignants utilisent leurs connaissances sur le plagiat et s'ils ont un regard punitif ou éthico-pédagogique pour le traiter. Le questionnaire, appliqué en 2019, en 2020 et en 2021, nous permet de mettre en lumière les principaux problèmes rencontrés par les futurs enseignants et de connaître les solutions qu'ils envisagent pour combattre ou au moins pour minimiser les cas de plagiat. Nous partons du principe que le plagiat scolaire est un problème qui peut être combattu en amenant les élèves à développer trois compétences fondamentales : la compétence informationnelle, la compétence méthodologique et la compétence en littératie. Le cadre théorique, plus spécifiquement la théorie du Dialogisme et de la Polyphonie de Mikhail Bakhtine, vient nous aider à justifier notre argumentation, à définir nos questions de recherche et à l'analyse des données. Ainsi, nous présentons les justifications de chaque théorie utilisée pour la démarche d'une argumentation qui met en évidence les défis de la formation enseignante pour combattre le plagiat. Nous partons de l'hypothèse que les enseignants doivent combattre le plagiat avec un regard éducatif avant d'intervenir de façon punitive. Cette manière de traiter le plagiat permet de développer une démarche éthico-pédagogique centrée sur l'élève en tant que créateur, auteur critique et sujet de son discours. ¹Ce nous poli représente notre «je», c'est pourquoi nous l'écrivons au singulier.In this thesis, we focus our efforts on a better understanding of the phenomenon of plagiarism among teachers in training. The study stems from previous research - a master's degree and a first doctorate in Education - carried out in Brazil. In these research studies, we investigated the initial perceptions of university professors and their students, who were enrolled in teacher training courses, as well as teachers and students from Elementary School and College. For the doctoral research in Canada, we added to the data initially obtained in Brazil and built an improved data collection instrument that allowed us to know the reality of plagiarism as experienced at a university in Quebec. For this, we carried out a quantitative-qualitative research study with 740 students from a variety of courses (teacher training), who were enrolled in EDC1901 Ethics and Teaching. Using a multiple-choice questionnaire, distributed online, we sought to understand how future teachers use their knowledge of plagiarism and whether they have a punitive or ethical-pedagogical approach to dealing with cases of plagiarism in students' research papers. The questionnaire, applied in 2019, 2020 and 2021, allows us to know what are the main problems and what are the solutions pointed out by students to combat or, at least minimize, cases of plagiarism. We start from the hypothetical principle that academic plagiarism must be hindered, based on the perception of three fundamental competences of future teachers and their students. These competences, central to the discussion in focus in this thesis, are: informational competence, methodological competence and literacy competence. The theoretical framework, particularly Mikhail Bakhtin's theory of Dialogism and Polyphony, in this case, helps us to justify our argument, to define our research questions and, in addition, to point out ways to analyze the data obtained. Thus, we present the justifications for each theory we used to carry out the argument that highlights the challenges of teacher training, especially with regard to the teaching of school research, and tools to combat plagiarism. We start with the hypothesis that we must work from an educational perspective before proposing any type of punitive intervention. The latter is, in our view, misaligned with an ethical-pedagogical action, centered on the student as creator, author and subject of his speeches, endowed with critical thinking. However, according to the articles read for the writing of this thesis, we can easily see that sanctions are privileged in the educational environment, regardless of established orientations.Nesta tese, concentramos nossos eforços para compreender melhor o universo do plágio entre futuros professores. Partimos de nossas pesquisas anteriores - um mestrado e um primeiro doutorado em Educação, realizados no Brasil. Nestas pesquisas, estudamos as percepções iniciais de professores universitários e de seus estudantes, inscritos em cursos de formação de professores), além de professores e alunos do e Ensino Fundamental II. Para a pesquisa de doutorado no Canadá, aprofundamos os dados obtidos inicialmente no Brasil e construímos um instrumento de coleta de dados melhorado que nos permitiu conhecer a realidade do plágio vivenciado em uma universidade do Quebec. Para isso, fizemos uma pesquisa de caráter quantitativo-qualitativo com 740 estudantes de cursos diversos (formação de professores), inscritos na disciplina EDC1901 Ética e ensino. A partir de um questionário de múltipla escolha, distribuído online, nós buscamos compreender de que maneira os futuros professores preconizam seus conhecimentos sobre o plágio e se eles possuem um olhar punitivo ou ético-pedagógico para tratar os casos de plágio em trabalhos de pesquisa. O questionário, aplicado em 2019, 2020 e 2021 nos permite saber quais são os principais problemas e quais são as soluções apontadas pelos estudantes para combater ou, ao menos minimizar, os casos de plágio. Partimos do princípio hipotético que o plágio acadêmico deve ser combatido a partir da percepção de três competências fundamentais do(a)s futuro(a)s professore(a)s e de seus alunos. Essas competências, centrais para a discussão em foco nesta tese, são : competência informacional, competência metodológica e competência em letramento. O quadro teórico, particularmente a teoria do Dialogismo e da Polifonia de Mikhail Bakhtin, neste caso, vem nos ajudar a justificar nossa argumentação, a définir nossas questões de pesquisa e, além disso, a apontar caminhos para a análise dos dados obtididos. Assim, nós apresentamos as justificativas de cada teoria utilizada para a realização da argumentação que coloca em evidência os desafios da formação docente, especialmente no que concerne ao ensino da pesquisa escolar e das ferramentas para combater o plágio. Partimos da hipótese de que devemos trabalhar sob a ótica educativa antes de propor qualquer tipo de intervenção de ordem punitiva. Esta última maneira de tratar o problema em foco é, segundo nosso olhar, desalinhado de uma ação ético-pedagógica, centrada no aluno enquanto criador, autor e sujeito de seus discursos, dotado de um pensamento crítico. Todavia, segundo os artigos lidos para a escrita desta tese, podemos facilmente perceber que as sanções são privilegiadas no meio educacional, desconsiderando-se as ações de orientação
L'apport de l'autoconfrontation collective interprofessionnelle à la santé au travail : le cas d’une clinique de l'activité en milieu scolaire
No full textLa dégradation de la santé mentale des professionnels en milieu scolaire est inquiétante. Si la poursuite de l'efficacité, l'efficience et l'économie atrophient les espaces de travail de qualité en collectifs, c'est à partir d'une recherche-intervention fondée sur la clinique de l'activité que nous avons tenté de traiter ce problème. Dans cet article nous décrivons les processus mobilisés au cours d'un dispositif d'autoconfrontation collective interprofessionnelle ; un comité dans un établissement scolaire dont la visée transformatrice était l'amélioration de la santé au travail. Les résultats montrent que le dispositif a permis de réduire la perception d'écart hiérarchique et a favorisé la mobilisation du comité santé autour d'un projet permettant le développement du pouvoir d'agir individuel et collectif.The mental health of school professionals is at risk. By reducing the quality of workspaces, the pursuit of effectiveness, efficiency and economy would seem to be part of the problem. Within the framework of a research-intervention on occupational health, we introduced an activity clinic to address this problem. In this article, we present the work of a school committee responsible for workplace health and describe the processes mobilized during a collective interprofessional self-confrontation. The results show that the intervention improved the relationship between staff and the hierarchical superior, and mobilized the health committee around a project that enhanced individual and collective power to act
Intégration du comportement des occupants aux simulations énergétiques des bâtiments résidentiels : développement de méthodes et d'outils de conception
No full textDans les bâtiments résidentiels à haute performance, le comportement des ménages est maintenant l'un des principaux facteurs affectant le confort et la consommation d'énergie. Malgré les progrès technologiques importants en matière d'efficacité énergétique, il demeure un écart considérable entre les prédictions réalisées au moment de la conception et la consommation réelle du bâtiment. À ce jour, il existe peu d'outils d'optimisation du bâtiment prenant en compte la diversité du comportement des occupants. Les outils actuels utilisent généralement des horaires d'occupation fixes, ce qui perpétue l'écart entre les estimations et la performance réelle du bâtiment. De plus, les simulations énergétiques tenant compte du comportement des occupants demandent un grand temps de calcul et sont complexes à implanter en entreprise. Ainsi, il devient essentiel de développer des outils adaptés pour les concepteurs afin d'améliorer l'exactitude des prédictions énergétiques. L'objectif de ce projet est de proposer des outils pour l'optimisation du bâtiment résidentiel, tout en considérant la variabilité du comportement, au moyen de simulations énergétiques. D'une part, une analyse paramétrique sur l'influence de la taille des fenêtres a été menée avec 1000 profils d'occupant différents. Cette étude a permis de conclure que l'importance de chacun des facteurs du comportement changeait selon la taille des fenêtres. Par exemple, lorsque les fenêtres étaient agrandies, l'ouverture des fenêtres influençait moins la demande en chauffage, mais le choix de la température de consigne devenait plus important. D'autre part, une méthode pratique et simplifiée pour considérer le large spectre du comportement, mais en ne générant qu'un nombre réduit de simulations choisies stratégiquement, a été développé. Les simulations énergétiques confirment qu'il est possible de représenter la consommation d'énergie et le confort thermique avec un nombre limité de trois profils d'occupations. En somme, la méthode permet de comparer différentes solutions de design en considérant la diversité du comportement des occupants.Occupant behavior is now known to be one of the most important parameters affecting thermal comfort and energy consumption, in particular in the residential sector. Despite great technological progress in the field of energy efficiency, huge energy consumption disparities remain to a great extent between prior-to-construction estimations and real energy demand. Nowadays, few optimization tools exist to account for occupant behavior diversity. Usually, single schedules are used to represent occupant behavior, which broaden the gap between estimations and actual consumption. Moreover, energy simulations that include occupant behavior diversity are time-consuming and complex to implement in the industry. Il becomes essential to develop tools that are adapted for practitioners to increase energy predictions reliability. The objective of this study is to propose optimisation tools for the residential sector considering the occupant behavior variability through energy simulations. First, a parametric study has been conducted to measure the influence of window-to-wall ratio with 1000 different occupancy profiles. This exploratory work shows that the relative importance of different occupant behavior aspects can change depending on the window-to-wall ratio. For example, when windows are enlarged, window opening becomes less influential on the heating demand, but, on the other hand, the choice of temperature set point becomes more influential. Afterward, a practical and simple method has been developed to consider thew hole spectrum of occupant behavior, but with a reduced number of strategically chosen profiles. Energy simulations showed that it was possible to represent energy demand and thermal comfort with a limited number of three occupancy profiles. In short, this method allows one to compare different design solutions by considering occupant behavior diversity