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Phenolic compounds in the response of Coffea arabica L. to abiotic stresses
No full textCes travaux comportent deux objectifs majeurs: clarifier dans quelles réponses au stress abiotique les composés phénoliques, et plus particulièrement l'acide chlorogénique 5-CQA, sont impliqués dans les feuilles de café de C. arabica et développer un outil innovant pour étudier les mécanismes cellulaires par lesquels 5- CQA intervient lors de la réponse au stress.Pour atteindre le premier objectif, les plants de café ont été cultivés au champ ou dans des conditions contrôlées et la teneur en composés phénoliques des feuilles matures dans différentes conditions de stress a été analysée. Une première étude comparant les feuilles cultivées au champ ou en conditions contrôlées a montré que les feuilles du champ contenaient un plus grand nombre de composés phénoliques (17 vs 12 dans des conditions contrôlées) et que les flavonoïdes glycosylés sont quasi absents en culture contrôlée. Au champ, en Amérique, 35 génotypes d'Arabica comprenant des accessions sauvages éthiopiennes, des lignées pures américaines et leurs hybrides ont été cultivés en plein soleil ou à l'ombre sous 4 différents climats. Parmi les 17 composés phénoliques, le 5-CQA, le F-dihex, la mangiférine et la rutine pourraient prédire le degré d'adaptation au plein soleil ou à l'ombre. Deux d'entre eux, le 5-CQA et la mangiférine apparaissent comme des biomarqueurs génétiques, capables de différencier les accessions sauvages éthiopiennes des lignées pures américaines. Les travaux en conditions contrôlées ont montré que tous les principaux composés phénoliques, y compris le 5-CQA et le 3,5-diCQA sont impliqués dans la réponse à la variation de l'intensité lumineuse, à la privation d'azote, à l'élévation modérée du régime thermique (imitant les changements climatiques) ou au stress canicule. Cela suggère que le 5-CQA a un rôle central dans la réponse d'Arabica au stress en conditions contrôlées. Cependant, l'absence de flavonoïdes glycosylés, impliqués dans la réponse au stress en conditions naturelles, modifie peut-être le profil de réponse phénolique.Le deuxième objectif propose d'utiliser des nanoparticules pour faire entrer le 5-CQA dans le noyau des cellules de café. La première étape a consisté à obtenir des nanoparticules. Des nanoparticules de bleu de Prusse (PB-NP) de forme cubique de 70 nm de chaque côté ont été synthétisées et du 2-amino anthracène a été greffé sur leur structure pour les rendre observables à 504 nm au microscope confocal. En utilisant la culture de cals de plants de café, il a été montré qu'aucune des nanoparticules de PB-NPs n'était incapable de pénétrer dans les cellules par transport passif. En préparant des protoplastes de café, la pénétration de nanoparticules était observable, en commençant par l'invagination de la membrane du protoplaste. Parmi les différents traitements utilisés pour faciliter la pénétration, l'électroporation donne les meilleurs résultats, sans altérer la viabilité des protoplastes. Ces premiers résultats ouvrent la voie à l'utilisation des nanoparticules pour l'entrée de molécules ciblées dans les cellules végétales. L'enrichissement de nanoparticules en 5-CQA pour sa libération dans les protoplastes constituera la suite de ce travail et permettra de mieux comprendre le mode d'action du 5-CQA dans la réponse au stress.This work has two major goals: clarifying in what abiotic stress responses the phenolic compounds, and more particularly, the chlorogenic acid 5-CQA, were involved in C. arabica leaves and developing an innovative tool to study the cellular mechanisms by which 5-CQA intervene during stress response.To achieve the first goal, coffee plants have been grown in field or in controlled conditions and the phenolic content of mature leaves in different stress conditions have been analyzed. A previous study comparing leaves grown in field and in controlled conditions showed that leaves from field contained a greater number of phenolic compounds (17 vs 12 in controlled conditions) and that glycosylated flavonoids are quasi absent in leaves grown under controlled conditions. In field, stresses were applied by growing at full sun or under shade 35 genotypes, including Ethiopian wild accessions, American pure lines and their hybrids, in four different locations in America. Results show that 5-CQA, F-dihex, mangiferin and rutin are four phenolics that could still predict the degree of adaptation to full sunlight or shade. Two of them, 5-CQA and mangiferin appeared as genetic biomarkers, able to differentiate Ethiopian wild accessions from American pure lines. In controlled conditions, all the major phenolic compounds, including 5-CQA and 3,5-diCQA are involved in the response to variation in light intensity, N deprivation, moderate elevation of the thermal regime (mimicking climate changes) or heat wave stress. This suggests that 5-CQA has a central role in the response of Arabica to stress I controlled conditions. However, the absence of glycosylated flavonoids, involved in stress response in field, may modify the phenolic profile of the coffee plant response to abiotic stresses..The second goal proposes to use nanoparticles to make entering 5-CQA into the nucleus of coffee cells. The first step was to obtain nanoparticles. Prussian-blue nanoparticles (PB-NPs) with a cubic shape of 70 nm were synthetized and 2-aminoanthracene was grafted on their structure to make them observable at 504 nm with a confocal microscope. Using calli culture of coffee plants, it was shown that PB-NPs were unable to penetrate into the cells by passive transport. By preparing coffee protoplasts, penetration of nanoparticles was observable, beginning by the invagination of the protoplast membrane. Among different treatments used to facilitate the penetration, electroporation provides the best results, without altering the viability of the protoplasts. These initial results lead to nanoparticle usage for transporting targeted molecules into plant cells. The enrichment of nanoparticles in 5-CQA for its release in the protoplasts will constitute the continuation of this work and will make it possible to better understand the mode of action of 5-CQA in the stress response
Nanoparticules de bleu de prusse pour la théranostique
No full textLe bleu de Prusse est considéré comme le premier colorant artificiel synthétisé en 1706. Il a été autorisé pour la décontamination radioactive chez l’Homme en 2003 par la « Food and Drug Administration ». Ce travail de thèse est dédié au développement de nanomatériaux innovants à base de bleu de Prusse pour des applications dans le domaine de la santé. Pour cela, trois approches ont été considérées : (i) l’insertion de manganèse dans la structure de nanoparticules de bleu de Prusse pour une double application en imagerie par résonnance magnétique et pour la thérapie photothermique et (ii) la post-fonctionnalisation de nanoparticules de bleu de Prusse avec un anti-cancéreux pour une potentielle synergie entre la chimiothérapie et la thérapie photothermique. Un effort important sera consacré à l’étude des propriétés des nanomatériaux fonctionnels obtenus en utilisant des techniques de spectroscopie, de microscopie électronique, de diffraction des rayons-X mais également de modélisation numérique. Une étude poussée sur l’influence de l’insertion du manganèse dans la structure du bleu de Prusse sera menée et des tests préliminaires seront réalisés sur des lignées de cellules cancéreuses, puis sur des embryons de poisson zèbre greffés avec des cellules cancéreuses. Enfin l’étude des propriétés de relaxivité sera entreprise pour mieux comprendre l’origine et comment est régie la relaxivité au sein de nanoparticules paramagnétiques. Dans une dernière partie, la conception d’un nano-objet hybride complexe multifonctionnel avec une architecture coeur@multi-coquilles sera optimisée pour obtenir une coquille externe de bleu de Prusse recouvrant. En s’appuyant sur une approche de conception et de caractérisation, ce travail de recherche a également pour objectif de montrer l’intérêt des nanomatériaux moléculaires multifonctionnels pour des applications médicales, en participant au développement d’une nouvelle génération de traitement plus personnalisés pour le traitement du cancer.From World Health Organization, in 2020, 10 million people worldwide died from cancer diseases. Today’s challenge for the scientific community is to develop some healthier, safer and technically traceable therapy processes that overcome limitations, such as chemo- or radio-resistance and radiation dosage limitation, for more personalized cures. The emergence of multifunctional nano-platforms, via nanosciences and nanotechnologies development, integrating various functional components for an “all-in-one” curing and imaging probe has opened new research fields with promising possibilities for more precise cancer treatments. Prussian blue is considered the first synthetic dye, obtained in 1706. Prussian blue has been authorized by the “Food and Drug Administration” in 2003 for human beings radioactive decontamination. This PhD work is devoted to the development of innovative Prussian blue-based nano-materials for medical applications. To achieve this goal, three approaches have been considered: (i) manganese insertion in the Prussian blue nanoparticles’ structure for a double application in magnetic resonance imaging and photothermal therapy, (ii) post-functionalization of Prussian blue nanoparticles with anti-cancer drug for a potential synergetic effect of chemo- and photothermal therapy. An important effort has been given to investigate the properties of the obtained functional nano-materials by the means of spectroscopic techniques, electronic microscopy, X-ray diffraction and numerical modelling. A complete study of the influence of manganese insertion in Prussian blue structure has been led and preliminary tests have been realized on cancer cell lines, followed by tests on xenografted zebrafish embryos. Finally, an understanding of the relaxivity properties has been initiated to better understand the origin and the main mechanisms that govern the relaxivity in paramagnetic nanoparticles. In the last part, the design of a complex hybrid multifunctional nano-object with a core@multishell architecture has been optimized to obtain fully covered nano-objects with an external Prussian blue shell
Influence of the synthesis method on the structural and catalytic properties of ceria-zirconia mixed oxide
No full textLes oxydes mixtes de cérium-zirconium sont au cœur de nombreux sujets de recherche. En effet, ces matériaux sont utilisés dans différents domaines d'application, et tout particulièrement en catalyse, dans les catalyseurs trois voies en automobile ou pour l'oxydation de polluants organiques. L'intérêt pour ce composé réside dans ses propriétés remarquables d'oxydoréduction, sa capacité de stockage de l'oxygène et sa résistance au frittage. En conséquence, un nombre important de méthodes de synthèse ont été mises au point et soulignent la grande sensibilité de cet oxyde mixte à la voie de préparation employée. Dans le cadre de ce travail deux grandes voies de synthèses ont été utilisées, la co-précipitation (milieu aqueux) et la dégradation des -dicétonates métalliques (milieu non aqueux). Ces synthèses ont été réalisées à l'aide de plusieurs techniques que sont (i) le chauffage à pression atmosphérique, (ii) le traitement hydrothermal, (iii) la sonolyse et (iv) la combinaison de la sonolyse et du traitement hydrothermal, de façon successive ou en simultané. Afin de pouvoir réaliser cette dernière méthode de synthèse innovante, un réacteur permettant de réaliser un traitement sonochimique en température et sous pression a été développé (réacteur sonothermal). L'activité chimique des ultrasons dans ces conditions a pu être mise en évidence lors de la sonolyse de l'eau (légère ou lourde) et de celle d'un hydrocarbure. Au cours de la préparation de (Ce,Zr)O2, des paramètres autres que le dispositif de synthèse ont été étudiés, comme la présence d'un surfactant ou la longueur de chaine du solvant. Ainsi, il a pu être démontré que, dans le cas de la voie aqueuse, l'utilisation du réacteur sonothermal a une réelle incidence sur la surface spécifique du matériau final en comparaison de la réalisation successive des traitements sonochimique et hydrothermal. Les oxydes présentant les propriétés structurales les plus intéressantes ont été sélectionnés afin d'être employé en tant que support de métal noble dans des catalyseurs de type Pt/(Ce,Zr)O2. L'évaluation de l'activité catalytique de ces matériaux, lors de l'oxydation catalytique à l'air humide de l'acide formique, a montré que celle-ci dépend non seulement du mode de synthèse de l'oxyde mixte, mais également de la voie de dépôt du platine et du couple méthode de dépôt du platine/méthode de synthèse du support.Cerium-zirconium mixed oxides are at the heart of numerous research subjects. Indeed, these materials are used in different fields of application, and particularly in catalysis in three-way catalyst for automobile or for organic pollutant oxidation. The interest for this compound resides in its remarkable oxidoreduction properties, its oxygen storage capacity and its resistance to sintering. Consequently, numerous preparation methods have been developed and underline the high sensitivity of these oxides to the synthesis way. In the present work, two main synthesis have been employed, coprecipitation (aqueous medium) and diketonate degradation (non-aqueous medium). These syntheses have been realized with several techniques which are (i) heating at atmospheric pressure, (ii) hydrothermal treatment, (iii) sonolysis and (iv) combination of sonolysis and hydrothermal treatments, in a successive or simultaneous way. In order to realize this last and innovative method, a reactor allowing sonochemical treatment under high temperature and pressure has been developed. Under these conditions, the ultrasounds chemical activity has been proved during light or heavy water or hydrocarbon sonolysis. During the (Ce,Zr)O2 preparation, other parameters than the synthesis technique have been studied such as the surfactant presence or the solvent chain length. Thus, it has been shown that, in the case of aqueous synthesis, the use of the sonothermal reactor has a real effect on the specific surface area of the material in comparison of successive realization of sonochemical and hydrothermal treatments. Oxides with the more interesting structural properties have been selected for being used as supports of noble metal in the Pt/(Ce,Zr)O2 catalysts. The evaluation of the catalytic activity of these materials, during the catalytic wet air oxidation of formic acid, showed that it not only depends on the synthesis method, but also on the platinum deposition method and the pair platinum deposition method/support synthesis method
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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