identifier: Gasmi, Jihane  (2012). Prévention du cancer de la prostate par les composés naturels.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en biologie, 186 p.

subject: grenade

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF.Introduction Le cancer de la prostate est la deuxième cause dc mortalité chez les hommes
atteints de cancer clans les pays développés. C’est un cancer initialement hormono-dépendant
dont la prolifération est stimulée par les androgènes et les oestrogènes. Dans la prostate, la 5OE-
réductase (de type 1 et 2) transforme la testostérone en dihydrotestostérone (DHT), bien plus
puissante, qui se lie au récepteur aux androgènes (AR) cytoplasmique et permet son activation.
Ce dernier joue le rôle de facteur de transcription et active la transcription des gènes cibles
impliqués dans la prolifération des cellules cancéreuses. Il existe différents traitements contre le
cancer de la prostate. En effet, l’hormonothérapie a pour but de bloquer la synthèse des
androgènes responsables de la stimulation des cellules cancéreuses. Cependant, au bout de
quelques années, une résistance aux traitements se développe et le cancer évolue invariablement
vers tin état hormono-indépcndant difficile à traiter. C’est un cancer très fréquent chez les
hommes âgés dc ilus de 50 ans et est caractérisé par un temps de latence prolongé. Des études
épidémiologiques ont mis en évidence l’impact environnemental sur les risques de développer un
cancer de la prostate et de l’importance de sa prévention par l’alimentation. En effet, certains
composés naturels et plus particulièrement les composés présents dans la grenade (punica
granatuin), fruit au riche passé éthnomédical et aux propriétés antioxydantes plis élevées que
celles dti thé ou du vin, retardent sa progression. Nous émettons l’hypothèse que ces composés
sont capables d’inhiber la croissance des cellules cancéreuses à différents niveaux d’évolution du
cancer. Ojectif : Mes travaux ont pour but d’identifier et de déterminer les mécanismes
d’action des composés capables d’inhiber la croissance du cancer de la prostate. Pour cela, nous
avons déterminé les effets anti-androgéniques mis en jeux dans les cellules androgènesdépendantes,
les voies de signalisation impliquées dans l’inhibition de la croissance des cellules
androgènes-dépendantes et -indépendantes et enfin la structure chimique du composé le plus
puissant. Dans ce but, nous avons testé différentes classes chimiques de composés provenant de
la grenade comme des anthocyanidines, des catéchines et des flavonoides. Nous avons également
testé des acides gras polyinsaturés naturels connus pour leurs effets protecteurs contre le cancer
de la prostate. Résulats : Les résultats de l’étude ont permi d’identifier quatre composés de la
grenade, l’épigallocatéchine gallate (EGCG), le delphinidine chloride, le kaempférol et l’acide
punicique, ayant des effets anti-androgéniques sur les cellules LNCaP à une concentration? 10 uM. En effet, ils induisent une inhibition de l’expression des gènes codant pour la 5-u. réductase
de type 1 (SRD5AI) ainsi qu’une réduction du taux de AR nucléaire et une diminution de
l’expression d’un gène cible du AR l’antigène spécifique de la prostate (PSA). Parmi ces
composés, l’acide punicique, un acide gras conjugué C-18 le plus abondant (70 % à 80 % des
acides gras présents dans les graines) induit une apoptose des cellules LNCaP après 24h de
traitement à une concentration allant de 10 à 100 tM. Nous avons alors décidé de tester quatre de
ses isomères naturels sur les cellules androgènes-dépendantes LNCaP et androgènes
indépendantes PC-3 afin d’identifier la structure chimique la plus efficace. Une analyse 3-D a été
également réalisée afin d’identifier la conformation spaciale spécifique des isomères les plus
cytotoxiques. Nous avons identifié l’acide jacarique qui se distingue par sa capacité à induire
l’apoptose dans les deux lignées cellulaires androgènes-dépendantes et indépendantes sans
avoir d’efTets sur les cellules épithéliales normales de la prostate RWPE-l. Il active la voie de
signalisation apoptotique extrinsèque via le récepteur de mort cellulaire DR5 et intrinsèque via la
voie mitochondriale dans les cellules androgènes-dépendantes et active la voie intrinsèque dans
les cellules androgènes-indépendantes. L’analyse 3-D a permi de mettre en avant l’importance de
la conformation cis, trans, Gis dans l’efficacité des deux acides gras identifiés. Conclusion
L’acide punicique est un acide gras important présent dans la grenade, capable d’inhiber la
croissance des cellules cancéreuses en modulant les voies androgéniques et en activant la voie
apoptotique intrinsèque dans la lignée cellulaire androgène-dépendante. L’acide punicique et son
isomère le plus proche structurellement, selon l’analyse 3-D, l’acide jacarique, inhibent la
prolifération des cellules androgène-dépendantes et -indépendantes sans afFecter les cellules
épithéliales normales. L’acide jacarique induit la voie apoptotique intrinsèque et extrinsèque
dans les cellules androgènes-dépendantes. En revanche, il active la voie intrinsèque seulement
dans les cellules androgènes-indépendantes. L’acide punicique et jacarique sont deux isomères
octadecatriénoiques prometteurs dans la prévention du cancer de la prostate à différents stades de
son évolution.

Introduction: Prostate cancer is the second leading cause oC death among American and
European men. It is a hormone-dependent cancer and its growth is stimulated by androgens and
estrogens. in the pi-ostate, steroid 5a—i-eductase (SRD5A types I and 2) couverts testosterone to
more potent dihydrotestosterone (DHT) whieh binds with great afTinity to the cytoplasmic
androgen receptor (AR) and activates the receptor which dimerizes and transiocates to the
nucleus. Nuclear androgen receptor is a transcription factor that activates transcription in target
genes, some of which are implicated in cancer celi proliferation. Several treatments exist to
inhibit prostate cancer ccli proliferation. Anti—hormone therapy biocks androgen receptor
activation or androgen synthesis anci subsequent cancer ccli stimulation. ilowever, resistance to
treatrnent develops and the cancer will invariably evoive into a hormone-independent state,
which is hard to treat. It is a cancer with a proionged latency that is very common in men over 50
years. Epidemiological studies have highiighted the importance of various environmentai factors
and especialiy of diet in the risk of developing prostate cancer. These studies strongly indicate
that preventive alimentation needs to be developed to protect against prostate cancer. Various
natural compounds found in pomegranate (Punica granatum) may delay prostate cancer
progression. Our hypothesis is that these compounds inhibil prostate cancer ccli growth in vitro
at different levels of cancer progression, Objectives: We intended to identify and determine the
mechanism of action of those compounds Ihat are the mosi Iotent inhibitors of prostate cancer
ccii growth. We determined the anti—androgenic elTecis of naturai compounds in androgen—
dependent prostate cancer ceils and identified signaling pathways involved in growth inhibition
of androgen-dependent and -independent prostate cancer celis. For this purpose, we individually
tested several classes of chemicai compounds commonly Found in the pomegranate like
anthocyanidins, catechins and polyphenols. This fruit has a rich ethnomedical history and
antioxidant properties greater than those of tea or wine. We also tested polyunsaturated fatty
acids purported to have protective effects against prostate cancer. Resuits: We found that four
cornpounds epigallocatechin gailate (EGCG), deiphinidin chloride, kaernpferoi and punicic acid
had antiandrogenic effects in androgen-dependent LNCaP human prostate cancer ceils at
concentrations of 10 tM and above. They inhibited SRD5A1 gene expression, AR nuclear
accumulation and the expression of the AR target gene PSA at concentrations 10 tM. As the
unique C-18 fatty acid, punicic acid, the main constituent of pomegranate seed (70 % à 80 %),
was Found to be Ihe mosi potent inhibitor oC LNCaP prostate cancer ccli growlh. It induced DNA
fragmentation after 24h treatment, at concentrations in the 10-100 iM range. We decidcd to
determine the growth inhibi(ory elTecis oC [his Fatty acid and a number oC ils planl—derived and
dietarily relevant geoisomers, in androgen—depenclent LNCaP as well as androgen—independent
PC-3 celis. A 3-D structure-activity analysis was performed to determine the structural
con Fonnational properties that convey potent cytotoxic properties certain geoisomers, but not
others. We find that Jacaric acid induces apoptosis in androgen-dependant and independent ccli
unes but had no effects on normal epithelial ceils. It activates extrinsic apoptotic pathway via
death receptor DR5 and intrinsic ccli death via mitochondrial pathway, in androgen-dependent
ceils. It induces intrinsic apoptosis in androgen independent celis. The cis, trans, cis
conformation of the two mos polent fatty acids scems to be very important in compound
efficiency according to 3-D analysis. Conclusion: Punicic acid an important fatty acid found in
the pomegranate inhibits cancer cdl growth by modulating the ancirogenic signaling pathway and
activating intrinsic apoptosis in androgen-dependant prostate cancer ceils. Punicic acid and its
three-dimensionally most structurally related geostereoisomer, jacaric acid inhibit androgen
dependent and -independent prostate cancer cdl proliferation, whiie not causing cytotoxicity in
normal prostate epithelial ceils. Jacaric acid induces intrinsic and extrinsic apoptotic pathways in
androgcn—dependent ceils, but activates the intrinsic pathway only, in androgen—independent
ceils. Punicic and jacaric acid are two octadecatrienoic acid geoisomers we identified that are
interesting dietary constituents with beneficial effects in prostate cancer prevention acting at
several levels in the progression of prostate cancer ccli growth.


identifier: Gatti, Riccardo  (2014). STM and OFT Study of 20 Self-Assembled Molecular Nanostructures on Surfaces  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'énergie et des matériaux, 197 p.

type:
Thèse
Non évalué par les pairs

subject:
Nanostructures
molécules organiques

abstract:
The self-assembly of organic molecules was investigated on surfaces at the liquid-solid
interface with scanning tunneling microscopy (STM), a technique that allows real-space
imaging of single molecules with sub-nm resolution. Combining the experimental data with
density functional theory (DFT) calculations provides insight in the nature of the weak
intermolecular bonds involved in the lateral stabilization of the investigated systems. Surface
polymerization of the assembled structures was also attempted, an important step towards
practical applications thanks to the higher stability and better electronic properties of the
polymerized structures.
Self-assembly is a powerful technique for the fabrication of organic thin layers and the
bottom-up nanopatterning of surfaces. This work describes fundamental aspects of self-assembly
at the sub-molecular scale. Despite being important in small-molecule devices,
much still has to be learned about this fascinating phenomenon, especially in terms of
rationally controlling the assembly. This works contributes to the basic understanding of
molecular self-assembly.


identifier: Harrabi, Intissar  (2014). Analyse de performance des algorithmes de contrôle du G2V / V2G des véhicules électriques dans les réseaux électriques intelligents.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en télécommunications, 97 p.

subject:
réseau FiWi
réseau électrique intelligent
véhicules électriques
automobile électrique

abstract:
Les réseaux d'accès à large bande FiWi (fiber-wireless) peuvent être déployés non seulement
dans le secteur des télécommunications, mais aussi dans d'autres secteurs économiques pertinents,
y compris l'énergie et le transport. Dans ce cadre, le concept du réseau électrique intelligent (Smart
Grid) vise à intégrer ces trois différents secteurs: les communications, l'énergie et les transports. En
effet, les centres de distribution d'électricité sont devenus capables d'améliorer l'efficacité du réseau
électrique en se servant des technologies d'accès à large bande. Dans ce contexte, l'une des préoccupations
majeures est l'intégration des véhicules électriques (plug-in electric vehicles (PEV s)) et des
sources d'énergie renouvelables (renewable energy sources (RESs)) au sein des réseaux électriques
intelligents. Le déploiement des PEVs joue un rôle important dans la transformation des systèmes
électriques actuels vers un nouveau système à faibles émissions de carbone. Grâce à cette mobilité
électrique (E-Mobility), le système de transport devient plus économique en termes d'énergie que
lorsqu'on utilise les moteurs à combustion interne. En outre, les PEVs assurent même un transport
à zéro émission de carbone lorsqu'ils se rechargent à partir des RESs.
Les réseaux de communications deviennent une nécessité pour l'intégration des PEY s dans le réseau
électrique intelligent afin de garantir l'échange bidirectionnel de l'information entre les PEVs et
les centres de distribution d'électricité. Cependant, il y a encore un débat vis à vis des stratégies de
coordination et de contrôle des algorithmes de recharge/décharge des PEVs qui combinent simultanément
le Grid-To- Vehicle (G 2V), le Vehicle-To- Grid (V2G), et les RESs. Ce mémoire propose une
méthodologie décentralisée qui contrôle l'ordonnancement de la recharge (G2V)/décharge (V2G)
des PEY s dans les réseaux électriques intelligents. À cette fin, nous avons combiné un système
de distribution d'énergie et une infrastructure de communication du réseau électrique intelligent
qui permettent l'échange en temps réel d'informations entre les PEVs et les centres de distribution
d'électricité pour réussir la coordination des algorithmes du G2V/V2G. Nous implémentons
différents scénarios du G2V/V2G dans une approche multidisciplinaire basée sur la co-simulation
et les analyses des performances de notre système en termes de puissance et de communication, à
travers une infrastructure de communications FiWi du réseau électrique intelligent. Ces différentes
stratégies sont décrites ainsi qu'une comparaison entre les performances d'algorithmes de contrôle
du G2V/V2G pour des systèmes de distribution électrique centralisés et décentralisés est établie.
Cette étude examine plusieurs métriques de performance, tels que la demande de puissance du
système et les pertes totales en puissance, et du point de vue communication, le throughput et le
délai de transmission.
Les résultats obtenus montrent que l'adoption de l'algorithme de contrôle du G2V/V2G pour
un système de distribution électrique décentralisé est considérée plus efficace et donne des performances
de puissance et de communication supérieures à celles réalisées avec l'algorithme de contrôle
du G2V/V2G pour un système de distribution électrique centralisé. En effet, l'adoption de ce dernier
algorithme est capable d'optimiser le profil de recharge des PEVs au prix d'une connaissance
globale des paramètres de tous les PEVs connectés. Nous prouvons également que l'intégration des
panneaux solaires photovoltaïques pour recharger localement les PEY s joue un rôle majeur dans la
réduction des effets de l'énorme charge qu'ajoutent les PEVs au réseau électrique, ce qui permet
de minimiser le pic de la demande d'énergie et d'équilibrer la charge totale du système.

Emerging high capacity fiber-wireless (FiWi) broadband access networks may not only be deployed
in the telecommunications sector, but also in other relevant economic sectors, including
energy and transport. As a matter of fact, emerging Smart Grid concept aims at integrating these
three different sectors : communications, energy, and transportation. Relying on advanced communications
and broadband access technologies, power utilities are moving towards grid modernization
to optimize energy utilization. One of the main concerns is the integration of plug-in electric vehicles
(PEV s) and renewable energy sources (RESs) within Smart Grids. The deployment of PEY s plays
a key role in the transformation of the today's energy systems towards an emerging low-carbon
society. With an electricity-based mobility model, the transportation system becomes more energy
efficient compared to internaI combustion engines. PEVs even enable zero carbon transport when
coupled with RESs.
The need for communication networks becomes a necessity in supporting a two-way flow of
information for PEY integration in the Smart Grid. However, there is still much debate on how
PEY charging should be coordinated in Smart Grids by combining vehicle-to-grid (V2G), grid-to-vehicle
(G2V), and RESs as well as real-time exchange of information between PEVs and utilities.
This thesis proposes a decentralized methodology for the planning and scheduling of the charging
(G2V)/discharging (V2G) activities of PEVs within the Smart Grids framework. Toward this end,
we combined a power distribution system with a Smart Grid communications infrastructure in
order to enable real-time exchange of information between PEVs and utilities for the coordination
of charging algorithms, which allow PEY s to intelligently consume or send back stored power to the
grid (V2G capability). We implement different scenarios of coordinated PEY charging algorithms
in a multidisciplinary approach by means of analysis and powerful co-simulation of both power
and communication perspectives, over a converged broadband FiWi Smart Grid communications
infrastructure. The different types of PEY charging strategies are described, as well as a detailed
comparison between the performance of centralized and decentralized PEY charging algorithms is
provided. This study examines several performance metrics, such as system power demand and
total power losses, and from the communication perspective, the required channel bandwidth and
delay.
The obtained results suggest that the adoption of coordinated decentralized PEY charging algorithm
is proved to be more effective and shows superior communication and power performance
than that realized with the centralized scheme. In fact, the adoption of a centralized charging algorithm
is able to optimize the PEY charging profile based on global knowledge about all connected
PEVs. Further, we prove that the integration of photovoltaic solar panels to locally charge PEVs
throughout the Smart Grid plays a major role in limiting the impact of PEY charging on the utility
grid, thereby minimizing peak energy demand and achieving load balancing.


identifier: Lévesque, Martin  (2014). Étude de performance et co-simulation d'infrastructures de communications intégrées optiques et sans fil pour les réseaux électriques intelligents.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en télécommunications, 269 p.

subject:
efficacité énergétique
véhicules électriques
énergie renouvelables
réseaux intelligents
réseaux optiques-sans fil

abstract:
Le réseau intelligent est une amélioration significative du système électrique du XXe siècle caractérisée
essentiellement par une amélioration de l'efficacité énergétique par l'entremise de flux
bidirectionnels d'information et d'énergie. Cette thèse porte sur l'étude multidisciplinaire des réseaux
intelligents et des réseaux d'accès optiques-sans fil de prochaines générations, où la forte
capacité des réseaux d'accès ne profite pas seulement au secteur des télécommunications, mais à
l'ensemble des systèmes de la société, incluant les secteurs de l'énergie et du transport.
En premier lieu, le premier modèle analytique des réseaux optiques-sans-fil émergents basés sur
les technologies de réseaux optiques passifs et réseaux maillés IEEE 802.11n/ e/ ac est proposé, permettant
de (i) évaluer/comparer des algorithmes de routage FiWi et (ii) trouver la borne théorique
supérieure de débit de données maximal des capteurs smart grids sans affecter négativement les
performances délai-débit de traffic régulier. Utilisant un modèle analytique FiWi des performances
de la couche MAC et combinant des échecs probabilistes des fibres optiques et des stations de base,
la disponibilité du réseau est modélisée et quantifiée, permettant ainsi de la comparer aux exigences
d'applications smart grids.
En second lieu, les applications de véhicules électriques et sources d'énergie renouvelables sont
étudiées de façon multidisciplinaire en tenant compte à la fois des perspectives de technologies
de l'information, de communications et du système électrique. Considérant la complexité de l'élaboration
d'un banc d'essai smart grid, la co- et multi-simulation est une approche prometteuse
permettant d'étudier l'ensemble des perspectives smart grids en intégrant plusieurs simulateurs.
Plusieurs approches de multi-simulation sont possibles, avec ou sans mécanisme de synchronisation
pour coupler les simulateurs. Pour montrer l'utilité de telles multi-simulations, les perspectives de
communications et du système électrique sont couplées pour modéliser les performances d'un algorithme
proposé (nommé Int.VGR) intégrant la coordination de véhicules électriques et les sources
d'énergie renouvelables en échangeant des paquets via un réseau d'accès optique-sans fil. La perspective
de technologies de l'information est ensuite ajoutée pour étudier une application de télécontrôle
smart grid basée sur des configurations réelles d'un système de distribution en France, où la finalité
de la multi-simulation est de permettre de tester et valider de bout-en-bout de nouveaux mécanismes
smart grids. Par l'entremise d'un banc d'essai d'un système de distribution réel miniaturisé,
un modèle de programmation dynamique de coordination de véhicule électrique permet de significativement
améliorer les performances du réseau électrique tout en tenant compte des exigences
des clients. Le modèle est démontré expérimentalement via un réseau hétérogène Ethernet couplé
au réseau de distribution, où un modèle proposé de synchronisation de capteurs coordonnés permet
d'améliorer la synchronisation d'arrivée des mesures comparativement à une approche utilisant des
capteurs périodiques.

The smart grid is an improved power system of the 20th century characterized essentially by a
two-way flow of energy and information. In that sense, the smart grid is sometimes called Energy
Internet, where actors and components exchange energy and data with each other, similarly to the
Internet where components and actors exchange data over a shared infrastructure. Many wired and
wireless communications technologies could be used for smart grid communications. According to
IEEE P2030, the three main quality attributes for robust smart grid communications are latency,
reliability, and quality of service. Communications latency between a given pair of source and
destination nodes is expressed as the time when the message is generated and the time when it is
received at the reception side. Reliability is formally defined as the ability to perform a certain task
for given conditions during a certain period of time.
According to Telecom Italia, the current trend in the access networks is the convergence of fiber-to-
the-home (FTTH) for their durability, reliability, and energy efficiency. China Telecom deployed
over 70 millions FTTH ports between 2004 and 2012. Furthermore, China Telecom predicts that the
major upcoming trends are: (i) increase of fiber penetration (ii) more capacity and speed, from 1
Gbps passive optical networks (PONs) towards 40 Gbps in a single PON system and (iii) increase of
the coverage by integrating wired, wireless, and mobile nodes. According to China Telecom, PONs
will converge into fiber-wireless (FiWi) networks to combine their respective advantages. Optical
networks offer huge capacity, immunity against electromagnetic interference, and wireless networks
can be deployed quickly at a low cost and offer mobility.
FiWi networks can also be enriched by integrating optical and wireless sensors. Such networks
can use fiber Bragg grating optical-based sensors and wireless sensors compliant with IEEE 802.15.4
ZigBee. Integrating sensors allow to interact with real-world systems to monitor different parameters,
including temperature, pressure, sound, etc. This is a great opportunity for the telecommunications
and many economic sect ors , that is, sharing low-cost access networks for improved efficiency and
sustainability.
In the following, we quant if y the performance of emerging FiWi access networks and propose
new mechanisms by means of probabilistic analyses. Such probabilistic analyses allow to quickly
quantify the communications performance for large topologies. In smart grid solutions, innovative
partnerships hold great promise to enable utilities and other players to share smart grid communications
infrastructures investments by transitioning from the traditional vertical network integration
model towards splitting the value chain into multi-tier business models. Current Gigabit-class
PONs evolve into next-generation PONs, whereby high-speed 10+ Gb/s time division multiplexing
(TDM) and long-reach wavelength-broadcasting/routing wavelength division multiplexing (WDM)
PONs are a promising solution near-term candidates. On the other hand, next-generation wireless
local area networks (WLANs) based on frame aggregation techniques will lever age physical layer
enhancements, giving rise to Gigabit-class very high throughput (VHT) WLANs. We develop an
analytical framework for evaluating the capacity and delay performance of a wide range of routing
algorithms in converged FiWi broadband access networks based on different next-generation
PONs and a Gigabit-class multi-radio multi-channel WLAN-mesh front-end. Our framework is very
flexible and incorporates arbitrary frame size distributions, traffic matrices, optical/jwireless propagation
delays, data rates, and fiber faults. We verify the accuracy of our probabilistic analysis by
means of simulation for the wireless and wireless-optical-wireless operation modes of various FiWi
network architectures under peer-to-peer, upstream, uniform, and nonuniform traffic scenarios. The
results indicate that our proposed optimized FiWi routing algorithm (OFRA) outperforms minimum
(wireless) hop and delay routing in terms of throughput for balanced and unbalanced traffic
loads, at the expense of a slightly increased me an delay at small to medium traffic loads. This first
analytical framework for FiWi networks does not take into account quality-of-service (QoS), which
is quite important for smart grids. We next study the performance of multi-tier integrated FiWi
smart grid communications infrastructures based on low-cost, simple, and reliable next-generation
Ethernet passive optical network (EPON), emerging high-speed TDM and multi-channel WDM
PONs of extended fiber reach and QoS enabled VHT WLANs in terms of capacity, latency, and
reliability. By means of probabilistic analysis and verifying simulations we study the coexistence of
human-to-human (H2H), e.g., triple-play voice, video, data, traffic and machine-to-machine (M2M)
traffic originating from wireless sensors operating on a wide range of possible data rates, time scales,
and duty cycles. Our analysis enables the quantification of the maximum achievable data rates of
both event- and time-driven wireless sensors without violating given upper delay limits of H2H traffic.
The obtained results can be used as a theoretical upper bound of coexisting M2M traffic for the
design and realization of future yet unforeseen smart grid applications. We next study in more detail
the availability, which is an important metric of the reliability quality attribute. Availability is qualitatively defined in the IEEE P2030 standard. However, the availability metric must be quantified
in order to validate given smart grid application requirements. In recent related work, availability
has been quantified for wireless and optical backhaul networks in terms of communications reachability,
while in some other work availability was not formally defined in a fine-grained manner and
was assumed to be known. We develop a novel probabilistic availability model for integrated PON
and WiMAX networks in order to quantify this metric according to medium access control (MAC)
protocol limits as well as fiber and base station failures. The obtained numeric results show interesting
availability behaviors, including the impact on availability depending on the number of base
stations. We also investigate optical traffic re-routing through WiMAX when fiber faults occur and
show that there exists a maximum amount of re-routed traffic for maximizing availability. Furthermore,
we investigate a scenario of real-world smart grid traffic configurations shared with regular
traffic and find the maximum sensor data rate to meet the availability requirements. We next study
the opportunity to efficiently use the WiMAX channel dedicated to the utility in Canada. By using
experimental measurements of smart grid applications compliant with IEC 61850 in trace-driven
WiMAX simulations, we show that the WiMAX MAC protocol efficiency decreases for an increasing
number of stations. To avoid this shortcoming, a novel WiMAX MAC protocol is proposed and
analyzed for smart grid applications, which uses lattice correlators to improve the throughput-delay
performance significantly. For the considered configurations, the obtained maximum throughput of
the proposed MAC protocol outperforms the current WiMAX MAC protocol by up to 41 %.
Next, to provide insights into smart grid applications, we study the coordination of electric
vehicles and renewable energy sources in a multidisciplinary manner by means of experimental demonstrations
and co-simulation studies. To evaluate large-scale smart grid systems, co- and multi-simulation
experiments can be modeled. Multiple simulation tools have been built and studied independently
in the communications and power system perspectives of IEEE P2030 to study new smart
grid applications. However, very few studies have been done on co-simulation by combining both
perspectives in a multidiciplinary manner. The implementation details of a novel communications
and power distribution network co-simulator based on OMNeT++ and OpenDSS are discussed. The
novelty of the co-simulator is demonstrated by showing the impact of data rate-based and event-based
sensors on reactive/uncoordinated control algorithms of plug-in electric vehicles (PEVs) to
reduce critical voltage durations. PEVs have great potential of being the alternative for the next-generation
of transportation. Uncoordinated PEY charging, however, may put a significant pressure
on the distribution grid. Using a modified IEEE-13 Node distribution network of 342 residential
customers, a converged fiber-wireless infrastructure based on EPON, WiMAX, wireless mesh network
and sensor technologies to support coordinated charging of PEVs is proposed. To measure the
performance of both the communications and power system perspectives of proactive scheduling
algorithms and proposed reactive control protocols, our developed hybrid co-simulator based on
OMNeT++ and OpenDSS is used. Co-simulation results show that the proposed low-cost communications
infrastructure enables to efficiently schedule the charging of PEVs and quickly stabilize the
voltage in a stress scenario. To extend this co-simulation study, a novel integrated vehicle-to-grid,
grid-to-vehicle, and renewable energy sources (IntVGR) coordination algorithm is then proposed.
Its focus is on providing a multidisciplinary study on implementing the proposed IntVGR scheme
over a broadband fiber-wireless communications infrastructure by co-simulating both power and
communications perspectives. For the power systems perspective, results show that the scheme is
able to achieve a 21 % reduction in peak demand compared to uncontrolled charging, and a better
performance in flattening the overall demand profile and maintaining network constraints in comparison
to a benchmark scenario. The scheme also demonstrates to successfully coordinate PEVs to
take maximum utilization of local renewable energy. For the communications perspective, the measured
upstream traffic for executing the proposed IntVGR scheme on a residential area is found to
be 1-2 Mbps with an end-to-end latency level of 1 ms. The scheme has also been validated from both
perspectives in a sensitivity analysis with a higher PEY adoption rate. Note that this work focus
on the communications and power system perspectives. A multi-simulation model is then proposed
to measure the performance of all smart grid perspectives as defined in the IEEE P2030 standard.
As a preliminary implementation, a novel information technology (IT) and communication multi-simulator
is developed following a High Level Architecture (HLA). To illustrate the usefulness of
such a multi-simulator, a case study of a distribution network operation application is presented
using real-world topology configurations in France with realistic communication traffic based on
mc 61850. The multi-simulator allows to quantify, in terms of communication delay and system reliability,
the impact of aggregating all traffic on a low-capacity wireless link based on Digital Mobile
Radio (DMR) when a Long Term Evolution (LTE) network failure occurs. The case study illustrates
that such a multi-simulator can be used to experiment new smart grid mechanisms and verify their
impact on all smart grid perspectives in an automated manner. More importantly, multi-simulation
can prevent problems before modifying/upgrading a smart grid and thus potentially reduce costs to
the utility. High penetration of renewable energy sources and electric vehicles (EVs) creates power
imbalance and congestion in the existing power network and hence causes significant problems in the
control and operation. Despite huge efforts from the electric utilities, governments, and researchers,
smart grid is still at the developmental stage to address those issues. In this regard, a smart grid
testbed (SGT) is desirable to develop, analyze, and demonstrate various novel smart grid solutions,
namely demand response, real-time pricing, and congestion management. We first present a novel
SGT developed in our laboratory by scaling a 250 kVA, 0.4 kV real low voltage distribution feeder
down to 1 kVA, 0.22 kV. Information and communication technology (ICT) is integrated in the
scaled-down network to establish real-time monitoring and control. The novelty of the developed
testbed is demonstrated by optimizing coordinated EV charging realized through the synchronized
exchange of monitoring and control packets via a heterogeneous Ethernet-based mesh network. The
developed SGT is a step forward to (i) find practical problems and (ii) validate and experiment
new smart grid mechanisms in realistic physical conditions.


identifier: Nahar, Sharifun  (2014). Lamp: an appropriate technology for point-of-care (POC) application in medical diagnostics.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'énergie et des matériaux, 85 p.

subject:
point de service (PDS)
LAMP
virus d'herpès simplex (HSV)
HNB colorant
détection colorimétrique
le sachet en plastique.

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF. Dans le domaine du diagnostic médical, les applications points de soins (PDS) sont simples à
utiliser, portables, disponibles, et stables dans différentes conditions de fonctionnement. Les
instruments automatiques robotisés à haut-débit de traitement ne sont généralement pas
accessibles ou réalisables dans les milieux à faibles ressources qui manquent d'infrastructures
dans les laboratoires. Bien que de nombreuses méthodes sont déjà établis pour le diagnostic
médical, elles ne sont pas toutes adaptées pour le diagnostic aux points de soins. Les méthodes
d'amplification d'acides nucléiques sont très sensibles et spécifiques en raison de l'amplification
de la cible et des interactions d'appariement de bases. Au cours de la réaction en chaîne
polymérase (PCR), l'amplification isotherme de l'ADN / ARN a récemment suscité de l'intérêt,
car elle ne nécessite pas un thermocycleur. LAMP (Loop-mediated isothermal amplification) est
une technique d'amplification isotherme, considérée comme une méthode robuste en termes de
sensibilité, de tolérance avec des substances inhibitrices présentes dans l'échantillon réel, et qui
permet la détection du résultat avec l'oeil nu. Par conséquent, il s'agit d'une approche plus efficace
et plus simple, ce qui en fait un excellent choix pour les applications de points de soins (PDS).
J'ai développé un étui en plastique à faible coût en utilisant des sacs en plastique (par exemple,
les sacs à fermeture zip simples) pour la détection du virus d'herpès simplex (HSV). J'ai
incorporé la méthode LAMP dans cette pochette de plastique et j'été capable de détecter 6,08 x
101 copies / µI de HSV-I ADN et 0.598 copies / µl de HSV-2 ADN dans 45 minutes.

The symbols and special characters used in the original abstract could not be transcribed due
to technical problems. Please use the PDF version to read the abstract. In the field of medical diagnostics, point-of-care (POC) applications are simple to use, portable,
easily disposable, and stable under different operating conditions. A high-throughput, automated
robotic processing instrument is generally not affordable or feasible in low-resource settings that
lack the necessary laboratory infrastructure. Though many methods are already established for
medical diagnostics, not all of them are suitable for point-of-care diagnostics. Nucleic acid
amplification methods are very sensitive and specific due to target amplification and base-pairing
interactions. Over polymerase chain reaction (PCR), the isothermal amplification of DNA/RNA
has recently drawn interest since it does not require a large thermal cycler. LAMP (Loop
mediated isothermal amplification) is an isothermal amplification technique and considered as a
robust method in terms of sensitivity, tolerance to inhibitory substances present in the real
sample, and easy naked eye detection. Therefore, it is a simpler and more energy efficient
approach, making it an excellent choice for POC applications. l developed a low cost plastic
pouch using a plastic bag (e.g. simple re-sealable zipper storage bag) for the detection of Herpes
Simplex Viruses (HSV). The LAMP method was easily incorporated into this plastic pouch and
allowed the detection of 6.08 x 101 copies/µl of HSV -1 DNA and 0.598 copies/ill of HSV-2
DNA within 45 minutes. Since the LAMP method is less sensitive to inhibitory substances
present in the real sample, we also could detect viral DNA without purifying it. The result was
easily evaluated -colorimetrically using the naked eye via the addition of hydroxynaphthol blue
(HNB) dye in the reaction mix. Therefore, colorimetric detection by the naked eye makes for
easy result analysis. -The lack of need for expensive instruments and its low cost and portability
make this invension a perfect candidate for point-of-care (POC) diagnosis both in the laboratory
and in low-resource countries.


identifier: Hoang, Kim Huong  (2014). Cartographie de l'occupation du sol du bassin versant de la rivière Câu (Vietnam) au moyen d'images optiques et SAR en support à la modélisation hydrologique.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 244 p.

subject:
occupation du sol
bassin versant
culture du riz
modélisation hydrologique
qualité de l’eau
imagerie radar
imagerie optique
images SPOT 4-HRVIR
RADARSAT-2
rivière Câu
Vietnam

abstract:
Le bassin versant de la rivière Câu (nord du Vietnam) a connu un développement économique
important accompagné d'urbanisation et d'industrialisation après l'adoption d'une politique de
réforme économique en 1986. Une étude sur les changements de l'occupation survenus dans la
partie aval du bassin versant entre 1993 et 2003 (Hoang, 2007) a fait ressortir une expansion
importante du milieu urbain associée à une densification des zones urbaines existantes et à une
diminution significative des espaces agricoles. Il en résulte un impact sur l'hydrologie et la
qualité de l'eau.
Le besoin d'améliorer la gestion intégrée du bassin versant de la rivière Câu demande de
développer des méthodes pour surveiller l'occupation du sol. La méthode de télédétection
optique pour classifier et cartographier l'occupation du sol (Hoang et al., 2008) est bien établie
et peut être considérée comme efficace. Néanmoins, cette méthode affiche certaines lacunes
lorsqu'appliquée à l'échelle détaillée des régions où l'occupation du sol est complexe et où la
couverture nuageuse est fréquente, comme c'est le cas dans le bassin versant étudié. La
détection des rizières, lesquelles occupent une proportion importante de la superficie du bassin
versant, est donc limitée en utilisant des données optiques.
Dans la première partie de cette thèse, afin de suivre l'évolution récente de l'occupation du sol,
des images HRVIR 2 de SPOT -4 ont été acquises fin novembre 2007 et début janvier 2008.
L'approche de classification hiérarchique avec le mode de classification « avec caractéristique
liée aux classes» a été développée et appliquée afin d'extraire les classes d'occupation du sol
pertinentes à la modélisation hydrologique, sans distinguer les rizières des autres types de
culture. Cette approche a montré son efficacité, la précision globale de la classification étant de
91 %. Une diminution significative de la confusion entres les milieux urbain, les terres agricoles
et les plantations a été remarquée par rapport à la classification de l'image LANDSAT-7 de
2003, dont la précision globale était de 78 %.
Par la suite, afin de distinguer les rizières des autres types de culture, deux séries de données
RADARSAT-2 en bande-C (double polarisation et polarimétriques) ont été utilisées, ces images
ayant été acquises de mai 2009 à mai 2010 et couvrant deux périodes de croissance du riz, soit
la période de la principale récolte (saison traditionnelle du riz) et celle du printemps.
En se basant sur l'analyse de la rétrodiffusion temporelle des rizières, une méthode de seuillage
adaptée a été appliquée sur les images du rapport de données double polarisation en mode
Standard (S5) acquises en début de saison et à la mi-saison. Cette méthode a permis de
détecter 74 % des rizières de la saison traditionnelle du riz et 63 % des rizières de la saison de
riz du printemps, en comparant avec des données statistiques de la province de Thai Nguyen.
La précision globale de la classification obtenue est de 71 % pour la saison traditionnelle de riz
et de 67 % pour la saison de riz du printemps.
Afin d'estimer le potentiel des données polarimétriques RADARSAT-2 en mode fin (FQ21) pour
cartographier les rizières d'une zone hétérogène, la matrice de cohérence a été choisie, parmi
d'autres matrices et paramètres polarimétriques, pour identifier les rizières. La classification a
été réalisée à l'aide de l'algorithme Support Vector Machine (SVM). Cet algorithme a été
également appliqué sur la seule polarisation HH en vue de comparer l'efficacité d'identification
des rizières entre la matrice de cohérence et une seule polarisation. Les résultats ont montré le
potentiel des données polarimétriques ainsi que celui de la méthode de la classification par le
SVM pour détecter et distinguer les rizières dans les milieux d'utilisation du sol morcelée. La
classification dérivée de la polarisation HH obtient une précision globale moindre que celle
dérivée des données polarimétriques, soit 72 % contre 82 % (pour la saison traditionnelle du riz
2009) et 71 % contre 74 % (pour la saison de riz du printemps).
Malgré certaines limites observées (le manque de données de référence ainsi que de données
sur le terrain, le retard par rapport aux usages des pratiques agricoles dû aux conditions
climatiques ou économiques et la mauvaise qualité de la croissance des plantes), la méthode
par seuillage a permis d'identifier les rizières du bassin versant. Ces dernières informations ont
ensuite été intégrées à la carte thématique dérivée d'images SPOT-4 pour obtenir la carte
finale. Cette carte sert directement à la modélisation hydrologique.
Enfin, les calculs des besoins en eau pour la culture du riz ont montré que les rizières prennent
une grande proportion du débit total dans les deux sous-bassins versants utilisés en exemple.
Ces calculs montrent l'importance de détecter les rizières si l'on souhaite réaliser des
simulations hydrologiques réalistes sur le bassin versant de la rivière Câu et tendent à confirmer
une des hypothèses de la thèse, qui est que l'identification des rizières sur la carte d'occupation
du sol améliore les évaluations et prédictions liées au cycle hydrologique.
Les résultats obtenus offrent l'avantage d'ouvrir des pistes d'application des images SAR et de
la classification SVM pour classifier les types d'occupation du sol, en général, et plus
particulièrement pour détecter les rizières au nord du Vietnam. Ils contribuent également à
supporter les décideurs du bassin versant pour établir des actions concrètes en matière de
gestion durable, de protection et de conservation de l'environnement, en général, et de celle de
l'eau, en particulier.


identifier: Ratsimbazafy, Tahiana  (2014). Automatisation de la production de cartes de champ de vent à partir de données RADARSAT-2 en région Côtière: cas de l'Île-du-Prince-Édouard.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 160 p.

subject:
radar à synthèse d'ouverture
champs de vent
ambiguïté 180°
bathymétrie
région côtière

abstract:
L'application du Radar à Synthèse d'Ouverture (RSO) dans l'estimation de l'énergie
éolienne est une technologie prometteuse pour l'industrie éolienne actuellement en
pleine expansion. La taille de la largeur de fauchée des images RSO pouvant atteindre
jusqu'à 500km permet d'obtenir des cartes de champ de vent en mer avec une
résolution spatiale de 400m. Des procédures opérationnelles ont déjà été mises en
place par Environnement Canada pour la cartographie du champ de vent en mer loin
des zones côtières. Pour cette étude, une attention particulière est accordée aux zones
maritimes côtières, là où la profondeur de la mer est moins importante (≤30m) et
accessible aux industries de construction de parc éolien. L'Î1e-du-Prince-Édouard a été
choisie comme zone d'étude.
La direction du vent estimée par les algorithmes de calcul basés sur les stries de vent
observables sur les images RSO de la surface de l'océan contient deux possibilités
quant à l'orientation du sens de déplacement du vent. Cette incertitude sur l'orientation
est appelée « ambiguïté 180° ». À part cette ambiguïté, la forme géométrique du fond
marin dans les régions côtières ainsi que la profondeur de la mer affectent les formes
de vagues locales et par conséquent le coefficient de rétrodiffusion du signal radar qui
permet d'estimer la vitesse du vent local. Ce mémoire a deux objectifs principaux: 1)
développer une approche pour éliminer l'ambiguïté 1800 sans avoir à utiliser de
l'information extérieure à l'image; et 2) évaluer l'effet de la bathymétrie sous-marine sur
l'estimation du vent par l'approche RSO et sur la vitesse moyenne à long terme simulée
par le modèle météorologique MS Micro.
Pour réaliser les objectifs cités précédemment, vingt-huit scènes RADARSAT-2
composées de dix-huit scènes Standard quad-polarisation et dix ScanSAR-Étroites ont
été acquises auprès de « MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd» via le programme
SOAR-Education de l'Agence Spatiale Canadienne. Des enregistrements d'un mât
météorologique (aux 10 minutes) ont été acquis auprès de « Wind Energy Institute of
Canada (WEICan) ». D'autres enregistrements horaires ont été téléchargés sur le site
web d'Environnement Canada. Les données sur la profondeur de la mer locale ont été
obtenues auprès du Service Hydrique du Canada (SHC). Une carte de la vitesse
moyenne à long terme (1957-2000) simulée avec le modèle météorologique
microéchelle (MS Micro) a été acquise auprès de l'équipe de recherche de la Chaire K.C-
Irving en développement durable de l'Université de Moncton.
Une nouvelle méthode pour l'élimination de l'ambiguïté 180° sur la direction du vent est
présentée pour la réalisation du premier objectif. Elle permet d'optimiser la production
de cartes de vent en mer en réduisant le nombre de données nécessaires dans les
calculs. Les directions ont été déterminées avec l'algorithme des Gradients Locaux (GL)
sur les images acquises en copolarisation HH. L'ambiguïté est éliminée en faisant une
comparaison des phases du signal rétrodiffusé avec une phase de référence. Les
résultats obtenus montrent que les phases de référence ФVV- HH et ФVV-HV sont les
meilleures retenues pour éliminer l'ambiguïté 180° lorsqu'elles sont comparées à ФHV et
ФHH respectivement. Les directions du vent extraites avec GL et corrigées de l'ambiguïté
180° avec la nouvelle approche proposée dans cette étude ont été estimés avec une
RMSE de 20,5° et un biais 1,88° lorsque comparé aux enregistrements du mât
météorologique de North Cape. Le modèle CMOD5 combiné avec le ratio de
polarisation de Hwang et al. (2010b) a été utilisé pour le calcul des vitesses. Un RMSE
2,40 m/s et un biais de -1,62 m/s ont été observés lors de la validation des échantillons
de vitesses prises à 25 km au nord-ouest de North Cape.
Pour la réalisation du deuxième objectif, les effets de la variation de la bathymétrie sur
la rétrodiffusion radar (vitesse) ont été analysés le long de quelques profils linéaires
situés à l'ouest et à l'est de North Cape et proches de West Point. Des cartes de vents
RSO à 200 m de résolution ont été réalisées avec les images RADARSAT -2 acquises.
Les vitesses de vents RSO et MS Micro ainsi que la profondeur de la mer locale ont été
extraites le long de différents profils. Les résultats ont montré que les vitesses RSO
calculées sont sous-estimées lorsque la profondeur diminue brusquement dans les dix
premiers kilomètres de la côte. Une profondeur de la mer de 15m à 20 m a été
considérée comme seuil à partir duquel les vitesses RSO calculées sont comparables à
celles calculées en mer loin de la côte (≥15 km). Les vitesses de vent calculées avec la
version de MS Micro utilisée dans cette étude ne sont pas valides dans les régions à
l'intérieur d'une distance de 10 km de la ligne de la côte. Ceci a été considéré comme
l'effet du changement brusque de la rugosité de la surface sur le comportement de la
version du modèle MS Micro utilisé sur la transition terre-mer.

Application of Synthetic Aperture Radar (SAR) in the estimation of wind energy is a
promising technology in the development of wind industry. The large size of the SAR
swath, up to 500 km, can provide offshore wind field maps at about 400 m of spatial
resolution. Operational procedures have been made by Environment Canada for
mapping offshore wind fields. For this study, a particular attention is pa id to the shallow
sea on coastal areas (depth ≤ 30 m) which are accessible to industries for installing a
wind park. The Prince-Edward-Island has been chosen as study area.
Estimation of wind direction from algorithms based on wind streaks in SAR images of
the ocean occasions two uncertainty possibilities regarding the orientation of the wind
flow. This uncertainty on the direction is ca lied "180 ° ambiguity". In other hand, the
geometric shape of the bathymetry in coastal areas and sea depth affect the physical
properties of local waves and consequently the radar backscattering coefficient which is
related to the local wind speed measurements. The two main objectives of this study
are: 1) remove the 180° ambiguity in the extracted wind directions without using
ancillary data; and 2) assess the effect of bathymetry on SAR wind speed estimation
and on the long term wind speed average simulated by the meteorological model MS
Micro.
To achieve the goals previously mentioned, twenty-eight RADARSAT-2 scenes
composed of eighteen Standard Quad-polarization and ten ScanSAR-Narrow were
acquired from "MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd" via the SOAR-Educational
program of the Canadian Space Agency. Records from meteorological mast (10
minutes averaged values) were acquired from "Wind Energy Institute of Canada
(WEICan)". Other hourly records were downloaded from the web site of Environment
Canada. The local sea depth was obtained from the Canadian Hydrographie Service
(CHS). A map of the long term (1957-2000) wind speed average simulated with the
meteorological microscale model (MS Micro) has been acquired from the Chair K. –C-Irving
Chair in Sustainable Development research team of the University of Moncton.
A new method for the elimination of the 180° ambiguity on the wind directions is
presented for the achievement of the first objective. It allows optimizing the existing
wind map production by reducing the number of required inputs. Wind directions have
been determined by the Local Gradients (LG) algorithm on images acquired in
co polarisation HH. The ambiguities were eliminated by comparing the phases of the
backscattered signal with a reference phase. The obtained results show that the
reference phase ФVV-HH and ФVV-HV are the best for removing the 180° ambiguity when
they are compared to ФHV and ФHH respectively. The wind directions from the LG and
corrected from the ambiguity with our new approach are estimated with an RMSE of
20.5° and a bias 1.88° with respect to the data recorded at the meteorological mast of
North Cape. The geophysical model CMOD5 combined with the Hwang polarization
ratio has been used for the calculation of wind velocities. A RMSE of 2.40 m/s and a
bias -1.62 m/s were observed during the validation of the wind speed samples taken at
25 km at north-west of North Cape from the meteorological mast data records.
For the achievement of the second objective, the effects of the variation of the
bathymetry on the radar backscattered (sigma nought) signal were analyzed along few
linear profiles oriented from northwest to southeast at North Cape and from west to east
at West-Point coastline. Wind maps with a spatial resolution of 200 m have been carried
out with the acquired RADARSAT -2 images. The SAR wind speeds related to sigma
nought and MS Micro as well as depth of the local sea have been extracted along the
different profiles. The results have shown that the calculated SAR wind speeds are
under-estimated when the sea depth abruptly decreased in the first ten kilometers of the
coast. A sea depth varying between 15m to 20 m has been considered as threshold in
calculation of wind speeds near the shore to be comparable to those calculated offshore
(≥15 km). The wind speeds calculated with the version of MS Micro used in this study
are not valid in the regions within a distance of 10 km from the shoreline. This has been
considered as the effect of the impulsive change in the roughness of the land-sea
transition surface on the behavior of the version MS Micro model used.


identifier: Humery, Adeline  (2013). La régulation de la production des rhamnolipides chez Burkholderia Thailandensis.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 190 p.

subject: surfactant quorum sensing

abstract:
Les rhamnolipides sont des molécules amphiphiles possédant d'excellentes propriétés tensio actives. Ils ont été exhaustivement étudiés chez Pseudomonas aerugi nosa dû à  leurs rôles dans les comportements multicellulaires de cette bactérie et à leur potentiel commercial comme surfactants alternatifs. Des gènes orthologues à  rh/A, rh/B et rh/C, qui sont responsables de la production de rhamnolipides chez P. aeruginosa, ont été découverts chez Burkholderia  thailandensis. Cette bactérie, contrairement à P. aeruginosa, contient les trois gènes au sein d'un même opéron qui existe en deux copies paralogues et fonctionnelles (quoiqu'une copie semble contribuer davantage à la production totale de rhamnolipides). L'objectif de ce projet est d'investiguer les facteurs régulant la transcription des opérons rh/ chez B. thailandensis. Puisque la communication intercellulaire (quorum sensing ou QS) est connue pour activer la production des rhamnolipides chez P. aeruginosa,  l'hypothèse qu'un  tel système opère aussi chez B. thailandensis a été explorée en testant différents mutants du QS pour leur production de rhamnolipides (caractérisés et quantifiés par LC/MS). Curieusement, il semblerait que la
communication cellulaire chez B. thailandensis  réprime la production  de rhamnolip1des car certains mutants réussissent à en produire jusqu'à dix fois plus que la souche sauvage. Cependant,la régulation par  le  QS ne semble pas uniquement  directe. Grâce à  la construction  de différents  rapporteurs transcriptionnels de type  fusion-/acZ transférés dans la souche sauvage et  dans certains mutants
intéressants du QS, la régulation de chaque opéron à partir des promoteurs rh/A1 et rhiA2 a été étudiée ainsi que leur implication respective dans la production totale de rhamnolipides. Les résultats confirment que  l'un  des opérons est davantage exprimé  et  davantage sensible au QS. Afin d'identifier  le(s) régulateur{s) direct(s), deux axes de recherche ont été investigués : (1) par mutagénèse aléatoire de ces souches avec  rapporteurs  via   un  transposon  suivi  du  criblage  de  mutants,  (2)  en  étudiant (bioinformatique  et  technique du 5'RACE)  et  en utilisant  les  régions promotrices pour  piéger les éventuelles molécules régulatrices. Les résultats de ce deuxième axe de recherche semblent conforter l'importance du QS dans la régulation des opérons, mais sous-entendent une interaction directe avec les régions promotrices. En parallèle,les différentes cinétiques effectuées ont souligné une corrélation entre la croissance et le niveau de production des rhamnolipides suggérant un coût énergétique important pour leur synthèse chez B. thailandensis.


identifier: Gosselin, Gabriel Hould  (2014). Impact des PGB sur la connectivité sédimentologique à l'aide d'un modèle d'érosion à base événementielle et distribuée: Étude de cas d'un petit bassin agricole au Québec, Canada.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 114 p.

subject:
MHYDAS-Érosion
sol
érosion
flux sédimentaire
bassin versant
pratiques de gestion bénéfiques
PGB

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF.Les pratiques de gestion bénéfiques (PGB) sont connues pour améliorer la conservation du sol et de
réduire à la base le transport des sédiments dans les bassins versants agricoles. L'utilisation d'un
modèle d'érosion physique et distribué représente une approche intéressante pour évaluer l'impact
qu'auraient diverses configurations spatiales de PGB. Toutefois, la connectivité sédimentologique,
c'est-à-dire les voies de transport hydrique des sédiments et des contaminants agricoles, se produit à
des échelles spatio-temporelles trop petites pour les échelles utilisées par les modèles connus tels que
SWAT et GIBS!. Un modèle qui simule la dynamique spatiotemporelle des sources et des puits de
sédiments dans un bassin versant doit donc être utilisé pour étudier cette connectivité.
Ce mémoire porte sur le calage et la validation du modèle événementiel distribué MHYDAS-Érosion
sur un bassin versant agricole de 2.5 km2 du sud du Québec, Canada. Les résultats de calage
corroborent avec les événements enregistrés (R2 et Nash-Sutcliffe 74%). Les événements pluvieux de
fortes intensités ont produit de l'érosion majoritairement dans les champs avec 7,5 ± 0,5 fois plus de
sédiments à l'exutoire provenant des surfaces par rapport ceux issus dans le réseau de drainage
(respectivement 550 ± 190 kg ha-1 et 72 ± 23 kg ha-1
). Les événements pluvieux de faibles intensités
ont produit l'érosion majoritairement dans le réseau de drainage avec 58.6 ± 2.8 fois plus de
sédiments provenant des fossés et tronçons de cours d'eau que des champs (respectivement 16 ± 2.8
kg ha-1 et 0,27 ± 0,12 kg ha-1
).
Les simulations de PGB montrent que pour les événements de fortes intensités, les filtres de
végétaux (i.e., bandes enherbées) d'une largeur de 5 m distribués en aval de tous les champs du
bassin versant, et des filtres d'une largeur de 20 m en aval des champs les plus problématiques (4%
de la superficie de la superficie agricole) sont respectivement caractérisés par des taux d'abattement
de 51 % et 30%. Les avenues pour les travaux futurs portent sur une validation plus détaillée du
modèle en utilisant une plus grande gamme d'événements de précipitations enregistrés pour pouvoir
prédire l'effet des PGB avec plus grande certitude et précision. Néanmoins, cette étude démontre
que le cadre de modélisation est bien adapté à la conception et l'emplacement de PGB structurelles.


identifier: Beaupré, Laurie  (2014). Comparaison de modèles thermiques statistique et déterministe pour l'estimation d'indices thermiques sur les portions aménagées et naturelles de la rivière Fourchue (Québec, Canada).  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 74 p.

subject:
régime thermique
indices thermiques
variations
saison
été
calcul
omble de fontaine
SNTEMP
statistique
rivière Fourchue

abstract:
Le nombre de barrages à travers le monde est en constante augmentation principalement en
raison des demandes liées à l'hydroélectricité, à l'approvisionnement en eau potable ainsi qu'à
la régulation des débits de crues. De ce fait, un grand nombre d'environnements lotiques sont
régulés ou sévèrement influencés par la présence de barrages. L'un des impacts attendus des
barrages est la modification du régime thermique naturel de la rivière en aval de ceux-ci.
Puisque le régime thermique est un facteur crucial influençant la productivité des écosystèmes
lotiques, une bonne compréhension des changements causés par le barrage est essentielle afin
d'effectuer une gestion adéquate des ressources en eau et des ressources fauniques. La rivière
Fourchue, située à St-Alexandre-de-Kamouraska, est l'un de ces nombreux systèmes qui sont
influencés par la présence d'un barrage avec mise en réservoir.
L'un des objectifs de ce projet consiste à caractériser le régime thermique de la rivière Fourchue
et ses variations en saison estivale en calculant des statistiques descriptives appelées indices
thermiques. Ces indices ont été sélectionnés sur la base de leur pertinence pour la gestion de la
faune aquatique et plus particulièrement de l'omble de fontaine, une espèce ayant une zone de
tolérance thermique plus restreinte que les autres espèces recensées dans le cours d'eau.
Plusieurs outils de modélisation ont été développés afin d'estimer la température de l'eau en
rivière selon l'échelle spatiale et temporelle voulues. Ces modèles peuvent être classifiés en
deux groupes: les modèles déterministes et les modèles statistiques. L'objectif principal du
projet vise à comparer un modèle déterministe largement utilisé pour l'estimation de
températures en milieu régulé et non régulé, SNTEMP, avec un modèle statistique basé sur
l'analyse des corrélations canoniques dans l'obtention des indices thermiques mentionnés
précédemment. Les résultats démontrent que le modèle statistique est plus performant dans
l'estimation de la majorité des indices thermiques sélectionnés, soit pour 21 des 28 indices
comparés. Les plus grands écarts de performance entre les deux approches sont pour les
indices calculés à partir des températures maximales qui sont mieux estimées par le modèle
statistique.
La performance des deux modèles pour l'estimation des indices thermiques est discutée afin
d'expliquer les divergences entre les résultats obtenus. Cela permet de mieux comprendre les
avantages et inconvénients des deux modèles et de faciliter le processus décisionnel pour les
gestionnaires intéressés par ce type d'outils.


identifier: Torterotot, Jean-Baptiste  (2014). Effet des ponceaux forestiers sur la distribution de la diversité génétique chez l'omble de fontaine au sein d'un bassin versant boréal.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 98 p.

subject:
ponceaux forestiers
omble de fontaine
bassin versant
forêt boréal

abstract:
Conséquence directe de l'expansion humaine et des aménagements qui en découlent, le
phénomène de fragmentation des habitats figure aujourd'hui parmi les enjeux majeurs en
biologie de la conservation. Les routes constituent l'une des principales sources de
fragmentation des habitats aquatiques puisqu'elles engendrent, en milieu riverain, l'installation
de nombreuses traverses de cours d'eau. L'objet principal de cette étude était de mesurer l'effet
des barrières anthropiques liées aux infrastructures de transport (ponceaux) sur la distribution
de la diversité génétique chez l'omble de fontaine (Salvelinus fontinalis) et dans un second
temps, de le comparer à celui résultant de la présence de barrières naturelles aux flux de gènes
(chutes naturelles).
Au cours de l'été 2012, 25 sites ont été échantillonnées dans un bassin versant boréal
fragmenté par des chutes naturelles et des ponceaux forestiers. Au total, 996 individus ont été
génotypés à l'aide de 16 marqueurs microsatellites. En tenant compte de l'influence relative de
différents facteurs environnementaux, nous avons testé si la présence de chutes naturelles et
de ponceaux forestiers résultait en une diminution de la diversité génétique des populations
situées en amont de ces barrières et en une augmentation de la différenciation génétique entre
ces dernières. Par ailleurs, considérant que les ponceaux constituent effectivement un obstacle
aux flux géniques, nous avons testé si les caractéristiques physiques de ces structures avaient
une influence sur le degré de connectivité génétique entre les localités échantillonnées.
Les résultats témoignent d'une différenciation génétique plus importante entre les sites séparés
par des barrières (chutes et ponceaux) ainsi que d'une diversité génétique plus faible en amont
de ces dernières. D'après nos analyses, l'effet des ponceaux sur la distribution de la diversité
génétique chez l'omble de fontaine était légèrement plus prononcé que celui des chutes
naturelles. Par ailleurs, les analyses ont permis de mettre en évidence un effet cumulatif des
ponceaux forestiers avec des indices génétiques négativement corrélés au nombre de
ponceaux situées à l'aval (diversité génétique) ou entre (différenciation génétique) les sites
échantillonnés. Nos résultats indiquent également que la présence d'une chute d'eau à
l'extrémité aval des ponceaux accentue l'impact de ces structures sur les flux géniques. A notre
connaissance cette étude est la première à illustrer l'effet des ponceaux forestiers sur la
distribution de la diversité génétique chez l'omble de fontaine dans un bassin versant boréal.


identifier: Provencher-Nolet, Laurence  (2014). Détection de changement à court terme de la toundra arbustive à partir de photographies aériennes, région d'Umiujaq, Nunavik (Québec, Canada).  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 172 p.

subject:
végétation
couvert végétal
changement
photographies aériennes
Umiujaq
toundra arbustive

abstract:
Depuis le milieu des années 1990, le Québec subarctique connait une hausse des températures
moyennes annuelles. La réponse des écosystèmes nordiques face au réchauffement est rapide et peut
être observée notamment par des modifications dans l'étendue, la composition et la distribution de
la végétation. Des études relatent d'ailleurs une hausse pan arctique de l'activité photosynthétique
corrélée au réchauffement, qui touche particulièrement les plantes vasculaires dont les arbustes à
feuilles caduques. Plusieurs études observent le phénomène de verdissement à une échelle globale
voir régionale par télédétection, mais peu se penchent sur la cartographie à l'échelle locale de
l'expansion arbustive.
L'objectif de cette étude est d'évaluer s'il y a eu des changements de végétation sur une courte
période (16 ans) dans la vallée Tasiapik près d'Umiujaq (56.55°N, 76.55°W), située à l'écotone forêt-toundra
dans une zone de pergélisol discontinu. Par le traitement de deux séries de photographies
aériennes couleur à 15 cm de résolution spatiale et couvrant les années 1994 et 2010, le but était
d'identifier, de quantifier et de spatialiser les changements de la couverture végétale. D'abord, une
classification basée-objet, adaptée à la haute résolution des photographies, a permis de créer deux
cartes détaillées de la végétation. Dans le but d'identifier la direction des changements et de les
quantifier, une détection de changement post-classification a été appliquée en superposant les deux
cartes thématiques obtenues. La production d'une carte « avant-après» a finalement permis de
spatialiser les changements détectés.
La présente méthode a permis de cartographier avec une bonne précision la végétation présente en
1994 et en 2010. Les précisions globales des cartes thématiques ont été estimées à 85 % et 84 %
respectivement pour les deux années. La comparaison des superficies absolues occupées par les
classes de végétation a montré un gain significatif d'environ 12 % du territoire des zones arbustives,
une perte de près de 8 % des zones dominées par le lichen, la stabilité de la superficie occupée par
les pessières ainsi que la disparition de près du quart des mares associées aux buttes de pergélisol en
dégradation. L'analyse de changements a aussi pu montrer que, pour chacune des classes de
végétation présentes en 1994, le changement le plus important est celui du passage vers une
dominance arbustive. Cette arbustification touche 18% de la vallée Tasiapik. Malgré les incertitudes
liées à la précision des résultats obtenus, il a été possible de répondre à l'objectif de l'étude et
d'estimer les changements de végétation survenus au cours des 16 années étudiées. L'importante
tendance à l'arbustification enregistrée corrobore les observations faites par des membres de la
communauté d'Umiujaq, qui signalent l'envahissement du paysage par les bouleaux. De plus, les
résultats obtenus sont en accord avec ceux de plusieurs études menées à diverses échelles et à divers
endroits autour du globe, qui constatent un phénomène de verdissement en Arctique. Enfin, les
cartes de végétation réalisées pourront servir à d'autres chercheurs ayant le même territoire d'étude
et faire office de données de référence pour la validation de cartes régionales.


identifier: Ben Nasr, Iméne  (2014). Incertitudes sur les débits simulés par le modèle HYDROTEL attribuables aux incertitudes sur les paramètres - Application au bassin de la rivière Beaurivage, Québec, Canada.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 94 p.

subject:
modélisation hydrologique
débit
HYDROTEL
probabilité de dépassement
moments statistiques
méthode Monte-Carlo
bassin versant
rivière Beaurivage

abstract:
Le présent mémoire porte sur l'analyse des incertitudes sur les débits simulés par le modèle
HYDROTEL, associées aux incertitudes sur les paramètres. Pour ce faire, deux techniques locales,
basées sur le développement en séries de Taylor, sont utilisées: (i) les méthodes de calcul de la
probabilité de défaillance et (ii) les méthodes d'approximation des moments statistiques. Pour les deux
méthodes, une comparaison entre l'utilisation de l'ordre 1 et l'ordre 2 est effectuée (l'ordre désignant le
seuil de troncature du développement en séries de Taylor). Afin d'appliquer ces différentes méthodes,
certaines hypothèses (telles que l'indépendance des paramètres du modèle, la distribution gaussienne des
paramètres en entrée), des années hydrologiques particulières et des indicateurs hydrologiques
spécifiques (crues et étiages) sont considérées. Une fois les incertitudes sur les débits simulés connues,
on définit un critère de Nash-Sutcliffe généralisé qui remplace le coefficient de Nash-Sutcliffe classique.
Ce coefficient tient compte de l'incertitude associée au débit simulé dans le cadre de l'exercice du
calage pour l'évaluation d'une simulation.
L'analyse d'incertitudes est généralement associée à une analyse de sensibilité permettant la
hiérarchisation des paramètres. Une analyse de sensibilité du modèle vis-à-vis différents paramètres est
réalisée sur une période de 40 ans (de 1969 à 2009). Le bassin pilote est celui de la rivière Beaurivage.
L'analyse de sensibilité du modèle montre que l'influence des paramètres est très variable d'une saison à
l'autre et même d'une journée à l'autre. Durant la période de fonte printanière, les paramètres les plus
influents sont le coefficient d'optimisation de l'évapotranspiration potentielle (FETP), la limite
inférieure de la deuxième couche du sol (Z2), le gradient vertical de la température (GVT) et les taux de
fonte pour les forêts de conifères et de feuillus (FFCO et FFFE). Durant la période hivernale, les
paramètres les plus influents sont le FETP, le coefficient de récession (REC), le Z2 et le taux de fonte
pour le milieu ouvert (FFFO). Durant l'été et l'automne, les paramètres les plus influents sont le FETP,
le Z2 le REC et la limite inférieure de la troisième couche (Z3).
L'analyse d'incertitudes faite pour des journées hydrologiques particulières a montré que l'ordre 2 est
indispensable à l'obtention de résultats concernant les probabilités de dépassement. L'intervalle de
confiance de 95%, calculé pour les années particulières, montre que l'incertitude est variable d'une
saison à l'autre. Elle est plus importante durant la fonte du couvert nival (printemps) et durant l'étiage
estival. Les bandes d'incertitudes sont plus larges pour l'année la plus sèche. Concernant les indicateurs
hydrologiques tels que les débits de crue ou d'étiage, plus la période de retour est grande, plus
l'incertitude sur les débits associées aux incertitudes sur les paramètres est importante. Une comparaison
entre cette incertitude et l'incertitude statistique associée au choix de la loi d'ajustement (dans notre cas
la loi de Gumbel) montre que l'incertitude statistique est plus importante pour les périodes de retour
supérieures à cinq ans.


identifier: Drevet, Ophélie  (2014). Exposition de la perchaude (Perca flavescens) à un mélange de cadmium et nickel: répartition subcellulaire des métaux accumulés et conséquences métaboliques.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 96 p.

subject:
métaux traces
cadium
nickel
toxicité
poisson
perchaude

abstract:
L'effet des métaux traces sur les poissons a été grandement étudié. Cependant, la plupart des
études se focalisent sur des métaux individuels. Dans ce projet, la répartition subcellulaire et les
conséquences métaboliques de l'exposition à un mélange de métaux traces sont étudiées sur la
perchaude. Au laboratoire, les poissons ont été exposés au cadmium et nickel seuls ou en
mélange à des concentrations aqueuses de 4 et 450 µg/L, respectivement, pour une période de
49 jours. Une étude de terrain a aussi été menée dans des lacs où ces métaux présentent des
gradients de concentration. La distribution subcellulaire du cadmium et du nickel et l'influence de
la concentration d'un métal sur la distribution de l'autre ont été examinées dans le foie. De plus,
des essais enzymatiques ont été conduits dans le foie et dans le muscle afin d'examiner les
effets de l'exposition à ce mélange de métaux traces sur les capacités glycolytique, aérobie
etbiosynthétique et sur la réponse au stress oxydant. Au laboratoire, la présence du nickel dans
le rein influence la prise en charge de cadmium, mais ce n'est pas réciproque. Cette tendance
est aussi visible pour la répartition subcellulaire du cadmium dans le foie. Cependant le
cadmium limite les effets du nickel sur les capacités métaboliques hépatiques lorsqu'ils se
retrouvent en mélange. Sur le terrain, les perchaudes présentent une accumulation avec moins
de différences entre les lacs pour les différentes fractions de la cellule. De plus, les capacités
métaboliques étudiées dans le foie des poissons sauvages ne varient pas le long du gradient de
contamination. Les effets synergiques et antagonistes de l'exposition à des mélanges de métaux
chez la perchaude et les causes possibles des différences entre les poissons sauvages et ceux
du laboratoire seront discutés.


identifier: Ruggéri, Stéphane  (2002). Développement de matériaux hydrurables à base de magnésium par mécanosynthèse: application pour l’électrode négative des batteries Ni-MH.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'énergie et des matériaux, 148 p.

subject:
alliages hydrurables
magnésium
mécanosynthèse
batterie Ni-MH
système MgNi

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF. Ce travail de thèse avait pour objectif d'élaborer des alliages hydrurables peu
coûteux et performants pour les batteries Ni-MH. Nous avons privilégié des alliages à
base de magnésium qui ont l’avantage d’être beaucoup moins dispendieux et plus légers
que les alliages à base de terres rares habituellement utilisés pour ce type de batterie.
Ces alliages ont été élaborés par mécanosynthèse, méthode encore peu utilisée pour ce
type d’application mais qui offre de nombreux avantages par rapport aux méthodes
métallurgiques conventionnelles. On peut en effet préparer des alliages à partir de
composés ayant des points de fusion très différents. De plus, ces alliages sont en général
nanocristallins ou amorphe, peuvent être métastables et présentent de nombreux joints
de grain et défauts de structure. C’est l’ensemble de ces caractéristiques que nous avons
voulu mettre à profit pour élaborer des matériaux hautement performants.
L'optimisation des paramètres de broyage nous a permis d'obtenir un
composé MgNi amorphe après seulement 10 heures de broyage ce qui tend à confirmer
la viabilité économique du procédé. Ce matériau présente une capacité de 1ère décharge
égale à 522 mAh/g soit une capacité largement supérieure à celle des alliages
commerciaux à base de terres rares (280-320mAh/g).
Nos résultats montrent que le graphite utilisé comme additif pour limiter
le collage de la poudre durant le broyage provoque une diminution importante de la
capacité de 1ère décharge de l'électrode bien que le composé MgNi maintienne sa
structure amorphe. L’incorporation du carbone au sein de MgNi à la place de
l’hydrogène pourrait participer à cette perte d’activité mais elle ne peut l’expliquer en
totalité. Une étude approfondie sur l'effet du graphite démontre que le carbone
incorporé au sein de l'alliage MgNi diminue sa capacité d'hydruration en modifiant ses
propriétés thermodynamique (élargissement du spectre d'énergie des sites d'hydruration)
et cinétique (limitation du transfert électronique).
Nos travaux indiquent par ailleurs une recristallisation partielle du MgNi
amorphe en Mg2Ni plus MgNi2 lorsque le broyage est prolongé au-delà de 10 heures ce
qui, à ce jour, n'avais jamais été reporté dans la littérature. La recristallisation a un effet
néfaste sur la capacité d'hydruration du matériau et doit donc être évité. Ce phénomène
de recristallisation est attribuable aux conditions extrêmement énergétiques de notre
broyage qui pourraient déstabiliser la structure amorphe par l’accumulation de défauts à
la surface et au sein de matériau. Le fait de réaliser le broyage de manière discontinue
limite considérablement le phénomène de recristallisation. Ce résultat est
particulièrement surprenant et démontre pour la première fois que non seulement la
durée du broyage mais aussi le mode de broyage a une influence sur la structure finale
du composé.
L’oxydation irréversible du magnésium en hydroxyde de magnésium par contact
avec l'électrolyte KOH diminue notablement la durée de vie de l'alliage MgNi en
diminuant la quantité de matière active et possiblement en affectant les réactions de
transfert de charge et de diffusion de l’hydrogène à l’interface alliage/électrolyte. Ainsi,
l'électrode MgNi perd 70% de sa capacité de décharge après seulement 20 cycles de
charge/décharge. Un effort considérable a donc été consacré à l'amélioration de la tenue
au cyclage de l'électrode MgNi. Les meilleurs résultats ont été obtenus en substituant
partiellement le magnésium par du titane. Ainsi, l'alliage Mg0.5Ti0.5Ni conserve plus de
70 % de sa capacité initiale après 20 cycles. L’amélioration de la durée de vie de
l’électrode peut s'expliquer par la formation de TiO2 à la surface de l'alliage qui
augmenterait sa résistance à la corrosion.
Finalement, nos travaux sur l'influence du taux de charge de l'électrode MgNi
sur son comportement au cyclage montre une stabilisation de la capacité de décharge à
partir du second cycle lorsque le taux de charge est limité à 233 mAh/g, ce qui
correspond à un taux d'hydruration de 0,8 % pds. Pour des taux d'hydruration inférieurs,
les contraintes mécaniques engendrées par l'expansion volumique de l'alliage lors de
l'absorption d'hydrogène sont considérées comme insuffisantes pour assurer une
décrépitation continue de l'électrode ce qui permet à la couche passivante Mg(OH)2 de
maintenir sa fonction protectrice contre la corrosion. Cette étude démontre clairement
que la dégradation de l'électrode MgNi durant les cycles de charge/décharge n'est pas
simplement due à une corrosion temporel de l'alliage mais est directement liée à sa
décrépitation qui crée de nouvelles surfaces oxydables. Sur la base de ces résultats, nous
en concluons que les futurs efforts de recherche pour améliorer la durée de vie des
électrodes à base de magnésium devront se focaliser sur une amélioration de leur
résistance à la décrépitation par exemple en diminuant leur coefficient d'expansion
volumique et/ou en augmentant leur résistance à la rupture.


identifier: Rhouma, Oussama  (2014). Gestion d'interférence dans un réseau LTE hétérogène par contrôle d'admission cognitif.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en télécommunications, 95 p.

subject:
HetNet LTE
cellule femto
HeNB
cellule macro
MeNB
interférence DL
contrôle d'admission
simulation

abstract:
Dans ce mémoire, nous considérons un réseau LTE hétérogène (HetNet) macro-femto à accès
fermé avec un déploiement co-canal (idem, partage du spectre) et étudions ses performances en
termes de débit en présence d'un nouvel algorithme de contrôle d'admission qui impose une nouvelle
contrainte sur l'interférence reçue au niveau de la station de base femto (FBS).
En particulier, nous étudions le nouvel algorithme de contrôle d'admission dans un réseau HetNet
quand un nouvel utilisateur apparaît dans la zone de transmission de cellules femtos. Dans ce
contexte, nous développons un nouvel algorithme d'admission pour les réseaux macro-femto basé
sur la limitation de la quantité d'interférence générée reçue par les utilisateurs macros voisins qui
maximise le débit du sous-réseau femto et équilibre également la charge entre les sous-réseaux macro
et femto. Un nouvel utilisateur est admis au sous-réseau femto tout en assurant qu'aucune interférence
est générée sur les utilisateurs macros adjacents au-delàs d'un seuil maximal de puissance
permis.
Pour évaluer l'algorithme d'admission proposé, nous développons un simulateur LTE au niveau
système pour mesurer les gains en débit qu'ils procure à l'ensemble du réseau LTE HetNet à déploiement
co-conal. Nous comparons enfin par simulations le nouvel algorithme d'admission proposé
avec la technique conventionnelle d'admission sur la base de la puissance du signal reçu. Les résultats
obtenus suggèrent que les gains en débit total, pouvant atteindre jusqu'à 13 %, augmentent en
présence i) d'un nombre croissant d'usagers, ii) d'un nombre décroissant de cellules femto par celIule
macro, et iii) de distributions d'usagers moins uniformes et plus condensées autour des cellules
femtos. Ils révèlent également l'existence d'un seuil optimal du niveau d'interférence admissible que
peuvent générer les FBSs sur les usagers macros voisins. Nos simulations ont pu le situer dans la
configuration considérée à un niveau optimal proche de -60 dBm.


identifier: Huynh, Oanh Thi Hoang  (2012). Pseudoplusia includens densovirus (PiDNV) genome organization and expression strategy  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en virologie et immunologie, 92 p.

abstract:
La famille de Parvoviridae regroupe des virus de petite taille (215-255 Â) sans enveloppe dont la capside est de symétrie icosaédrique et dont le génome est une molécule d'ADN simple brin d'une taille comprise entre 4 et 6 kb. Cette famille se subdivise en deux sous-familles, celles des Parvovirinae regroupant les virus qui infectent les vertébrés et celle des Densovirinae regroupant les virus pathogènes d'invertébrés (68). Environ la moitié seulement des densovirus isolés à ce jour sont classés, faute de caractérisation suffisante de leur génome. Le densovirus de Pseudoplusia includens (PiDNV), objet de notre étude, a été isolé par Chao et al. (13) à partir des larves de ce lépidoptère. Les particules de PiDNV sont icosaédriques et contiennent une molécule d'ADN  linéaire simple  brin de 6  kb.  À chaque extrémité de la molécule une répétition terminale inversée (ITR) correspondant à 6-7% de la taille du génome permet, par appariement des séquences complémentaires, la formation d'une structure en forme de  «poêle  à  frire»  (panhandle-like structure) observable au  microscope électronique (13). L'électrophorèse en gel dénaturant SDS-polyacrylamide a révélé 4 protéines virales VPI-4 de 87 à  46 kDa. Par immunodiffusion, une réaction croisée partielle a été observée entre le virus GmDNV et le PiDNV (13). Pseudoplusia includens, l'hôte du PiDNV, a une aire de répartition s'étendant sur tout le continent américain (Nord et Sud). Il s'agit  d'une  espèce polyphage pouvant se  nourrir non seulement sur le soja mais  aussi d'autres  plantes économiquement importantes comme la patate douce, l'arachide, le coton, la tomate, les crucifères, etc. (12). En conséquence, le virus PiDNV peut être utilisé comme un agent de lutte biologique contre ce ravageur. Cependant, depuis la première caractérisation de Chao et al. (13), aucune caractérisation moléculaire de son génome n'a été pas faite. Nous reportons dans ce mémoire les résultats du clonage et du séquençage du génome du PiDNV ainsi que l'analyse de son organisation et de sa stratégie d'expression.

Nous avons purifié le PiDNV à partir des larves de Pseudoplusia includens, qui ont été fournies par le Dr. Yu-Chan Chao en 2000. Le génome du virus a été extrait et son analyse en gel d'agarose a permis de visualiser d'une bande de 6 kb. Ce génome a été coupé en deux moitiés par 1'enzyme de restriction Clal et les deux moitiés ont été clonées dans le vecteur pBluescript KS (  ) et séquencées. Le séquençage de la région interne du génome, entre les répétitions terminales inversées (ITRs), n'a pas posé de problème. Par contre, le séquençage des ITRs dont l'appariement de séquences complémentaires génère des structures en « épingles à cheveux» (hairpins) s'est avéré plus difficile et on a dû faire appel à différentes stratégies pour obtenir ces séquences. Ainsi, l'épingle à cheveux à chaque extrémité du génome viral dans un clone a été coupée au site de restriction BstUI en deux moitiés et chaque moitié a été clonée puis séquencée séparément. Cette approche a permis d'obtenir la séquence de l'extrémité 3' mais pas celle de l'extrémité 5'.  Le génome complet de PiDNV a été également cloné dans le vecteur linéaire pJAZZ-OC spécialement adapté au clonage d'ADN difficile à cloner (31). Seulement 6 clones positifs ont été obtenus à partir de 1848 colonies (0.3%). Ces clones ont été séquencés et leur séquençage a confirmé la séquence obtenue avec les séquences clonées dans pBluescript sans toutefois fournir la séquence de 1'épingle  à cheveux à 1'extrémité 5'.  Nous avons alors amplifié par PCR les ITRs en présence de trois additifs: la bétaine, le DMSO et le 7-deaza dGTP...


identifier: Janelle, Valérie  (2013). Immunomodulation thérapeutique dans un modèle de mélanome : Potentiel de mutants du virus de la stomatite vésiculaire et influence du système du complément.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en virologie et immunologie, 223 p.

subject: cancer vsv oncolyse

abstract:
Le cancer est une maladie multifactorielle difficile à traiter. En effet, les cellules
tumorales ont acquis des mutations leur permettant entre autres de s’évader du système
immunitaire. Cette tolérance immunitaire est alors extrêmement complexe à briser. La
virothérapie oncolytique est un moyen de plus en plus étudié dans le but d’induire un état
pro-inflammatoire au site tumoral en lysant les cellules cancéreuses. Ceci permet alors la
reconnaissance d’antigènes tumoraux en présence des signaux d’activation adéquats afin de
monter une réponse immunitaire antiturnorale. L’objectif global de ce projet est de
caractériser l’immunomodulation thérapeutique induite par divers mutants du virus de la
stomatite vésiculaire et déterminer comment potentialiser la reconnaissance de cellules
cancéreuses par le système immunitaire dans le modèle de mélanome murin B16gp33. Afin
de permettre l’étude des mécanismes immunitaires impliqués lors de l’oncolyse virale, nous
avons caractérisé différents mutants de la glycoprotéine d’enveloppe et de la protéine de la
matrice du VSV ayant des propriétés oncolytiques diverses sur le mélanome. Nous avons
ensuite pu établir que les virus plus cytopathiques induisent une meilleure réponse
immunitaire contre l’épitope exogène gp33 tandis que le mutant atténué MM5IR permet un
bris de tolérance plus large avec l’établissement d’une réponse immunitaire contre des
antigènes tumoraux variés. Nous avons également démontré que, bien que n’influençant pas
la virothérapie, une inhibition transitoire du système du complément contribue à une
immunomodulation antitumorale via l’action des cellules NK. Ce projet de thèse met donc en
relief la possibilité d’influencer le système immunitaire à reconnaître à nouveau les cellules
tumorales soit par l’action d’agents dynamiques comme le VSV ou en ciblant directement des
intervenants du système immunitaire.

Cancer is a multifactorial disease difficuit to treat. Jndeed, tumor celis have acquired
mutations allowing them, among other things, to evade from the immune system. This
unmune tolerance is then extremely hard to break. Oncolytic virotherapy is a way
increasingly studied in order b induce a pro-inflarnrnatory state at the tumor site by lysing
cancer celis. This allows the recognition of tumor antigens in the presence of appropnate
activation signais to mount an antiturnor immune response. The overali objective of this
project is to charactenze the therapeutic immunomodulation mduced by various mutants of
vesicular stomatitis virus and 1mw to potentiate the recognition of cancer celis by the immune
system in the murine melanoma model B16gp33. To enable the study of immune rnechanisrns
involved in viral oncolysis, we characterized different mutants of the envelope glYcoprotein
and the matrix protein of VSV which have varicus oncolytic properties in melanorna ceils.
We then established that cytopathic viruses induce a better immune response against the gp33
exogenous epitope while the attenuated mutant MM5 . allows a wider tolerance break with
the establishment of an immune response against a variety of tumor antigens. We also
demonstrated that, although flot influencing virotherapy, a transient inhibition of the
complement system contrihutes to antitumor immunomodulation through the action of NK
ceils. Globally, this thesis focuses on the ability to influence the immune system to recognize
tumor celis hy the action


identifier: Ben Aissia, Mohamed Aymen  (2014). Étude des variables hydrologiques dans un cadre multivarié et dans un contexte de changement.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 262 p.

subject:
variables hydrologiques
hydrologie
détermination
adaptation
comparaison
application des techniques d'analyse
modélisation
changements climatiques

abstract:
Les études portant sur les évènements hydrologiques sont cruciales vu leurs nombreux
impacts sur l'économie et l'environnement. Ces études nécessitent l'analyse et la modélisation
des variables hydrologiques décrivant l'évènement en question. Généralement, les événements
hydrologiques sont caractérisés par différentes variables corrélées, par exemple volume, pointe et
durée de crue, intensité, durée et sévérité des tempêtes et durée et ampleur des sécheresses. Par
conséquent, l'analyse de chacune de ces variables séparément (univariée) ne peut pas fournir une
évaluation complète et adéquate des risques pour ces événements. D'autre part, plusieurs études
ont rapporté des changements temporels des caractéristiques du régime hydrologique des cours
d'eau. Les changements climatiques peuvent être à l'origine de tels changements.
Dans cette thèse, l'objectif général visé est de déterminer, adapter et appliquer les
méthodes les plus prometteuses pour l'analyse et la modélisation, dans des cas pratiques, des
variables hydrologiques à la fois dans un cadre multivarié et dans un contexte de changement
climatique. Plus précisément, la présente thèse vise à combler un vide pour certaines des étapes
(imputation des données manquantes et détection des points de rupture) et éléments manquants
(étude régionale et évolution spatiale) pour une analyse fréquentielle multivariée complète des
variables hydrologiques. L'analyse fréquentielle est un des plus importants outils statistiques qui
englobe l'analyse et la modélisation des variables étudiées. Par conséquent, l'analyse
fréquentielle multivariée a été retenue comme le cadre général de cette thèse. Par ailleurs, la
dépendance entre les variables hydrologiques représente un aspect très important quand on
considère des séries multivariées. L'étude de l'évolution temporelle et spatiale de la dépendance
sur des séries hydrologiques simulées et observées est, alors, d'une utilité majeure.
Dans la première étude de la thèse, une revue bibliographique sur les techniques
d'imputation des données manquantes dans des séries multivariées a été réalisée. À partir de
cette revue, on a déterminé les techniques les plus prometteuses qui ont été comparées et
appliquées sur des cas réels. La comparaison entre les techniques a été réalisée par l'évaluation
de la performance de chaque technique par Jackknife. Les résultats montrent que la dépendance
entre les composantes des séries multivariées joue un rôle important dans le choix et la
performance des techniques d'imputation.
Ensuite, une étude de détermination, adaptation, comparaison et application des tests de
détection des points de rupture dans un cadre multivarié a été réalisée. Les tests considérés sont
basés sur les fonctions de profondeur. Ils ont été comparés par une étude de simulation et puis
appliqués sur deux cas d'étude. Les résultats montrent que les performances des tests considérés
sont, en général, influencés par divers facteurs, comme la taille de l'échantillon et l'amplitude du
changement. Certains tests sont problématiques en cas d'échantillon de petite taille et d'autres
sont conseillés pour des fonctions de profondeur spécifiques.
Par la suite, l'évolution temporelle de la dépendance entre la pointe, le volume et la durée
de crue a été étudiée dans un contexte de changement climatique. Cette étude a été réalisée sur
des séries observées, résultats de réanalyse et simulées de deux bassins versants dans la province
de Québec, Canada: soit le réservoir Baskatong et la rivière Romaine et ce, en considérant
HYDROTEL et HSAMI comme modèles hydrologiques. Les résultats montrent que le
comportement des mesures de dépendance varie en fonction du modèle hydrologique, du modèle
général du climat et du scénario d'augmentation des gaz à effet de serre. De plus, le
comportement des séries issues de tau de Kendall et de rho de Spearman est similaire.
Enfin, une approche développée récemment en analyse fréquentielle régionale dans un
cadre multivarié a été appliquée sur la région de côte Nord dans la province de Québec, Canada.
Cette approche, comme extension du modèle de l'indice de crue, est basée sur les copules et les
quantiles multivariés. Dans ce travail, l'accent est mis sur les aspects pratiques de cette approche
en l'appliquant sur la pointe et le volume de crue. Les résultats montrent que l'approche
proposée performe bien sur les cas d'études qu'on a considérés et que l'erreur du modèle dépend
aussi bien du risque, de la discordance bivariée que de la discordance univariée.