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Distribution de timing basée sur FPGA pour les expériences de physique des hautes énergies
No full textLes expériences du Grand Collisionneur de Hadrons (LHC) verront leurs systèmes de Timing, Trigger et Contrôle (TTC) être mis à jour. Dans cette thèse, différents systèmes développés pour ces mises à jour seront présentés.Dans le chapitre 1, une introduction aux expériences du LHC est présentée et les bases de la génération de timing par radiofréquence (RF) pour les expériences de physique de hautes énergies seront détaillées. La motivation pour un système de haute performance basé sur les Matrices de Portes Programmables par l'Utilisateur (FPGA) pour la distribution du timing ainsi que les bases de cette technologie sont décrites.Le chapitre 2 présente une introduction théorique aux bases de la distribution de timing basée sur des liaisons optiques séries haute vitesse qui établira les fondements pour les chapitres 3, 4 et 5. Une explication detaillée sera ainsi fournie au sujet des différents composants constituant une liaison haute vitesse.Dans le chapitre 3, nous présentons un TTC basé sur les Réseaux Optiques Passifs (PON). TTC-PON est un système TTC bidirectionnel point-à-multipoint basé sur la technologie XG-PON de l'Union Internationale des Télécommunications (ITU) à 10 Gbit/s et des dispositifs FPGA modernes. Chaque maître peut gérer jusqu'à 64 noeuds à travers un réseau entièrement passif, délivrant une horloge récupérée à phase fixe à toutes les destinations avec moins de 5 ps de jitter. TTC-PON repousse les limites de la technologie PON en exploitant des protocoles customisés sur les modules optiques XG-PON disponibles dans le commerce. Le système présente un suivi de phase de l'ordre de quelques picosecondes pour l'horloge récupérée de chaque noeud. Une vue d'ensemble des protocoles adaptés sera donnée ainsi que des détails sur la mise en œuvre, le fonctionnement et les performances du système.Dans les chapitres 4 et 5, les défis particuliers liés aux mises à jour de haute luminosité des expériences du LHC seront présentés. La haute luminosité attendue lors de la deuxième phase des mises à jour du Grand Collisionneur de Hadrons (mises à jour de la phase 2 du LHC) posera des défis sans précédent à ses quatre expériences en termes de densité de collisions (également connue sous le nom de pile-up) par croisement de faisceaux. Découpler les points d'interaction de 200 collisions simultanées toutes les 25 ns nécessite une grande granularité dans les détecteurs, ainsi qu'une synchronisation extrêmement précise et stable.Dans le chapitre 4, nous discutons les défis posés aux émetteurs-récepteurs FPGA en termes d'exigences de déterminisme de phase. Avoir une phase fixe après plusieurs démarrages est une exigence majeure des expériences. Les variations de phase typiques de l'ordre de quelques dizaines de picosecondes après les démarrages observées lors de l'utilisation des techniques de conception de pointe ne sont plus suffisantes. Chaque limitation observée dans les émetteur et récepteur à haute vitesse intégrés dans la famille de FPGA Xilinx Ultrascale est ensuite étudiée et des solutions sont proposées. Des résultats expérimentaux issus de tests utilisant les cartes Xilinx sont présentés.Dans le chapitre 5, un IP core FPGA qui peut être utilisé pour atténuer les variations de phase liées aux variations de température dans les liaisons haute vitesse sera présenté. Le Timing Compensated Link (TCLink) est un IP core FPGA librement accessible, entièrement intégré dans les FPGA Xilinx Ultrascale. Il démontre une précision de phase de l'ordre de quelques picosecondes sur les systèmes de distribution de timing, améliorant ainsi la stabilité globale de timing dans les expériences de physique.Dans cette thèse, nous démontrerons qu'en utilisant des dispositifs FPGA, non seulement nous pouvons faire face aux exigences strictes de synchronisation des expériences du LHC, mais nous pouvons également mettre en place des schémas avancés entièrement intégrés dans le dispositif, sans nécessiter de composants externes.The Large Hadron Collider (LHC) experiments will have their Timing, Trigger and Control (TTC) system upgraded as a consequence of the need for higher bandwidth and components which are obsolete. In this thesis, different systems that were developed for these upgrades will be presented.In chapter 1, an introduction to the LHC experiments is presented and the basics of the Radio-Frequency (RF) timing generation for High-Energy Physics experiments will be detailed. The motivation for a higher performance system based on Field-Programmable Gate Arrays (FPGA) for timing distribution within the LHC experiments together with the basics of this technology is depicted.Chapter 2 presents a theoretical introduction to the basics of timing distribution based on high-speed serial optical links which will establish the basis for the chapters 3, 4 and 5. The different components composing a high-speed link will be presented together with a detailed explanation of each of them.In chapter 3, we present a TTC based on Passive Optical Networks (PON). TTC-PON is a point-to-multipoint bidirectional TTC system based on the 10 Gbit/s International Telecommunications Union (ITU) XG-PON technology and modern FPGA devices. Each master can handle up to 64 slaves through a fully passive network, delivering a fixed-phase recovered clock to all the destinations with less than 5 ps jitter. TTC-PON pushes the limits of the PON technology by exploiting cutting-edge custom protocols on top of the commercially available XG-PON optical modules. The system features a picosecond-level on-the-fly phase monitoring for each slave's recovered clock. An overview of the tailored protocols will be given together with the details on the system implementation, operation and performance.In chapters 4 and 5, we will present the particular challenges related to the high luminosity upgrades of the LHC experiments. The high luminosity expected in the second phase of the upgrades of the Large Hadron Collider (LHC phase-2 upgrades) will pose unprecedented challenges to its four experiments in terms of collisions density -- also known as pile-up -- per beam crossing. Decoupling the interaction points of 200 simultaneous collisions every 25 ns requires high granularity in the detectors, as well as extremely precise and stable timing.In chapter 4 we discuss challenges posed on FPGA transceivers in terms of phase-determinism requirements. Having a fixed-phase after start-ups is a major requirement. The typical phase variations in the order of tens of picoseconds after start-ups observed when using state-of-the-art design techniques are no longer sufficient. Each limitation observed in the transmitter and receiver path of the high-speed transceivers embedded in the Xilinx Ultrascale FPGA family is further investigated and solutions are proposed. Tests in hardware using Xilinx FPGA evaluation boards are presented.In chapter 5, a logic core that can be used to mitigate long-term temperature variations in high-speed links will be presented. The Timing Compensated Link (TCLink) is an open-source firmware core fully integrated in Xilinx Ultrascale FPGAs. It demonstrates picosecond-level phase precision over timing distribution systems, improving the overall timing stability in physics experiments.In this thesis we will demonstrate that, using FPGA devices, we not only can cope with the stringent timing requirements from the LHC experiments but we can also implement advanced schemes fully integrated in the device not requiring external components
Development of radiotracers specific to mutated isocitrate dehydrogenases (mIDH1) for PET/SPECT imaging of solid tumors
No full textLes isocitrate déshydrogénases (IDH) sont des enzymes métaboliques fréquemment mutées dans divers cancers humains, notamment les gliomes, les leucémies aiguës myéloïdes (LAM) et les chondrosarcomes (CHS). Les IDH mutées (mIDH) confèrent une activité néomorphique, convertissant l'α-cétoglutarate en un oncométabolite, le D-2-hydroxyglutarate, impliqué dans la tumorigenèse. Ainsi, le ciblage des mIDH est apparu comme une stratégie thérapeutique prometteuse, conduisant à l'approbation de quatre inhibiteurs de mIDH par la FDA, dont l'olutasidenib. La FDA souligne également l'importance de développer des marqueurs prédictifs de la réponse aux nouvelles thérapies anti-mIDH, qui pourraient être d'une aide précieuse pour sélectionner les patients susceptibles de bénéficier de ces alternatives thérapeutiques. Ce travail vise ainsi à développer des analogues radioiodés ou radiofluorés de l'olutasidenib comme outils d'imagerie non invasive de mIDH1 par tomographie par émission monophotonique (TEMP) ou par tomographie par émission de positons (TEP). L'olutasidenib a été sélectionné en raison de son excellente capacité d'inhibition pour mIDH1, sa forte sélectivité comparativement à mIDH2 et aux enzymes IDH sauvages mais aussi en raison de sa capacité à franchir la barrière hémato-encéphalique. Dix analogues non radiomarqués, mono- ou di-substitués en positions 5, 6 ou 7 de la quinolone, ont été synthétisés et évalués pour leur capacité inhibitrice et leur sélectivité, en comparaison avec l'olutasidenib. Deux molécules, l'une iodée et l'autre fluorée en position 6, ont été retenues pour la preuve de concept, et les radiotraceurs correspondants ont été obtenus par radioiododémétallation et radiofluoration médiée par le cuivre en utilisant un précurseur organostannane commun. Après avoir vérifié la stabilité des radiotraceurs à température ambiante dans différents tampons et à 37 °C dans du sérum de souris, ces radiotraceurs sont actuellement en cours d'évaluation biologique afin de déterminer leur potentiel pour la visualisation de mIDH1 par scintigraphie pour les tumeurs solides telles que les gliomes et les CHS. Les premiers résultats in vitro avec le radiotraceur iodé ont révélé que seule la lignée HCT116-R132H présentait une captation cellulaire significativement plus élevée par rapport aux autres lignées à 37 °C. Par ailleurs, lors des études préliminaires de biodistribution ex vivo et d'imagerie TEMP/TEP chez des souris saines, les deux radiotraceurs ont montré une bonne stabilité in vivo, notamment vis-à-vis de la déshalogénation, et ont été rapidement éliminés, sans accumulation notable de la radioactivité dans des organes non cibles.Isocitrate dehydrogenases (IDHs) are metabolic enzymes frequently mutated in various human cancers, including glioma, acute myeloid leukaemia (AML) and chondrosarcoma (CHS). Mutated IDHs (mIDHs) confer a neomorphic activity, converting α-ketoglutarate into the oncometabolite D-2-hydroxyglutarate, involved in tumorigenesis. Targeting mIDHs has emerged as a promising therapeutic strategy, leading to the FDA's approval of four mIDH inhibitors, including olutasidenib. The FDA is also emphasising the importance of developing predictive markers of response to novel anti-mIDH therapies that could be of valuable help to select patients who could benefit from these therapeutic alternatives. To this end, this study aims to develop radioiodinated and radiofluorinated analogues of olutasidenib, as tools for non-invasive single photon emission computed tomography (SPECT) or positron emission tomography (PET) imaging. Olutasidenib was chosen for its excellent binding affinity for mIDH1, selectivity over wild-type IDH1 and mIDH2 and favourable blood-brain barrier penetration. Ten non-radiolabelled derivatives, mono- or di-substituted at positions 5, 6 or 7 of the quinolinone, were synthesized and evaluated for their inhibitory potency and selectivity compared to the lead compound, olutasidenib. Two molecules, one iodinated and one fluorinated at position 6, were chosen for the proof of concept and the corresponding radiotracers were efficiently synthesised by radioiododemetallation and copper-mediated radiofluorination using a common organotin precursor. After confirming their stability at room temperature in various buffers and at 37 °C in mouse serum, these radiotracers are currently undergoing biological evaluation to determine their potential for mIDH1 imaging by scintigraphy in solid tumors such as gliomas and CHS. The initial in vitro results with the iodinated radiotracer showed that only the HCT116-R132H cell line exhibited a significantly higher cellular uptake compared to the other cell lines at 37 °C. Furthermore, in preliminary ex vivo biodistribution studies and SPECT/PET imaging in healthy mice, both radiotracers demonstrated good in vivo stability, particularly with regard to dehalogenation, and were rapidly eliminated with no significant accumulation of radioactivity in non-target organs
Étude expérimentale sur les performances de la remédiation électrocinétique des déchets à différentes échelles
No full textDans des zones comme les ports, les rivières et les voies navigables, l'accumulation de sédiments peut entraver la navigation sûre, affectant les activités maritimes. En raison de leur potentiel à contenir des polluants organiques et inorganiques, les sédiments dragués sont régis par des législations nationales et internationales. Ces matériaux, considérés comme des déchets et générant des risques environnementaux importants, peuvent être stockés dans des zones gérées à terre. Annuellement, environ 600 millions de m³ de sédiments dragués dans le monde posent un défi et une opportunité de réutilisation dans des secteurs comme la construction et l'agriculture. De plus, les industries génèrent de grands volumes de divers matériaux de déchets comme les scories et les cendres volantes, qui incluent un potentiel de réutilisation. La rémédiation électrocinétique (EK) est l'une des nombreuses méthodes de traitement, où un champ électrique est appliqué pour transporter les contaminants hors du matériau. Ce travail, réalisé au laboratoire LOMC à l'Université Le Havre-Normandie, se concentre sur l'étude de l'effet des processus électrocinétiques sur les caractéristiques des sédiments dragués et des scories à différentes échelles. L'étude comprend trois parties : (1) l'examen de l'effet des conditions de stockage des matériaux (gel-dégel, sec-humide) sur le processus EK, (2) l'étude de l'efficacité de l'EK sur la rémédiation des co-produits (scories) sous différentes conditions électrochimiques, (3) l'analyse du comportement physico-chimique des matériaux lors de l'upscaling du processus EK, et (4) la comparaison du comportement des sédiments fluviaux et marins sous le processus EKR. Les résultats permettent de tirer les conclusions suivantes selon les investigations ci-dessus : Les conditions de stockage peuvent affecter l'évolution des paramètres électrochimiques pendant le processus EK, et le paramètre clé est le pH de l'eau interstitielle qui conduit à une forte élimination de Na (95%), Cl (100%), Ca (17%) et Mn (25%). En revanche, ce paramètre n'affecte pas de manière significative la teneur en matière organique ou la distribution granulométrique des particules. Seuls les carbonates, y compris la calcite, la dolomite et l'aragonite, ont été significativement affectés par le pH pendant le processus EK. Les résultats de l'upscaling montrent qu'appliquer 1V/cm à différentes échelles a entraîné une augmentation de la température et des variations du comportement chimique. Ainsi, en plus des autres paramètres de similarité, la similarité thermique a été un défi en raison de l'augmentation de la température à plus grande échelle. Le mélange de sédiments fluviaux avec des scories a augmenté le courant électrique, entraînant une élimination plus importante de As (28%), Cu (32%), Zn (55%) et Cd (85%). L'étude fournit une première étape pour combiner deux matériaux de déchets (sédiments dragués et co-produit industriel) à des fins de rémédiation électrocinétique et de valorisation ultérieure dans des applications en génie civil, répondant aux exigences environnementales et offrant une solution économiquement viable pour la gestion et la récupération des matériaux de déchets.In areas like ports, rivers, and waterways, sediment accumulation can impede safe navigation, affecting shipping activities. Due to their potential to contain organic and inorganic pollutants, dredged sediments are regulated by both national and international legislations. These materials, considered as waste and generating significant environmental risks, can be stored on managed areas onshore. Annually, about 600 million m³ of dredged sediments worldwide present a challenge and opportunity for reuse in sectors like construction and agriculture. In addition, industries generate large volumes of different waste materials like slags and fly ash, which include a potential reuse. Electrokinetic (EK) remediation is one among many treatment methods, where an electric field is applied to transport contaminants out of the material. This work, conducted at the LOMC laboratory at Le Havre-Normandie University, focuses on investigating the effect of electrokinetic processes on dredged sediments and slags characteristics at different scales. The study includes three parts: (1) examining the effect of material storage conditions (freeze-thaw, dry-wet) on the EK process, (2) investigating the EK efficiency on remediation of co-product material (slags) under different electrochemical conditions, (3) analyzing physico-chemical behavior of materials during upscaling of EK process, and (4) comparing the behavior of fluvial sediment and marine sediments under EKR process. The results lead to draw the following conclusions according to the above investigations: Storage conditions can affect the evolution of electrochemical parameters during EK process, and the key parameter is the pore water pH which lead to the high removal of Na (95%), Cl (100%), Ca (17%), and Mn (25%). In opposite, this parameter does not affect significantly organic matter content or participle size distribution. Only carbonates, including calcite, dolomite, and aragonite, were significantly affected by pH during EK process. The scale-up results show that applying 1V/cm in different scales led to temperature raise and variations in chemical behavior. So, in addition to other similarity parameters, the thermal similarity was challenging due to the increase of temperature in larger scales. Mixing fluvial sediment with slag increased electric current, resulting in higher removal of As (28%), Cu (32%), Zn (55%), and Cd (85%). The study provides a preliminary step for combining two waste materials (dredged sediments and an industrial co-product) for electrokinetic remediation purpose and subsequent valorisation in civil engineering applications, meeting environmental requirements and offering an economically viable solution for waste material management and recovery
Arc fault recognition in aircrafts using machine learning techniques
No full textDans le domaine de l'aéronautique, l'apparition d'un arc électrique (qu'il soit « série » ou « parallèle ») est un événement redouté. Ses conséquences peuvent être synonymes d'endommagement majeur des systèmes ou des structures. Ils peuvent aussi être inévitables mais maitrisés, comme dans les systèmes de coupure, lors de l'ouverture d'un contact par exemple. Dans le cas d'arcs indésirables liés à des défauts, détecter leur présence le plus rapidement possible afin de les couper constitue donc un enjeu majeur. L'énergie et la capacité destructrice des arcs sont directement liées à la puissance du réseau de distribution des avions. Or, la puissance requise par les systèmes électriques embarqués a augmenté considérablement et devrait continuer à augmenter encore plus dans les années à venir. En effet, le monde aéronautique évolue vers des avions plus électriques. Par conséquent, des mesures de sécurité doivent être prises pour reconnaitre les arcs de défauts et couper l'alimentation le plus rapidement possible lorsque cela se produit. De nombreux dispositifs susceptibles d'effectuer la détection d'arcs électriques sont actuellement disponibles. Ils reposent sur l'utilisation et la reconnaissance de « signatures » principalement électriques et issues de nombreux essais réalisés selon des protocoles précis. Malgré tout, quelles que soient les solutions proposées, leur robustesse dans un environnement aéronautique n'est pas satisfaisante compte tenu de l'existence de « faux positifs ». Une détection fiable, robuste et rapide s'avère d'autant plus nécessaire que la puissance électrique (niveaux de tension et de courant) ne cesse d'augmenter tant pour les applications propulsives que non propulsives. L'objectif de cette thèse est de proposer l'utilisation de différentes méthodes de classification par apprentissage artificiel dans le but de reconnaitre la présence des arcs électriques de défaut, en particulier les arcs série en DC en raison de leur difficulté de reconnaissance. La méthodologie décrite dans ce rapport propose l'utilisation d'une technique d'extraction de descripteurs suivie d'une sélection des plus pertinents pour ensuite construire un classifieur à partir des algorithmes proposés. Ce dernier a été testé dans des différentes conditions et s'est montré capable atteindre des taux de fiabilité, robustesse et temps de détection très satisfaisants pour le cas d'application.In the aeronautical field, the appearance of an electric arc, either in "series" or in "parallel" with the loads, is considered to be a problematic event. Its consequences can be synonymous of major damages to devices or structures. They can also be unavoidable but controlled, as is the case in cut-off systems when a contact opens for example. In the case of unwanted arcs, related to faults, detecting their presence as quickly as possible is a major challenge. Their destructive capacity is directly related to the voltage and power of the aircraft distribution network. However, the power required by embedded systems has increased considerably and is expected to grow even more in the next years towards more electric aircraft. Consequently, safety measures must be taken to recognize arc faults and cut off the power supply as quickly as possible when it occurs. Many devices capable of detecting arc faults are currently available. They are mainly based on the recognition of electrical signatures resulting from numerous tests carried out according to precise protocols. However, whatever the solutions proposed, their robustness in an aeronautical environment is low given the existence of too many "false positives". Reliable, robust and rapid detection is even more necessary as the electrical power (voltage and current levels) continues to increase for both propulsive and non-propulsive applications. The purpose of this thesis is the use of different machine learning classification methods in order to recognize the presence of electric arc faults, in particular DC series arcs due to their difficult recognition. The methodology described in this report proposes the use of a feature extraction technique followed by a selection of the most relevant ones in order to build a classifier from the proposed algorithms. The latter has been tested under different conditions and has shown itself capable of achieving reliability, robustness and detection time rates that are very satisfactory for the application case
Reactive extrusion pretreatment to improve biomethane production from agricultural and agro-industrial byproducts
No full textLa biomasse lignocellulosique, en particulier les co-produits agricoles, constitue une ressource attractive pouvant être valorisée par méthanisation. Cependant, son utilisation est limitée par ses propriétés physico-chimiques complexes et sa faible biodégradabilité initiale, nécessitant une étape de prétraitement. L'extrusion bi-vis est un prétraitement mécanique déjà appliqué à l'échelle industrielle, qui pourrait être amélioré via l’extrusion réactive, à savoir sa combinaison avec des additifs chimiques, pour améliorer le potentiel méthanogène (BMP) et les cinétiques de production de biogaz à partir de ces substrats en améliorant leur biodégradabilité. Une revue bibliographique évaluant l'impact de l'extrusion sur les co-produits agricoles lignocellulosiques pour la production de biométhane a d'abord été réalisée. Elle détaille les paramètres clés de l'extrusion et ses effets importants sur certains aspects physico-chimiques tels que : réduction de la taille et teneur en matière sèche, mais limités sur la composition lignocellulosique et la cristallinité de la cellulose. L'extrusion réactive, peu étudiée dans ce contexte, s'est avérée quant à elle prometteuse pour altérer la composition lignocellulosique, améliorant ainsi le BMP. En outre, la nécessité de mener davantage de tests pilotes a également été mise en évidence afin de valider l'applicabilité et la faisabilité de ces prétraitements à plus grande échelle, tout en évaluant leurs aspects énergétiques, économiques et environnementaux. Des tests d'extrusion ont d'abord été réalisés à l’échelle du laboratoire sur un extrudeur Clextral BC45 en utilisant deux profils de vis avec des niveaux de contrainte mécanique différents. Quatre biomasses lignocellulosiques, des co-produits de maïs doux ensilé, du triticale frais, de la paille de blé et des cannes de maïs, ont été sélectionnées en fonction de leurs différentes teneurs en lignine. Les résultats ont démontré une amélioration de la cinétique du BMP jusqu'à +106%, en raison de changements morphologiques après l'extrusion, mais pas d'amélioration du BMP. Une extrusion réactive a ensuite été réalisée sur les cannes de maïs en utilisant de la chaux (Ca(OH)2) afin de bénéficier de ses effets délignifiants connus pour améliorer le BMP. Un taux d'humidité de 70% et une dose de chaux de 10 g/100gMS se sont avérés efficaces pour améliorer le BMP jusqu'à +28%, en raison d'une dépolymérisation de la lignocellulose jusqu'à +17%. Une comparaison des effets de l'extrusion entre échelles laboratoire, pilote et industrielle a été effectuée à l'aide de trois extrudeurs : Clextral BC45 (laboratoire), Clextral Evolum HT 53 (pilote) et Lehmann MSZK-B74e (industriel). Ici, l’objectif était de s'assurer de la reproductibilité des procédés développés. Les résultats ont montré une homogénéité des BMP et de la composition lignocellulosique, démontrant une bonne reproductibilité malgré les différences de capacité entre ces trois appareils. La production semi-continue de biométhane en réacteurs de 20L a ensuite été étudiée. Ces essais ont révélé des paramètres biologiques stables, et une augmentation du BMP (jusqu'à +35%) et de la cinétique de production (jusqu'à +18%) pour les cannes de maïs extrudées imprégnées à la chaux, en raison de l'amélioration de leurs propriétés rhéologiques jusqu'à un facteur de 17, ainsi que de bonnes propriétés fertilisantes des digestats produits. Enfin, une analyse technico-économique a été réalisée afin d’estimer la viabilité industrielle des résultats de l'extrusion réactive, sur la base de données provenant d'un site de production de biogaz. Différents scénarios de remplacement ou d'ajout ont été développés. Ils ont montré que l'incorporation de cannes de maïs extrudées ou extrudées puis imprégnées de chaux pourrait théoriquement augmenter la rentabilité du site jusqu'à +109%.Lignocellulosic biomass (e.g., agricultural by-products) is a low-cost resource that could be valorized in anaerobic digestion (AD). However, its utilization is hindered by complex physico-chemical properties and low initial biodegradability, thus requiring a pretreatment step. Twin-screw extrusion is a mechanical pretreatment already applied at industrial scale that could be improved through reactive extrusion, i.e., its combination with chemical additives, to improve biochemical methane potential (BMP) and biogas production kinetics by enhancing their biodegradability. A literature review assessing the impact of extrusion on lignocellulosic agricultural by-products for biogas production was first conducted. It details the key parameters for extrusion, and the effect of extrusion pretreatment to alter several physico-chemical parameters (i.e., size reduction, and dry matter content) while having a lesser impact on others (i.e., lignocellulosic composition, and cellulose crystallinity index). Reactive extrusion, while fairly unstudied in this context, was proven efficient to alter the lignocellulosic composition, leading to great improvements in biomethane production. Additionally, the need for more pilot-scale experiments to validate the applicability and feasibility of these methods at larger scale, while assessing their energetic, economic, and environmental aspects, was also evidenced. Extrusion tests were first conducted on a Clextral BC45 extruder using two screw profiles with different stress levels. Four lignocellulosic biomasses, i.e., ensiled sweet corn by-products, fresh triticale, wheat straw, and corn stover, were selected based on varying lignin contents. Results demonstrated an improvement in BMP kinetics up to +106%, due to morphological changes post-extrusion. However, these modifications did not allow BMP improvements. Reactive extrusion was then conducted on corn stover using lime (Ca(OH)2) to benefit from its delignifying effects known to enhance BMP. A moisture content of 70% and a lime dose of 10 g/100gDM were proven efficient to improve BMP up to +28%, due to a lignocellulosic depolymerization up to +17%. A scale comparison of the effects of extrusion was undertaken at laboratory, pilot, and industrial scales using three extruders: Clextral BC45 (laboratory), Clextral Evolum HT 53 (pilot), and Lehmann MSZK-B74e (industrial). Here, the objective was to ensure the reproducibility of the process developed at laboratory scale when moving to industrial one. Results showed consistent BMP and lignocellulosic composition across all extruder models, indicating a good reproducibility despite the differences in machine capacity. Then, semi-continuous AD tests in 20L reactors comparing extruded versus lime impregnated extruded corn stover were studied. The trials revealed stable biological parameters, increases in BMP (up to +35%) and kinetics (up to +18%) for lime-impregnated extruded corn stover, due to the improvement of their rheological properties up to a factor of 17, and great fertilizing properties of the produced digestates. Finally, a technical-economic assessment was performed to estimate the industrial viability of reactive extrusion results, based on data from a biogas production site. Various replacement or addition scenarii were developed. They indicated that the incorporation of extruded or lime-impregnated extruded corn stover could theoretically increase the plant rentability by up to +109% under optimal conditions
The social function of the Albert Schweitzer hospital in Lambaréné in Gabon from 1913 to the present day
No full textPersonnage emblématique de la première moitié du XXe siècle, et souvent considéré comme l'un des plus grands hommes de son temps, Albert Schweitzer continue de susciter un vif intérêt. Son œuvre et son héritage sont encore étudiés aujourd'hui dans de nombreux domaines scientifiques, où diverses facettes de sa personnalité et de ses réalisations sont explorées : le théologien, le philosophe, l'organiste de renommée internationale, le médecin, ou encore le charpentier. Parmi ces multiples dimensions, c'est celle du médecin qui domine, notamment à travers son initiative symbolique en Afrique : le village-hôpital qu'il a fondé à Lambaréné, au Gabon. Évoquer la figure d'Albert Schweitzer au XXIe siècle, c'est revisiter l'histoire de l'introduction et de la pratique de la médecine moderne en Afrique en général, et au Gabon en particulier. Cela invite également à réfléchir sur des problématiques sociales actuelles, en particulier la fonction sociale des institutions sanitaires.Cette thèse s'attache à mettre en lumière la pratique novatrice des soins à l'hôpital Schweitzer. En retraçant l'évolution de cet hôpital depuis la période coloniale jusqu'à aujourd'hui, elle révèle comment, dans un contexte où les politiques de santé ont souvent relégué le malade au second plan, l'hôpital Schweitzer s'est imposé comme une référence, un modèle exemplaire en matière d'humanisme sanitaire.A prominent figure of the first half of the 20th century and often regarded as one of the greatest men of his time, Albert Schweitzer continues to spark significant interest. His work and legacy are still studied today across various scientific fields, where the many facets of his personality and achievements are explored: the theologian, the philosopher, the internationally renowned organist, the physician, and even the carpenter. Among these multiple dimensions, it is his role as a physician that stands out, particularly through his symbolic initiative in Africa: the hospital-village he founded in Lambaréné, Gabon. Reflecting on Albert Schweitzer in the 21st century means revisiting the history of the introduction and practice of modern medicine in Africa in general and in Gabon in particular. It also prompts reflection on contemporary social issues, especially the social role of healthcare institutions.This thesis aims to highlight the innovative healthcare practices at the Schweitzer Hospital. By tracing the evolution of this hospital from the colonial era to the present day, it reveals how, in a context where health policies often relegated the patient to a secondary role, the Schweitzer Hospital established itself as a benchmark and an exemplary model of humanitarian healthcare
Modélisation et méthode de simulation numérique d'écoulements multiphasique avec changement de phase.
No full textLes écoulements multiphasiques avec changement de phase sont courants dans les processus naturels et les applications industrielles. Une compréhension plus approfondie des transferts de masse et de chaleur sous-jacents est bénéfique pour faire avancer les technologies associées. Ces dernières années, avec le développement rapide des ordinateurs haute performance, la simulation numérique est devenue un outil important pour étudier les flux de changement de phase en raison de sa flexibilité et de sa capacité à fournir des informations physiques complètes. Cependant, en raison de sa complexité inhérente, la simulation numérique des flux de changement de phase est très difficile. Dans cette thèse, des modèles de changement de phase plus précis et des méthodes numériques plus efficaces ont été développés pour simuler les écoulements multiphasiques avec changement de phase. Les flux de changement de phase typiques ont été étudiés en utilisant le modèle développé et la méthode de simulation numérique, avec les mécanismes sous-jacents discutés en détail. Le travail principal de cette thèse peut être résumé comme suit : Premièrement, les écoulements multiphasiques compressibles avec changement de phase sont modélisés dans un cadre conservateur. Les interactions entre les différentes phases sont explicitement résolues en résolvant un problème de Riemann biphasique. Pour aborder les problèmes d'efficacité causés par les échelles de temps variables des différents fluides, un algorithme d'accélération est développé qui résout chaque fluide avec son propre pas de temps. La synchronisation entre les différentes phases est réalisée en résolvant les interactions aux interfaces avec des états intermédiaires interpolés. Il est démontré que les simulations peuvent être accélérées de 2 à 3 fois avec cet algorithme, et la perte de précision est négligeable. Pour inclure le changement de phase, un problème de Riemann généralisé impliquant quatre ondes est résolu à l'interface, avec des conditions de saut appropriées pour préserver la cohérence thermodynamique. Sur la base d'un système réduit, un solveur de Riemann approximatif est développé qui fonctionne efficacement pour les flux de changement de phase compressibles. La méthode développée est ensuite appliquée à l'étude de la vaporisation induite par choc des gouttelettes de carburant. Avec le changement de phase, l'évolution des structures d'onde, des champs d'écoulement, des formes de gouttelettes et du mouvement des gouttelettes est minutieusement étudiée à travers différents nombres de Mach. Par la suite, sous l'hypothèse d'incompressibilité, les flux à faible nombre de Mach avec changement de phase sont modélisés en utilisant une description à interface nette. L'interface est suivie par une méthode de suivi de front améliorée, la méthode Edge-based Interface Tracking (EBIT). En liant les marqueurs interfaciaux à la grille eulérienne de fond, la méthode EBIT permet une parallélisation efficace et une gestion automatique des changements de topologie. Sur la base de la méthode EBIT, un solveur précis, robuste et efficace pour les flux de changement de phase incompressibles est développé. Les oscillations non physiques induites par la discontinuité de vitesse à l'interface due au changement de phase sont éliminées à l'aide d'une méthode de fluide fantôme. L'ébullition nucléée dans le régime de microlayer est ensuite étudiée numériquement en détail, avec le transfert conjugué entre les domaines solide et fluide explicitement résolu. L'expérience d'ébullition nucléée menée au MIT est reproduite avec succès. Avec la convergence de grille, les résultats sont en bon accord avec les données expérimentales et les études numériques précédentes. Par rapport aux études antérieures, les heures CPU requises sont réduites de centaines de fois. L'influence de l'angle de contact est en outre étudiée, révélant des effets thermodynamiques cohérents à travers différents angles de contact.Multiphase flows with phase change are common in both natural processes and industrial applications. A deeper understanding of the underlying mass and heat transfer is beneficial for advancing related technologies. In recent years, with the rapid development of high-performance computers, numerical simulation has become an important tool for studying phase change flows due to its flexibility and ability to provide comprehensive physical information. However, due to its inherent complexity, the numerical simulation of phase change flows is very challenging. In this thesis, more accurate phase change models and more efficient numerical methods have been developed for simulating multiphase flows with phase change. Typical phase change flows have been investigated using the developed model and numerical simulation method, with the underlying mechanisms discussed in detail. The main work of this thesis can be summarized as follows: First, compressible multiphase flows with phase change are modeled within a conservative framework. The interactions between different phases are explicitly resolved by solving a two-phase Riemann problem. To address the efficiency issues caused by the varying time scales of different fluids, an acceleration algorithm is developed that solves each fluid with its own time step. The synchronization between different phases is achieved through solving the interface interactions with interpolated intermediate states. It is shown that simulations can be accelerated 2 - 3 times with this algorithm, and the loss of accuracy is negligible. To include phase change, a generalized Riemann problem involving four waves is solved at the interface, with appropriate jump conditions to preserve thermodynamic consistency. Based on a reduced system, an approximate Riemann solver is developed that works effectively for compressible phase change flows. The developed method is then applied to the study of the shock-induced vaporization of fuel droplets. With phase change, the evolution of wave structures, flow fields, droplet shapes, and droplet motion are thoroughly investigated across different Mach numbers. Subsequently, under the assumption of incompressibility, low Mach flows with phase change are modeled using a sharp-interface description. The interface is tracked by an improved Front-Tracking method, the Edge-based Interface Tracking (EBIT) method. By binding interfacial markers to the background Eulerian grid, the EBIT method enables efficient parallelization and automatic handling of topology changes. Based on the EBIT method, an accurate, robust, and efficient solver for incompressible phase change flows is developed. The unphysical oscillations induced by the velocity discontinuity at the interface due to phase change are eliminated using a ghost fluid method. Nucleate boiling in the microlayer regime is then numerically studied in detail, with the conjugate transfer between the solid and fluid domains explicitly resolved. The nucleate boiling experiment conducted at MIT is successfully replicated. With grid convergence, the results are in good agreement with experimental data and previous numerical studies. Compared to previous studies, the required CPU hours are reduced by hundreds of times. The influence of the contact angle is further investigated, revealing consistent thermodynamic effects across different contact angles
Investigation of Kremen1 dependence receptor and its role in inducing autophagic dependent cell death
No full textKremen1 (K1) est un récepteur transmembranaire qui se lie au ligand Dickkopf1 (DKK1) et a été initialement décrit comme un inhibiteur de la voie de signalisation Wnt. Cependant, les travaux récents de F. Causeret ont montré que K1 fonctionne également comme un récepteur à dépendance, c’est-à-dire un récepteur qui, en l’absence de son ligand, active des mécanismes de mort cellulaire. Dans le cadre de notre recherche, nous avons choisi de travailler sur un modèle de cancer du sein triple négatif, où le récepteur K1 est particulièrement sous-exprimé, afin d’explorer ses effets potentiels dans ce contexte. En nous concentrant sur la voie de signalisation induite par K1, nous nous attendions initialement à observer une apoptose, un processus classique de mort cellulaire caractérisé par l'activation de caspases, dont la caspase 3. En effet, nous avons observé cette activation, mais l’analyse en microscopie électronique à transmission (MET) n’a révélé aucune des caractéristiques morphologiques propres à l’apoptose. A la place, nous avons principalement observé des structures vacuolaires à double membrane, typiques des autophagosomes. L’autophagie est un processus de dégradation et de recyclage cellulaire qui permet à la cellule de gérer son contenu en réponse à des conditions de stress. Cependant, dans certains cas, ce mécanisme peut évoluer vers une forme de mort cellulaire dépendante de l'autophagie. Ces observations nous ont ainsi conduits à étudier le rôle de l’autophagie dans cette voie de mort induite par K1, élargissant ainsi notre compréhension des processus impliqués dans la réponse des cellules cancéreuses.Kremen1 (K1) is a transmembrane receptor that binds to the ligand Dickkopf1 (DKK1) and was initially described as an inhibitor of the Wnt signaling pathway. However, recent work by F. Causeret has shown that K1 also functions as a dependence receptor, i.e. one which, in the absence of its ligand, activates cell death mechanisms. In our research, we chose to work on a triple-negative breast cancer model, where the K1 receptor is particularly underexpressed, to explore its potential effects in this context. By focusing on the K1-induced signaling pathway, we initially expected to observe apoptosis, a classic cell death process characterized by the activation of caspases, including caspase 3. Indeed, we did observe such activation, but transmission electron microscopy (TEM) analysis revealed none of the morphological features typical of apoptosis. Instead, we mainly observed double-membrane vacuolar structures, typical of autophagosomes. Autophagy is a process of cellular degradation and recycling that enables the cell to manage its contents in response to stressful conditions. However, in some cases, this mechanism can evolve into a form of autophagy-dependent cell death. These observations led us to investigate the role of autophagy in this K1-induced death pathway, broadening our understanding of the processes involved in cancer cell response
Growth and structural characterization of amorphous boron nitride : from fundamental study to electronic devices integration
No full textLes matériaux bidimensionnels (2D) apparaissent comme d'excellents candidats pour les futurs dispositifs électroniques. Parmi eux, le nitrure de bore hexagonal (hBN) s'avère un matériau clé pour les futurs dispositifs optoélectroniques à base de graphène, en raison de ses propriétés d’isolation électrique une isostructure au graphène. Il est considéré comme un substrat de choix pour le graphène, dont il restitue les propriétés intrinsèques. Récemment, il a été démontré que le contrôle du degré de cristallinité du nitrure de bore (BN) a un impact significatif sur ses propriétés intrinsèques. Notamment, le nitrure de bore amorphe (aBN) présente une constante diélectrique (k) ultra-faible de 1,16, tandis qu'une valeur de 4,0 est observée pour le hBN à 1 MHz. La faisabilité d'un film ultra-mince et à très faible constante diélectrique de aBN (k=2 pour une couche de 3 nm d'épaisseur) en tant que nouvelle couche protectrice pour des interconnexions en cuivre a été démontrée. Par conséquent, l’ajustement fin de la structure du BN et donc de ses propriétés permettrait d'élargir ses domaines d'application, de l'isolation des interconnexions aux dispositifs électroniques de haute performance en optoélectronique en passant par la spintronique. Ce travail se focalise sur le dépôt et la caractérisation de films minces de BN par Dépôt de Couches Atomiques (Atomic Layer Deposition – ALD) et Dépôt Chimique en Phase Vapeur (Chemical Vapor Deposition – CVD). La voie de synthèse par ALD, à partir de la voie des Céramiques Dérivées de Polymères (Polymer Derived Ceramic – PDC), s’avère également très efficace pour la formation de films minces de BN en utilisant de la trichloroborazine (TCB) réagissant avec de l'hexaméthyldisilazane (HMDS). Ce procédé ALD en deux étapes permet une croissance précise de films minces d’un polymère précéramique avec une excellente uniformité sur divers substrats. Puis, un traitement thermique contrôlé convertit les films de polyborazine en BN, permettant la transition entre des phases amorphes et cristallines, en fonction de la température et du substrat. Par CVD, des films de BN, avec différents degrés de cristallinité, sont synthétisés à partir de borazine (B3N3H6) utilisée comme précurseur unique. La température de dépôt joue un rôle crucial, bien que la nature du gaz porteur influence fortement la réactivité de la borazine et donc la structure finale du BN. Entre 800 et 1000 °C, des films de BN stables et uniformes sont obtenus en utilisant un mélange Ar/H2 sur Si(100). Les films déposés à 800 °C sont amorphes, tandis que ceux déposés à des températures plus élevées montrent la présence de cristallites de hBN au sein d’une matrice de aBN. Le contrôle de la cristallinité des films de BN peut ainsi être réalisé en ajustant la température de dépôt, permettant la formation de films présentant une cristallinité allant du aBN au hBN. Afin d’explorer les propriétés électroniques et thermiques du BN en fonction de sa cristallinité, des caractérisations approfondies sont réalisées par les partenaires du projet européen « MINERVA » ainsi que dans le cadre d’une collaboration avec l’Université Sungkyunkwan en Corée du sud. Ces collaborations ont permis notamment de mesurer la conductivité thermique et de déterminer la constante diélectrique des films de aBN ainsi que de fabriquer des dispositifs memristor à base de aBN. Cette thèse a été réalisée à l'Université de Lyon et financée par l’Agence Nationale de la Recherche dans le cadre du projet européen FLAG-ERA « MINERVA » (ANR-21-GRF1-0002). Ce travail a également reçu le soutien du ministère de l'Europe et des Affaires étrangères (MEAE) et du ministère de l'Enseignement supérieur et de la Recherche (MESR) à travers le projet de partenariat Hubert Curien franco-coréen « AMBITION » (PHC STAR 50135YG).Two dimensional (2D) materials are excellent candidates for current and future electronic devices. Among them, hexagonal boron nitride (hBN) is proving to be a key material for future graphene-based optoelectronic devices, as it is an insulator and an isostructural of graphene. It appears to be a substrate of choice to boost the properties of graphene. Recently, it has been shown that controlling the degree of crystallinity of boron nitride (BN) can have a significant impact on its intrinsic properties. In particular, amorphous boron nitride (aBN) displays an ultra-low dielectric constant (k) of 1.16, whereas a value of 4.0 at 1MHz is observed for hBN. Moreover, the feasibility of an ultralow-k and ultrathin aBN film (k=2 for a 3nm-thick layer) as a new capping layer for copper interconnects has been demonstrated. Therefore, tailoring the structure of BN and thus its properties would permit widening its application areas, from isolating interconnects and high-performance electronics in optoelectronic to spintronics. This work focuses on the synthesis and characterization of BN thin films deposited by Atomic Layer Deposition (ALD) and Chemical Vapor Deposition (CVD). The ALD synthesis route, derived from Polymer-Derived Ceramics (PDC), has proven highly effective for producing BN thin films using trichloroborazine (TCB) and hexamethyldisilazane (HMDS) as precursors. This two-step ALD process allows precise growth of thin films with excellent uniformity across various substrates. Then, a controlled thermal treatment converts polyborazine films into BN, enabling the transition from amorphous to crystalline phases, depending on the temperature and substrate. Using CVD, amorphous and crystalline BN films with varying degrees of crystallinity, are synthesized using borazine (B3N3H6) as a single-source precursor. The deposition temperature plays a crucial role, although the nature of the carrier gas strongly influences the reactivity of the borazine and thus the final structure of BN. From 800 to 1000°C, stable and uniform BN films are obtained, using an Ar/H2 mixture on Si(100). Films grown at 800 °C display an amorphous structure, while the films grown at higher temperatures show the presence of small crystallites. Control of the crystallinity of BN films can thus be achieved by regulating the temperature during the process, allowing the deposition of films within a range of crystallinity from aBN to hBN. In order to explore the electronic and thermal properties of BN as a function of its crystallinity, extensive characterizations are carried out by the partners of the European « MINERVA » project as well as through a collaboration with Sungkyunkwan University. This includes measuring the thermal conductivity and determining the dielectric constant of aBN films, as well as fabricating aBN-based memristor devices. This thesis was conducted at the University of Lyon and funded by the National Research Agency (ANR) as part of the European FLAG-ERA project « MINERVA » (ANR-21-GRF1-0002). This work also received support from the Ministry for Europe and Foreign Affairs (MEAE) and the Ministry of Higher Education and Research (MESR) through the Hubert Curien Franco-Korean partnership project « AMBITION » (PHC STAR 50135YG)
Etude d'ARN non-codants dans le contrôle de la gamétogénèse chez la levure fissipare
No full textLargement répandus dans les génomes eucaryotes, les longs ARN non codants (lncRNAs) jouent un rôle clef dans l'identité cellulaire et diverses pathologies humaines, telles que les troubles développementaux et les cancers. Ils régulent l'expression des gènes et l'intégrité du génome en agissant comme guides (ciblant des protéines à un locus génomique), échafaudages (pontant des protéines) ou éponges (titrant des protéines ou autres ARN). Ils s'associent également avec diverses protéines partenaires, formant ainsi des complexes ribonucléoprotéiques (lncRNPs). Conservée dans les espèces à reproduction sexuée, la transition de la mitose à la méiose est un processus développemental essentiel pour la formation des cellules sexuelles ou gamètes, et la transmission de l'information génétique à la descendance. Cette différenciation cellulaire est associée à des modifications majeures dans les profils d'expression génique et est hautement régulée. D'ailleurs, l'activation prematurée de gènes de méiose dans les cellules somatiques peut être associée au développement de cancers. Chez la levure fissipare Schizosaccharomyces pombe, les mécanismes impliqués dans le contrôle de la différenciation sexuelle font intervenir des lncRNAs. Dans les cellules mitotiques, un sous-ensemble de gènes méiotiques est transcrit de manière constitutive mais les ARNm produits sont sélectivement éliminés par un système de dégradation impliquant la protéine de liaison à l'ARN Mmi1 à domaine YTH. Précisément, Mmi1 reconnaît des motifs spécifiques au sein de ces transcrits méiotiques et les cible vers l'exosome nucléaire, une machinerie de dégradation de l'ARN. Lors de l'entrée en méiose, Mmi1 est séquestrée dans un complexe ribonucléoprotéique (RNP) composé de la protéine de liaison à l'ARN Mei2 et du lncRNA meiRNA, permettant aux ARNm méiotiques d'échapper à la dégradation et ainsi d'initier la méiose. Des travaux antérieurs menés au laboratoire ont montré qu'en mitose, Mmi1 recrute le complexe Ccr4-Not pour ubiquitinyler et limiter l'accumulation de son propre inhibiteur Mei2, préservant ainsi son activité dans la dégradation des ARNm méiotiques. Plus récemment, l'équipe a identifié un nouveau lncRNA, appelé mamRNA, impliqué dans le contrôle mutuel de Mmi1 et Mei2. Non seulement mamRNA restreint les niveaux de Mei2, à l'instar de Mmi1 et du complexe Ccr4-Not, mais il est également nécessaire pour l'inhibition de Mmi1 lorsque Mei2 s'accumule dans les cellules mitotiques. En dépit de ces avancées, les mécanismes précis impliqués dans la biogénèse et le rôle de mamRNA restaient encore mal définis. Mes travaux de thèse ont consisté à identifier et caractériser les éléments en cis impliqués dans les fonctions de mamRNA et meiRNA, au cours des cycles mitotique et méiotique. Les résultats obtenus par des approches génomiques, moléculaires et biochimiques, montrent que mamRNA est produit à partir d'un précurseur long épissé et que l'intron code pour un petit ARN nucléolaire (snoRNA) à boîte C/D, dénommé snR107. De façon remarquable, snR107 i) guide la 2'-O-méthylation d'un résidu spécifique de l'ARN ribosomal 25S, ii) participe à la biogénèse du ribosome, et iii) est la molécule effectrice clé dans mamRNA impliquée dans le contrôle des activités de Mmi1 et Mei2 en mitose et en méiose. Les diverses fonctions de snR107 requièrent des motifs cis-régulateurs spécifiques, dont l'un contribue à la liaison de Mmi1 et Mei2. Ces résultats révèlent donc l'implication inattendue d'un snoRNA dans le contrôle d'effecteurs de la gamétogénèse. Par ailleurs, les motifs assurant la liaison de Mei2 à meiRNA ont été définis et leur rôle dans le déroulement de la méiose caractérisé. En conclusion, ces travaux, centrés sur un réseau régulateur complexe impliquant des protéines de liaison à l'ARN et leurs partenaires ARN non-codants, permettent une meilleure compréhension des bases moléculaires du contrôle de la différenciation sexuelle chez la levure fissipare.Widespread in eukaryotic genomes, long non-coding RNAs (lncRNAs) play a crucial role in cell identity and various human diseases, including developmental disorders and cancer. They contribute to gene expression and genome integrity, acting as guide (targeting proteins to specific genomic loci), scaffold (bridging proteins), or decoy (sequestering proteins or other RNAs). They also associate with diverse protein partners, thereby forming ribonucleoprotein complexes (lncRNPs). Conserved in sexually reproducing species, the transition from mitosis to meiosis is a key developmental process enabling the production of sexual cells or gametes, and the transmission of genetic information to the offspring. This cellular differentiation is associated with profound modifications in gene expression profiles and is tightly regulated. Importantly, premature activation of meiotic genes in somatic cells can be associated with the occurrence of cancer. In the fission yeast Schizosaccharomyces pombe, the mechanisms implicated in the control of sexual differentiation involve lncRNAs. In mitotic cells, a subset of meiotic genes is constitutively transcribed, but the produced mRNAs are selectively eliminated by an RNA degradation system involving the YTH family RNA-binding protein Mmi1. Precisely, Mmi1 recognizes specific motifs within these meiotic transcripts and targets them to the nuclear exosome, an RNA degradation machinery. Upon meiosis onset, Mmi1 is sequestered in a ribonucleoprotein complex (RNP) comprising the RNA-binding protein Mei2 and the lncRNA meiRNA, thereby allowing meiotic mRNAs to escape degradation and meiosis to initiate.Previous work in the lab showed that, during mitosis, Mmi1 recruits the Ccr4-Not complex to ubiquitinate and downregulate its own inhibitor Mei2, thereby preserving its activity in meiotic mRNA degradation. More recently, the team identified a novel lncRNA, called mamRNA, that mediates the Mmi1-Mei2 mutual control. Not only mamRNA restricts the levels of Mei2, akin to Mmi1 and the Ccr4-Not complex, but is also required for Mmi1 inhibition upon Mei2 accumulation in mitotic cells. Despite these advances, the precise mechanisms involved in the biogenesis and the role of mamRNA have remained poorly defined. My PhD work consisted in identifying and characterizing the cis-elements involved in the functions of mamRNA and meiRNA, during both the mitotic and meiotic cell cycles. The results obtained by employing genomic, molecular and biochemical approaches, show that mamRNA is produced from a long precursor undergoing splicing and that the intron encodes a C/D-box small nucleolar RNA (snoRNA), named snR107. Remarkably, snR107 i) guides the 2'-O-methylation of a specific residue within the 25S ribosomal RNA, ii) contributes to ribosome biogenesis, and iii) is the key effector molecule within mamRNA involved in the control of Mmi1 and Mei2 activities in both mitotic and meiotic cells. The diverse functions of snR107 require specific cis-regulatory motifs, among which one contributes to the binding of Mmi1 and Mei2. These results thus reveal the unexpected involvement of a snoRNA in the control of gametogenesis effectors. Likewise, the meiRNA motifs required for the binding of Mei2 and their role in meiosis progression have been defined and characterized. In conclusion, this work, centered on an intricate regulatory network involving RNA-binding proteins and their non-coding RNA partners, contributes to a better understanding of the molecular bases underlying the control of fission yeast sexual differentiation