Dissertations / Theses on the topic 'Coût génétique'

L’alloimmunisation maternelle est la réponse immunologique à la présence d’un antigène (alloantigène) dans le sang pendant la grossesse d’une femme RhD négatif. Des options de dépistage existent, mais aucune évaluation du coût/efficacité n’a été réalisée. Ce travail est une étude de simulation des rapports coût/efficacité des options de dépistage du facteur Rhésus fœtal pendant la grossesse de femmes RhD négatif du Québec. Le modèle a considéré quatre options : 1) la prophylaxie systématique, 2) le génotypage fœtal, 3) le typage immunologique du père et 4) le dépistage mixte. En ce qui concerne la première grossesse, la prophylaxie systématique et le typage immunologique Rhésus du père ressortent comme étant les options les plus coût/efficace. Pour ce qui a trait à la deuxième grossesse, le typage immunologique ressort comme l'option la plus coût/efficace. Dans la situation actuelle, l’option génotypage fœtale n'est pas coût/efficace, mais le deviendrait si le test de génotypage feotal coûtait moins de 140 $ CA. Mots clés : Rhésus, alloimmunisation, fœtus, anémie, coût/efficacité, dépistage prénatal
La alloimmunisacion maternal es la respuesta inmunológica del organismo a la presencia de un alloantigeno en la sangre materna durante la gestación de una mujer RhD negativa. Existen diferentes opciones de despistaje, pero las evaluaciones de costo/eficacia no han sido realizadas. Este es un estudio de simulación de reportes de costo/eficacia de opciones de despistaje del factor Rhesus fetal durante la gestación de mujeres RhD negativas de Quebec. El modelo a considerado cuatro opciones: 1) la profilaxis sistemática, 2) el génotypage fetal, 3) el despistaje inmunológico RhD del papá et 4) el despistaje mixta. Durante el primer embarazo, la profilaxis sistemática y el despistaje inmunológico RhD del padre son las más costo/eficaces. Durante el segundo embarazo la opción despistaje inmunológica del padre es la opción más costo/eficaz. En las circunstancias actuales, la opción de génotypage fetal no es costo/eficaz, pero este lo sería si el test de génotypage costara menos de 140 $ CA.
Maternal alloimmunisation against Rhesus D antigen is an immunologic response to the presence of RhD antigen in the fetus of pregnant RhD negative women. Various screening options exist but the evaluation of their cost/effectiveness has never been done. This research is a simulation study that addresses the cost/effectiveness of fetal Rh screening options. The model considered four options: 1) the systematic use of anti-D immunoglobulin, 2) fetal RhD genotyping, 3) immunological determination of the father Rh factor and 4) mixed screening. During the first pregnancy, the two most cost/effective options were the systematic prophylaxis and immunological Rh typing options. Immunological typing was the most cost/effective option for the second pregnancy. Fetal genotyping is not a cost-effective option unless the cost of the test drops below 140 $CA.

En France, la population de rouille jaune du blé P. Striiformis f. Sp. Tritici (PST) est structurée en deux sous-populations : une population Nord qui provoque des épidémies tous les 3-4 ans, évolue rapidement et présente des pathotypes dotés de nombreuses virulences, et une population Sud plus sporadique et dominée par un pathotype simple (6E16-Av9). Malgré la sensibilité des variétés de blé du Sud de la France aux races du Nord et le potentiel migratoire de PST, cette structuration de la population se maintient. Pour expliquer cette structuration, nous avons testé si (i) les pathotypes du Nord subissent une diminution d’agressivité du fait du nombre élevé de virulences qu’ils portent, (ii) le pathotype 6E16-Av9 présente une adaptation aux conditions méditerranéennes. Parallèlement, nous nous sommes intéressés à décrire le lien entre cette population du Sud de la France et le reste de la zone méditerranéenne. Les tests de compétition de pathotypes ne différant que par une virulence ont révélé l’existence d’une moindre fitness chez les pathotypes porteurs d’une avirulence inutile. Néanmoins, pour trois cas sur huit, une plus forte agressivité des virulents est observée, nuançant ainsi l’importance de l’effet d’un coût des virulences sur la structuration observée. Des expériences de compétition au champ ont parallèlement confirmé la meilleure adaptation du pathotype 6E16-Av9 à hautes températures (thèse M. Mboup, 2008). L’étude génétique de PST autour du Bassin Méditerranéen (AFLP et SSR) confirme l’appartenance de la population du Sud à une population Ouest Méditerranéenne et illustre l’importance des migrations de spores du Maghreb vers le Sud de l’Europe. L’identification au Maghreb du gène de résistance Yr8 dans les principales variétés de blé cultivées explique l’importance de la virulence correspondante v8 dans les populations méditerranéennes, et l’avirulence des pathotypes du Nord (Av8) sur variétés du Sud. L’étude d’un échantillonnage de PST sur le reste du Bassin Méditerranéen révèle la proximité génétique de la population de l’Ouest avec celle du Moyen Orient, dont elle est probablement issue par migration. Ces analyses montrent aussi une diversité supérieure des populations de PST encore plus à l’Est, au Pakistan, où la diversité des conditions environnementales biotiques et abiotiques contribuent à l’existence et la différentiation de populations contrastées de PST. Les relations phylogénétiques entre les différentes populations échantillonnées et le gradient de diversité Ouest-Est observé apportent des indications sur l’origine et la diversification des populations de rouille jaune sur le contient eurasien
The wheat yellow rust is structured in two sub-populations in France : a North population responsible for recurrent epidemics (every 3-4 years) due to pathotypes with complex virulence patterns, and a South population, sporadic and dominated by one simple pathotype (6E16-Av9). Despite the high susceptibility of southern France cultivars to the Northern pathotypes and the presence of spore exchanges between the two areas, this spatial structure is steady over time. In order to explain this structure, we tested if (i) the Northern pathotypes present a fitness penalty due to the unnecessary virulence genes carried; (ii) the southern population has a fitness advantage under Mediterranean conditions. In addition we studied the genetic relationship of the South France PST population with populations from the Mediterranean area. Competition tests between pathotypes differing by one virulence revealed a higher fitness of avirulent isolates. However, for three pairs over eight, an higher aggressiveness was observed for virulent isolates, limiting the impact of the virulence cost in the observed PST structure. Field competitions confirmed the best fitness of 6E16-Av9 pathotype at high temperatures (Mboup PHD, 2008). The genetic study of PST in Mediterranean area (AFLP and SSR) confirmed the belonging of South isolates to a Mediterranean population and highlined the importance of spore migration from North Africa to southern Europe. The identification of the resistance gene Yr8 in the prevalent wheat cultivars in North Africa explains the high frequency of the corresponding virulence v8 in the Mediterranean area, as well as the incapacity of northern pathotypes (Av9) to develop in that area. A complementary sampling revealed the genetic proximity of Mediterranean population with Middle East population, from which it probably originated. An even greatest genetic diversity is depicted, in Pakistan, where probably biotic and abiotic environmental diversities contribute to the existence and the differentiation of contrasted populations. Phylogenetic relations between the populations studied bring some indications on the origin and diversification of PST in the Eurasian continent

Le maintien de la connectivité à travers les paysages urbains, par nature très fragmentés, est un enjeu majeur de conservation de la biodiversité urbaine. On observe une prise en compte croissante de la connectivité dans les politiques d’aménagement du territoire, notamment avec l’établissement de la trame verte et bleue. De multiples outils cartographiques permettent de mettre en évidence les continuités écologiques (zones de forte connectivité), mais leur validation fonctionnelle fait souvent défaut. L’objectif de cette thèse est de valider les prédictions d’un modèle de chemin de moindre coût, sur plusieurs villes et avec différents modèles biologiques. Les espèces étudiées présentent différents modes et capacités de dispersion (vol, marche, reptation) et des exigences écologiques spécifiques (préférences pour les milieux herbacés ou boisés). Des protocoles de validation basés sur l’écologie du mouvement et la génétique du paysage sont appliqués, dans un souci de réplication (au sein de plusieurs villes) et de contrôle de la variabilité inter-individuelle. Nos résultats montrent des mouvements accrus au sein des continuités écologiques comparés à ceux observés en contextes paysagers prédits comme non connectés : les hérissons transloqués s’y déplacent sur des distances plus longues, plusieurs passereaux répondent à la repasse de chant sur de plus longues distances et les papillons de nuit montrent des taux de recapture beaucoup plus élevés. Par ailleurs, les analyses indirectes réalisées sur l’escargot petit-gris montrent une relation assez faible entre la différenciation génétique des populations et les modèles de connectivité. Ce travail fournit des arguments scientifiques pour soutenir la mise en place de continuités écologiques en milieu urbain
Maintaining connectivity across urban landscape, intrinsically fragmented, is a major issue of urban biodiversity conservation. Connectivity is increasingly taken into account by policy and stakeholders, especially through the establishment of the blue-green infrastructure. Multiple mapping tools allow to detect ecological networks (highly connected areas), however their functionnal validation is often lacking. The objective of this study is to validate least cost path analysis predictions in several cities with different biological models. Studied species vary in terms of dispersal means and capacities (flight, walk, crawling) and habitat requirement (e.g. herbaceous or forested habitats). Several protocols based on movement ecology and landscape genetic are applied, focusing on replication (within and among cities) and control of inter-individual variability. Our results indicate that movement is increased in predicted ecological networks when compared with areas predicted as poorly connected: the translocated hedgehogs travelled longer distances, several passerine responded to song playback over longer distances, and moths showed increased recapture rates. Indirect analysis on the garden snail showed a weak relation between population genetic differentiation and connectivity models. This work provides scientific support for the establishment of ecological networks in urban landscapes

Dans cette thèse, nous avons développé de nouvelles méthodes d'aide à la décision pour l'ordonnancement dans la chaîne logistique. Nous avons proposé des méthodes qui privilégient la coopération entre les différents acteurs de la chaîne logistique notamment en ce qui concerne la négociation avec les fournisseurs sur les dates d'arrivée des composants, et avec les clients sur les dates de livraisons des produits finis. Au niveau opérationnel, chaque acteur construit son ordonnancement par rapport à ses propres centres de production. Comme la production de produits finis dépend des composants, des négociations sont entamées entre les acteurs concernant les dates d'arrivées des composants (les fenêtres de temps). Une solution globale est obtenue par une approche itérative pour définir l'ordonnancement juste à temps minimisant la somme des pénalités (retards et avances par rapport aux dates fixées). Pour la résolution du problème d'ordonnancement juste à temps, local à chaque centre de production, nous avons proposé une méthode approchée basée sur les algorithmes génétiques. Chaque solution est évaluée grâce à un algorithme pseudo-polynomial basé sur le PERT coût. Un contrôle semi décentralisé est développé pour assurer la convergence des négociations. Par ailleurs, nous avons étudié un ensemble de problèmes concernant l'optimisation des transports dans les chaînes logistiques.

Nos travaux concernent la mise en œuvre de méthodologies pour la résolution et l'optimisation de la production en tenant compte des impératifs économiques, jouant aujourd'hui un rôle déterminant dans la conduite de la production industrielle. Pour le problème du job-shop flexible dans lequel les interactions entre les critères sont supposées disponibles, cinq critères ont été retenus : le Makespan, la charge critique, la charge totale, la pénalité de retards/avance et le coût de la production. Dans ce sens, nous avons, d'abord, traité le problème de décision et d'évaluation d'une solution et introduit ensuite trois approches intégrées, basées sur les algorithmes génétiques, améliorant les approches évolutionnistes existant dans la littérature : la méthode statique basée sur l'intégrale de Choquet, la méthode approchée basée sur le concept Paréto-optimalité ainsi que la méthode basée sur le concept de ε-dominance Paréto-optimalité. Les approches adoptées consistent à générer une variété de solutions optimales diversifiées dans l'espace de recherche de solutions, et d'aider le décideur, quand il ne peut pas donner une préférence particulière à l'une des fonctions objectif. Les résultats proposés, obtenus globalement pour l'ensemble des critères, ont été comparés, avec succès, avec ceux obtenus par d'autres approches existantes sur plusieurs benchmarks de complexités distinctes.

Le contexte actuel impose aux entreprises des délais de plus en plus serrés, alors que la demande est de plus en plus irrégulière. Dans cet environnement incertain, notre travail concerne la mise en œuvre des méthodologies coopératives pour résoudre les problèmes des job-shops flexibles avec des demandes prévisionnelles. Il s'articule autour de deux parties principales. La première consiste à trouver un ordonnancement pour les demandes fermes. La deuxième consiste à insérer les demandes prévisionnelles dans les solutions initiales en optimisant les critères considérés, en utilisant des méthodes d'insertion (statique et dynamique). Pour tester l'efficacité des solutions, on à déterminer deux approches de calcul des bornes inférieures pour les critères (bornes des demandes fermes et des prévisionnelles). Une méthode de résolution pour les problèmes multicritères en affectant les poids de préférence des critères dynamiquement. Enfin, nous concluons par des d'exemples d'applications
In this work, we consider the flexible job-shop scheduling problem with uncertain demands and we develop a new cooperative methodology to solve it. It is organized in two main parts. The first one consists in finding a scheduling for the firm demands. The second one consists in developing methods allowing of insertion the predicted demands in the solutions found initially with insertion methods (static method and dynamic method) while optimizing the considered criteria. To test the effectiveness of these solutions, we determine an approach based on the calculation of the lower bounds for the criteria, which calculation on the firm demands and on the estimated ones. A method of resolution for multicriterion problems is proposed to help the decision maker when it cannot give a particular preference to the criteria. Moreover, we validate these methods on a series of example. Finaly, we conclude this memory by listing some advantages of our methods

Les bus électriques à batterie (BEB) représentent une solution prometteuse pour remplacer les flottes de bus diesel actuelles consommant des énergies fossiles grâce à leur efficacité énergétique élevée et à leur potentiel de réduction des émissions de gaz à effet de serre et à l’absence d’émissions de polluants atmosphériques locaux. Cependant, cette technologie doit faire face à plusieurs défis, en particulier le coût total de possession (TCO) élevé et des contraintes opérationnelles comme l’autonomie des bus, le temps et le lieu de recharge. Cette thèse présente une méthodologie systématique qui vise à développer des solutions pour surmonter ces défis en fournissant un dimensionnement des batteries et une stratégie de recharge optimales pour les BEB. D'abord, un modèle énergétique multi-physique de bus est développé pour évaluer ses besoins énergétiques en prenant en considération ses différents systèmes énergétiques. Ensuite, la consommation d'énergie du bus est évaluée dans plusieurs conditions de fonctionnement afin de quantifier sa consommation d'énergie réelle. Un modèle techno-économique d'une ligne de bus est développé afin d'évaluer l'impact des différentes stratégies de dimensionnement et de recharge des batteries sur les coûts et le fonctionnement du BEB. Ensuite, un modèle TCO est introduit en tenant compte les coûts unitaires BEB, les coûts d'achat et de remplacement des batteries, les coûts d'électricité, les coûts d'infrastructure et de maintenance. L'analyse des résultats d’un cas d’étude à Paris souligne les compromis entre le TCO et les perturbations et les retards des horaires du BEB en fonction des différentes tailles de batterie et stratégies de recharge. Enfin, une méthodologie minimisant le TCO est proposée en déterminant un dimensionnement des batteries et une stratégie de recharge optimales pour la flotte de BEB tout en garantissant l'absence de perturbation des horaires ou des interruptions du service. Elle repose sur une optimisation en deux étapes qui utilise à la fois la programmation dynamique et un algorithme génétique. Les résultats montrent que la méthodologie proposée pourrait réduire le TCO du BEB entre 15-25% par rapport aux approches actuellement adoptées
Initiatives to decrease emissions from the transport sector are increasing worldwide by seeking alternative technologies to replace oil-based mobility. Battery Electric Buses (BEB) present a promising solution thanks to their high energy efficiency, low greenhouse gas emissions and the absence of local pollutant emissions. However, this technology still faces many challenges, especially its high total cost of ownership (TCO) and other operational factors such as the limited bus driving range, the high energy refueling time, and the required charging technologies and strategies. In this context, this thesis presents a systematic methodology that aims at developing solutions to help overcoming these challenges by providing optimal battery sizing and charging strategy for BEB. First, a comprehensive multi-physical bus energy model is developed to evaluate its energy needs considering all the energy systems encountered within. The energy consumption of the bus is then evaluated at a variety of operating conditions. Then, a techno-economic model of an entire bus line is developed in order to assess the impact of different battery sizing and charging strategies on the costs and operation of BEB. A TCO model is introduced considering the BEB unit costs, battery purchase and replacement costs, energy and power costs, infrastructure, and maintenance costs. A case study in Paris city is presented and the analysis reveals the resulting tradeoff between the TCO and BEB schedule disruptions and delays as function of different battery sizes and charging strategies. A methodology to minimize the TCO of BEB deployment is presented providing the optimal battery sizing and charging strategy for BEB, while respecting the BEB operation constraints. The methodology is a 2-step optimization algorithm that utilizes both Dynamic programming and Genetic Algorithm optimization routines. The results show that the proposed methodology could reduce the BEB TCO between 15-25% compared to the currently adopted approaches to deploy BEB

La lutte antivectorielle est le moyen général le plus efficace pour prévenir la transmission du paludisme en Afrique sub-saharienne. La résistance aux insecticides pyréthrinoïdes (mutation kdr) est apparue et évolue parmi les vecteurs, essentiellement An. Gambiae s. L. L'efficacité des moustiquaires imprégnées de pyréthrinoïdes semble être menacée par la présence de la résistance et la recherche d'alternatives aux pyréthrinoïdes est donc une priorité. Au laboratoire comme dans les populations naturelles, l'étude des caractéristiques et de la dynamique de la mutation de l'acétylcholinestérase (ace-1R) qui confère la résistance aux carbamates et aux organophosphorés (insecticides proposés comme alternatifs aux pyréthrinoïdes) nous révèle qu'elle confère un avantage aux moustiques An. Gambiae s. S. Qui la portent en présence d'insecticide. Cet avantage se manifeste chez les hétérozygotes du fait de la dominance partielle du gène et il varie selon les insecticides. En absence d'insecticide il existe un coût génétique qui affecte des traits d'histoire de vie du moustique résistant diminuant ainsi ses chances de reproduction. Ce coût génétique est probablement dû à la forte diminution d'activité totale de l'enzyme codée par ace-1R. La mutation ace-1R est déjà présente à des fréquences élevées dans les populations naturelles de l'Afrique de l'Ouest. Elle résulte d'une mutation unique qui s'est propagée sur l'ensemble des sites que nous avons étudiés probablement par migration. Sa présence chez les deux formes S et M d'An. Gambiae s. S. Est due à une introgression. Elle est présente sous forme de deux allèles : un allèle résistant ace-1R constitué d'une copie du gène ace-1 portant la mutation G119S et un allèle « dupliqué » Ag-ace-1D qui porte une copie sensible et une copie G119S du gène ace-1 liées sur le même chromosome. Cette duplication pourrait diminuer le cout associé à la résistance et rendre ainsi inopérantes certaines stratégies de lutte par alternance d'insecticides. Ces trois allèles sont maintenant en compétition dans les populations naturelles d'An. Gambiae vecteur majeur du paludisme en Afrique de l'Ouest. Au Bénin, l'étude des mécanismes de résistance dus à la modification de la cible chez An. Gambiae s. L et Culex quinquefasciatus nous révèle que beaucoup de populations sont résistantes au DDT et à la perméthrine. Chez An. Gambiae, la comparaison des résultats de mortalité obtenus avec le DDT et la perméthrine indique que la résistance observée est en majeure partie due à la mutation kdr. La distribution de la mutation kdr est cependant inégale sur l'ensemble des sites. Deux espèces du complexe (An. Gambiae s. S. Et An. Arabiensis) ont été retrouvées soit seules, soit en sympatrie. Au sein de l'espèce An. Gambiae s. S. , la forme moléculaire S est présente dans presque toutes les localités prospectées tandis que la forme M n'a une forte proportion qu'au Sud et au nord. Notre étude a montré un fort lien entre la fréquence de la mutation kdr et l'usage agricole des insecticides contre les ravageurs du coton. Toutefois très peu d'échantillons des deux espèces (An. Gambiae et Cx. Quinquefasciatus) ont été trouvés résistants aux carbamates et organophosphorés testés, et la fréquence de la mutation ace-1R est encore faible. Ceci indique que l'usage des carbamates et des organophosphorés pourra être encore envisagé dans l'élaboration d'une stratégie de gestion de la résistance. Ces travaux offrent des perspectives de recherches intéressantes sur les plans fondamental et opérationnel en matière de lutte contre les vecteurs du paludisme. En effet ils permettent d'améliorer nos connaissances sur la biologie et l'écologie du vecteur et sur leurs mécanismes de résistance. En vue d'une meilleure lutte antivectorielle, il serait intéressant que les scientifiques des pays développés qui étudient la génomique travaillent en étroite collaboration avec les scientifiques des aires impaludées et avec les institutions locales
Vector control is one of the most effective methods of malaria prevention in sub-Saharan Africa. Resistance to pyrethroid insecticides (kdr mutation) has appeared in vectors of malaria, especially in An. Gambiae s. L. The effectiveness of pyrethroid-treated nets seems to be threatened by this resistance and the search for alternative insecticides is a priority. In the laboratory, as in field studies, the presence of an acetylcholinesterase mutation (ace-1R), which confers resistance to carbamates and organophosphates (insecticides proposed as alternatives to pyrethroids), provides an advantage to An. Gambiae s. S. In contact with the insecticide. This advantage is shown in heterozygotes by measuring the partial dominance of the gene. In the absence of insecticides, a genetic cost affects some life history traits of resistant mosquitoes, reducing their chances of reproduction. This genetic cost is probably due to the important reduction of enzymes activity coded by ace-1R. The ace-1R mutation is already present in high frequencies in natural populations of West Africa. This distribution results from a single mutation event that has been spread across our study sites by migration. Its presence in M and S forms of Anopheles gambiae s. S. Is due to a introgression phenomenon. The mutation is present in the two alleles : one ace-1R resistant allele made of a copy of the ace-1 gene carrying the G119S mutation, and one duplicated allele, Ag-ace-1D, that carries one susceptible and one resistant G119S copy linked on the same chromosome. This duplication might reduce the cost associated with the resistance and impair vector control strategies based on alternating insecticides. These alleles are in competition in natural populations of Anopheles gambiae, the primary vector of malaria in West Africa. In Benin, two species of the An. Gambiae complex (An. Gambiae s. S. And An. Arabiensis) were found either alone or in sympatry. In An. Gambiae s. S. , the S molecular form is present in almost all localities, whereas the M form was found in high proportions only in the south and the north. The study of resistance mechanisms due to target site modification in Anopheles gambiae s. L. And Culex quinquefasciatus reveal that many populations are resistant to DDT and permethrin. In Anopheles gambiae, the comparison of mortality with DDT and permethrin indicates that the resistance is due in large part to the kdr mutation. However, the distribution of this mutation is variable between sites. Our study showed a strong link between the frequency of the kdr mutation and agricultural use of insecticide against cotton pests. In all cases, very few samples of the two species (An. Gambiae and Cx. Quinquefasciatus) were found to be resistant to the carbamates and organophosphates used. The frequency of the ace-1R mutation was also small. This indicates that the use of carbamates and organophosphates might still be used in a resistance management strategy. These studies offer interesting perspectives on the possibilities of vector control for prevention of malaria. In fact, they allow improving our understanding of the biology and ecology of the vector and on the resistance mechanisms. In the pursuit of a better vector control strategy, it would be interesting for scientists in developed countries studying genomic to work in collaboration with scientists in areas where malaria is present and with local institutions

La logistique collaborative est récemment devenue un élément important pour beaucoup d'entreprises afin d'améliorer l'efficacité de leur chaîne logistique. Dans cette thèse, nous étudions les possibilités offertes par les problèmes de collectes et livraisons pour améliorer les performances des chaînes logistiques grâce au transport collaboratif. La thèse est inscrite dans un projet européen nommé SCALE (Step Change in Agri-food Logistics Ecosystem). Dans un premier temps, deux métaheuristiques sont proposées et étudiées pour résoudre le problème de collectes et livraisons avec transbordements. Celles-ci sont comparées aux travaux de la littérature et permettent d’améliorer les résultats sur certaines instances. Dans un deuxième temps, un modèle pour un problème de collectes et livraisons (PDVRP) est proposé. Celui-ci est utilisé pour étudier les bénéfices de la collaboration sur le transport. Il est appliqué sur des données générées aléatoirement et sur des données réelles issues du projet SCALE. Enfin troisièmement, un modèle pour un PDVRP particulier est présenté. Dans ce modèle, les marchandises doivent passer par exactement deux points de transbordement entre les points de collecte et les points de livraison. Ce problème est inspiré d'une seconde étude de cas réalisée dans le cadre du projet SCALE. Ceci permet de mettre en évidence l’intérêt de la collaboration et du transbordement dans le domaine du transport de marchandises
Collaborative logistics have become recently an important element for many companies to improve their supply chains efficiency. In this thesis, we study pickup and delivery problems to improve supply chains efficiency thanks to collaborative transportation. The thesis was part of the European project SCALE (Step Change in Agri-food Logistics Ecosystem). Firstly, two metaheuristics are proposed and studied to solve the Pickup and Delivery Problem with Transshipments. These metaheuristics are compared with literature works and the results of several instances are improved. Secondly, a mathematical model for a pickup and delivery problem (PDVRP) is proposed. This model is used to study the benefits of collaboration on transportation. It is applied on random data and on a case study from SCALE with real data. Finally, a model for a particular PDVRP is presented. In this model, the shipments have to cross exactly two transshipments nodes between their pickup and delivery points. This problem is inspired by a second case study made during the project SCALE. This allows to highlight the importance of collaboration and transshipment in the field of goods transportations

Les moutons domestiques sont élevés pour la production de viande, de lait et de laine et sont retrouvés partout dans le monde dans des environnements variés. On a montré que les moutons présentaient une certaine diversité génétique, mais celle-ci n'a pas été complètement caractérisée: il existe encore de nombreuses populations de moutons qui n'ont pas été étudiées. L’objectif de cette thèse était d'étudier la diversité génétique dans des races de moutons suédoises et françaises, en utilisant puces de marqueurs de haute densité. De plus, dans les populations suédoises, d’autres méthodes ont été utilisées: le génotypage de marqueurs microsatellites, de séquences de rétrovirus endogènes et les données de pedigree. Dans la population Gute, l’estimation du niveau de consanguinité et d’'hétérozygotie, en utilisant le pedigree de toute la population suédoise enregistrée, ainsi que le pedigree et des génotypages de microsatellites complémentaires d'un échantillon de la population (N = 94) ont indiqué un schéma de sélection orienté vers une réduction de la consanguinité. L'étude des relations génétiques entre les races grâce au génotypage de rétrovirus endogènes a montré que les races ovines Klövsjö, Värmland, Finewool, Gute et Roslag avaient des caractéristiques de races primitives (absence de rétrovirus ou présence de la séquence rétrovirale spécifique enJSRV-7) tandis que les races ovines Finewool, Gute et Roslag avaient des fréquences modérées de enJSRV-18, ce qui signe des races de moutons plus modernes. L'étude des variants de deux gènes de coloration de la toison, ASIP et MC1R, et leur association avec la couleur noire a révélé différentes histoires de sélection dans cinq races de moutons suédoises étudiées. L'étude de la structure des populations de moutons Dalapäls, Fjällnäs, Gotland, Gute et Klövsjö, grâce au génotypage de puces SNP à haute densité a révélé que ces races sont génétiquement distinctes. Leur comparaison avec d'autres races européennes et des races du Sud-Ouest asiatique les rapproche d'autres races de moutons à queue courte du nord de l'Europe et montre qu’elles ont accumulé plus de dérive génétique que les races provenant d'autres zones géographiques. L'étude de 27 races françaises avec des génotypages de puces à haute densité a révélé que les populations de moutons français abritent une grande partie de la diversité des moutons européens au sein d’une petite région géographique. Les balayages sélectifs ont montré : des points chauds de sélection, des cibles de sélection partagées par de nombreuses espèces, l’introgression d'un allèle adaptatif et une hétérogénéité allélique, qui a été confirmée par le reséquençage ciblé d'un gène de couleur de la toison, MC1R, dans des races sous sélection
Domestic sheep are raised for meat, milk and fibre production and are found all around the world in many types of environments. Sheep have been shown to be genetically diverse but this genetic diversity has not been fully described: there are still many sheep populations which have not yet been studied. The purpose of this thesis was to study genetic diversity in Swedish and French sheep breeds using high density marker arrays. Additional methods, including genotyping of microsatellite markers, and endogenous retroviruses and pedigree information were used to study Swedish sheep populations. Inbreeding and heterozygosity estimated in Gute sheep using the pedigree of the entire registered Swedish population and additionally microsatellite genotypes and pedigree from a sample of the population (N=94) indicated a breeding program with the purpose of reducing inbreeding. Studying genetic relationships among breeds by genotyping endogenous retroviruses indicated Klövsjö, Värmland, Finewool, Gute and Roslag sheep breeds had characteristics of primitive breeds (absence of retroviruses or presence of the specific retrovirus event enJSRV-7) although Finewool, Gute and Roslag sheep breeds had moderate frequencies of enJSRV-18 which is indicative of more modern sheep breeds. Studying variants in two coat colour genes, ASIP and MC1R, and their association with black coat colour revealed different selection histories in five Swedish sheep breeds studied. Studying the population structure of Dalapäls, Fjällnäs, Gotland, Gute and Klövsjö sheep, using high density SNP genotyping revealed that these breeds are genetically distinct breeds. When comparing with other European breeds and south west Asian breeds, they grouped with other north European short-tailed sheep breeds and they had generally accumulated more drift than breeds from other geographical areas. Studying 27 French breeds with high density genotypes revealed that French sheep populations harbour much of European sheep diversity in a small geographic area. Selective sweeps identified: selection hotspots, selection targets in many species; introgression of an adaptive allele; and allelic heterogeneity, which was confirmed with targeted resequencing of a coat colour gene, MC1R, in breeds under selection

La marmotte alpine (marmota marmota, sciuride), espece hautement sociale au systeme d'appariement decrit comme etant monogame, suscite un grand interet comme modele d'etude de la socialite chez les mammiferes. Elle forme des unites familiales composees d'un couple dominant et des jeunes issus de portees successives. Apres une etude de faisabilite, l'utilisation des poils comme materiel biologique et des microsatellites comme outil genetique a permis d'etudier le systeme d'appariement de la marmotte alpine en quantifiant les paternites extra-couples dans les groupes familiaux d'une population des alpes francaises (la grande sassiere, parc national de la vanoise) et en discutant les couts et les benefices pour chaque sexe d'adopter une strategie alternative a la monogamie. Le pourcentage de paternites extra-couples s'est avere eleve (plus de 30%), et nous avons identifie plus de 19% de juveniles dont le male resident n'etait pas le pere. Le polymorphisme relativement eleve des microsatellites utilises a egalement permis d'aborder la genetique des populations de marmottes alpines a deux echelles : intra- et interpopulationnelles. Avec les indices de fixation de wright, nous avons mis en evidence une forte structuration genetique intrapopulationnelle due tres vraisemblablement a la structure sociale familiale, et une tendance significative a l'evitement de la consanguinite. Selon nos resultats, cette tendance serait due plutot a un effet famille qu'a un biais sexuel de la dispersion, ou qu'a un choix par la femelle d'un partenaire non-apparente.

L'estimation du coût des produits est une étape cmcialc pour les entreprises manufacturières d'aujourd'hui; surtout, en phase de conception, lorsque les conditions et les moyens de fabrication ne sont pas encore complètement connus. Pour ces raisons, il est important de fournir au concepteur les outils nécessaires en vue d'une estimation de coûts efficace, précise et adaptée aux connaissances relatives aux produits à ce stade. Dans ce travail, nous proposons une nouvelle méthode hybride d'estimation de coûts de produits basée sur les machines à vecteurs de support (communément appelées SVM) et les Algorithmes Génétiques (AG). Cet outil de l'intelligence artificielle fondé sur la théorie de l'apprentissage statistique a été choisi pour sa grande capacité d'apprentissage et de généralisation. Dans notre approche proposée, les SVM sont utilisées pour faire une approximation de la relation entre les conditions de conception et les paramètres du produit dans le cas d'estimation de coût. Les AG ont servi pour sélectionner les hyper-paramètres des SVM. En plus, et pour identifier les paramètres ou variables les plus influençant sur le coût final, nous avons fait appel aux « fuzzy curves », basées sur la théorie de la logique floue. De cette manière, nous pourrions jouer sur ces paramètres afin d'optimiser le coût final du produit. En résumé, notre approche hybride est capable d'effectuer l'estimation des coûts des produits, ainsi qu'une sélection des variables les plus pertinentes influençant sur ce demier. Pour démontrer son potentiel et sa robustesse, une application dans le domaine de fabrication mécanique est présentée.

De nos jours, le problème de transport de marchandise occupe une place importante dans la vie économique des sociétés modernes. Le problème de ramassage et de livraison (pick-up and delivery problem) est l’un des problèmes dont une grande partie des chercheurs s’y est intéressée.Il s’agit de déterminer un circuit de plusieurs véhicules, de façon à servir à coût minimal un ensemble de clients et de fournisseurs répartis dans un réseau, satisfaisant certaines contraintes relatives aux véhicules, à leurs capacités et à des précédences entre les nœuds. Les travaux de recherche développés dans cette thèse portent sur le PDPTW (Pickup and Delivery Problem with Time Windows) à plusieurs véhicules (m-PDPTW). Ce dernier a été traité dans les deux cas : statique et dynamique. Nous avons proposé plusieurs approches de résolution du m-PDPTW basées sur les algorithmes génétiques, l’optimisation multicritère et le calcul des bornes inférieures, et ceci pour minimiser un certain nombre de critères comme : le nombre de véhicules utilisés, la somme des retards ou le coût total de transport. Ces approches ont donné de bons résultats, principalement au niveau de la minimisation de la somme des retards où nous avons obtenu, dans plusieurs cas, un retard nul avec un coût de transport tolérable
Nowadays, the transport goods problem occupies an important place in the economic life of modern societies. The PDPTW (Pickup and delivery problem with Time Windows) is one which a large part of researchers was interested. This is an optimization vehicles routing problem which must meet requests for transport between suppliers and customers satisfying precedence and capacity.Researchers developed in this thesis concerns the resolution of the PDPTW with multiple vehicles (m-PDPTW). The latter was treated in two cases: static and dynamic.We have proposed some approaches to solving the m- PDPTW, based on genetic algorithms, multicriteria optimization and the lower bounds, and this to minimize a number of criteria such as: the vehicles number, the total travel cost, and the total tardiness time.Computational results indicate that the proposed approach gives good results with a total tardiness equal to zero with a tolerable cost

L'hydrogène est l'un des vecteurs énergétiques les plus prometteurs dans la recherche d'un mix énergétique plus durable. Plusieurs études et feuilles de route ont été réalisées sur le potentiel d'une économie « hydrogène » et ont identifié que même si de nombreuses technologies requisessont déjà disponibles aujourd'hui, le déploiement d'infrastructures hydrogène constitue la tâche la plus difficile de son développement, dont la mesure où on doit atteindre des coûts compétitifs et avoir l'acceptation du marché. La conception de la chaîne logistique de l’hydrogène (HSC), enparticulier à des fins de mobilité, implique une série de décisions importantes à différents niveaux (sources d'énergie, production, transport et stockage) et peut être considérée comme un problème multi-échelle et multi-période avec plusieurs parties prenantes. L'objectif de ce travail est de proposer un cadre méthodologique pour aborder le problème de conception de la HSC de manière complémentaire au travail proposé dans le travail de doctorat de (Sofia de Leon Almaraz, 2014) dans lequel une formulation multi-objectif a été mise en œuvre via la méthodologie - contrainte pour obtenir le front de Pareto, en optimisant trois objectifs en même temps : le coût journalier total, le potentiel de réchauffement global et un indice de risque de sécurité. Une analyse de sensibilité basée sur un plan d'expérience en utilisant les méthodes de plan factoriel et surface de réponse a été réalisée pour identifier les principaux paramètres (facteurs) et leur interaction affectant le critère économique, soit le coût journalier total (TDC) (réponse), englobant les coûts capitaux et opérationnels. Cette analyse de sensibilité souligne que la demande est de loin le paramètre le plus important qui conditionne fortement le critère TDC, de sorte que davantage d'efforts sont nécessaires pour modéliser l'incertitude de la demande de façon homogène. Dans la formulation initiale de la conception de la HSC, la taille du problème liée au nombre de variables binaires conduit souvent à des difficultés pour résoudre le problème. Dans ce travail, le potentiel des algorithmes génétiques (GA) via une variante de NSGA-II est exploré pour faire face à la formulation multi-objectif, afin de produire automatiquement le front de Pareto. La formulation du modèle a ensuite été étendue pour tenir compte de l'incertitude de la demande, ce qui donne plus de robustesse à l'approche proposée. Deux études de cas soutiennent cette analyse : d'abord au niveau régional, les résultats de la conception de la HSC pour l'ancienne région Midi-Pyrénées obtenus avec les deux modèles sont comparés. Les solutions obtenues par GA présentent le même ordre de grandeur que celles obtenues avec MILP (Programmation Linéaire en Nombres Entiers) dans le problème mono-critère, mais de meilleures solutions de compromis sont produites dans la formulation multi-objectif et des résultats plus flexibles sont obtenues avec la modélisation de l’incertitude de demande. Puis l’écosystème aéroportuaire, Tarbes-Lourdes, a été étudié : l'infrastructure aéroportuaire est une étude de cas intéressante, car un aéroport est une source d'émissions qui affectent le climat à cause des émissions générées par les activités faites à l'intérieur et à l'extérieur du périmètre de l'aéroport, liées à l’opération et utilisation de l’aéroport. Enfin, une analyse post-optimale sur une solution de compromis de la HSC est réalisée sur la base d'une évaluation sociale, via deux analyses coûts-bénéfices (CBA) d'un point de vue social (SCBA) et gouvernemental (subventions et taxes), montrant que l'incorporation d'externalités aide à financer une proportion importante des coûts. L'approche SCBA pour le déploiement de l'hydrogène intègre les avantages sociétaux induits à travers la réduction des émissions de gaz à effet de serre, la réduction de la pollution atmosphérique mais aussi les coûts sociaux par l'augmentation de la consommation de platine
Hydrogen is one of the most promising energy carriers in the quest for a more sustainable energy mix. Several studies and roadmaps have been carried out about the potential of a « hydrogen » economy and have identified that even if many of the required technologies are already available today, the deployment of hydrogen infrastructures constitutes the most challenging task for its development, so as to achieve competitive costs and mass market acceptance. The design of a hydrogen supply chain (HSC), in particular for mobility purpose, involves a series of important decisions at different levels, i.e. energy sources, production, transportation and storage and can be viewed as a multi-echelon, multi-objective and multi-period problem with multiple stakeholders. The objective of this work is to propose a methodological framework to tackle the HSC design problem in a complementary manner to the work proposed in the PhD work of (Sofia de Leon Almaraz, 2014) in which a multi-objective formulation was implemented via the -constraint method to generate the Pareto front, optimising three objectives at the same time, total daily cost, global warming potential and a safety risk index. A sensitivity analysis based on a design of experiments through the Factorial Design and Response Surface methods was carried to identify the major parameters (factors) and their interaction affecting the economic criterion, i.e., the total daily cost (TDC) (response), encompassing capital and operational expenditures. This sensitivity analysis highlights that the demand is by far the most significant parameter that strongly conditions the TDC criterion so that more effort is needed to model demand uncertainty consistently in HSC design, especially since a long horizon time is considered for hydrogen deployment. Besides, in the initial formulation of HSC design, the size of the problem related to the number of binary variables often leads to difficulties for problem solution. In this work, the potential of genetic algorithms (GA) via a variant of NSGA-II is explored to cope with the multi-objective formulation, in order to automatically produce the Pareto front. The model formulation has then been extended to take into account demand uncertainty, giving more robustness to the proposed approach. Two case studies support the analysis: first at regional level, the results of a HSC design for the former Midi-Pyrénées region obtained with both models are compared. The solutions obtained by GA exhibit the same order of magnitude as those obtained with MILP (Mixed Integer Linear Programming) in the mono-criterion problem, but better compromise solutions are produced in the multi-objective formulation and more flexible ones are obtained with demand uncertainty modelling. Then an airport ecosystem, i.e. Tarbes-Lourdes has been studied: the airport infrastructure is an interesting case study, since an airport is a source of emissions that affect climate, including the emissions generated from activities occurring inside and outside the airport perimeter fence associated with the operation and use of an airport. Finally, a post-optimal analysis on a compromise solution of HSC configuration is carried out based via two cost-benefit analyses (CBA) from a social (SCBA) and governmental perspective (subsidies and taxes). The SCBA approach for hydrogen deployment integrates societal benefits for the reduction of greenhouse gas emissions, noise air pollution abatement and social costs for the increase in platinum consumption in the manufacture of fuel cells. By including external costs, economic benefits of the replacement of ICEV (internal combustion engine) by FCV (Fuel Cell Vehicles) were highlighted as well as the generation of positive social net present values

Dans l'environnement, l'évolution contemporaine des organismes vivants est de plus en plus dépendante des perturbations d'origine anthropique. En particulier, la pollution amplifie l'intensité ou la quantité des pressions de sélection auxquelles sont soumises les populations. Or ces changements peuvent avoir des effets négatifs sur la vie, la reproduction et la croissance des individus. La démographie des populations peut aussi être affectée, tout comme au cours des générations, les caractéristiques phénotypiques et génétiques de ces populations. Ainsi en réponse aux pressions de sélection, des changements microévolutifs sont susceptibles de se manifester. Mais ces phénomènes entraînent en parallèle la mise en place de coûts adaptatifs. Par exemple, une réduction de la diversité génétique d'une population induit une diminution du potentiel adaptatif face à d'autres contraintes. Ceci peut fragiliser le maintien de populations vivant dans des environnements toujours plus changeants, notamment avec l'accroissement des activités humaines. Dans une démarche d'évaluation des risques écologiques, il ne suffit donc plus d'étudier les mécanismes d'action et les effets néfastes immédiats des polluants sur les organismes vivants. Il est également nécessaire de développer nos connaissances sur l'évolution des populations en milieu pollué, et plus globalement en milieu stressant. Dans ce contexte, cette étude vise à déterminer les réponses microévolutives de populations d'un organisme modèle, Caenorhabditis elegans, exposées à des stress environnementaux et à mesurer les coûts adaptatifs de ces microévolutions. Ces populations ont été exposées expérimentalement, durant 22 générations, à une forte concentration en uranium, en chlorure de sodium ou à une alternance de ces deux polluants. L'analyse des modifications phénotypiques et génétiques observées, au travers des mesures de traits d'histoire de vie, a été accomplie grâce à plusieurs techniques de génétique quantitative. Nous avons notamment mis en évidence une différentiation génétique des populations exposées, associée à augmentation de la résistance, au cours du temps. La vitesse des réponses évolutives était dépendante des conditions d'exposition et de leurs effets sur l'expression de la structure génétique des traits (matrice G). Ces phénomènes microévolutifs ont pu être reliés à des coûts adaptatifs, tels qu'une réduction de la fertilité, dans de nouveaux environnements stressants (ex : augmentation de la température) ou en l'absence de stress. Ainsi, même après plusieurs générations sans la présence de polluant, les populations adaptées voient leur fragilité augmenter par rapport à des populations non adaptées. Toutefois, nous n'avons pas identifié de coûts supplémentaires pour les populations adaptées à l'environnement d'alternance par rapport à celles adaptées à une pollution constante. Ce projet nous a permis de mieux identifier comment une exposition à un ou deux polluants peut affecter la réponse évolutive de populations de C. elegans et d'évaluer les conséquences sur leur sensibilité aux conditions environnementales. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : évolution expérimentale, génétique quantitative, coûts adaptatifs, stress environnementaux, traits d'histoire de vie, structure génétique, adaptation locale, évolution du généralisme, Caenorhabditis elegans, pollution, uranium

Les coûts de la reproduction sont un compromis biologique (trade-off ) fondamental en théorie des histoires de vie. Par ce compromis, le succès, pour un organisme, d’un évènement de reproduction réduit sa survie et sa fertilité futures. Pour les écologues, ce trade-off correspond principalement à un compromis physiologique résultant d’un processus d’allocation ayant lieu à chaque instant et au niveau de chaque individu. Au contraire, en démographie évolutive, il est envisagé comme un trade-off génétique découlant du polymorphisme génotypique d’un gène pléiotropique agissant de manière antagoniste sur la reproduction aux jeunes âges et la fitness aux âges élevés. L’étude des mécanismes des coûts de la reproduction, physiologiques et génétiques, de leur possible cohabitation et de leur effets relatifs, croisés et conjoints est le sujet de cette thèse. Un examen attentif de la définition originelle des coûts de la reproduction par Williams (1966), nous permet de construire un modèle théorique des coûts physiologiques intégrant leurs aspects mécaniques et évolutifs. Cette construction nous permet d’induire l’intensité des coûts de la reproduction selon la position d’un organisme sur trois continuums d’histoire de vie: "slow-fast", "income-capital breeders" et "quantity-quality".A partir de la décomposition, par Stearns (1989b), de l’architecture des contraintes d’histoire de vie en trois parties – le niveau génotypique, la structure intermédiaire et le niveau phénotypique – nous étendons notre modèle conceptuel pour y intégrer à la fois des trade-offs physiologiques et génétiques. Cela nous permet d’inférer les effets de l’environnement, de sa variance et de la stochasticité individuelle sur la détectabilité de chaque famille de coûts. La différence entre coûts physiologiques et génétiques se retrouve également dans leur modélisation mathématique. Il est donc nécessaire de développer de nouveaux modèles permettant d’incorporer coûts physiologiques et génétiques. Nous proposons ensuite une méthode vectorielle de construction d’un tel type de modèle, que nous appelons Matrice de Projection de Population Multitrait (MPPM). Ce dernier peut implémenter chaque type de coût en l’intégrant dans la matrice en tant que trait. Nous étendons ensuite aux MPPMs les techniques d’analyse de sensibilité, standards en démographie évolutive, des modèles à un trait aux MPPMs. Surtout, nous décrivons un nouvel outil d’analyse, pertinent en théorie des histoires de vie et en démographie évolutive: la Trait Level Analysis. Elle consiste à comparer des modèles qui partagent les mêmes propriétés asymptotiques. Ceci est rendu possible par le repliement d’une MPPM selon certains traits, une opération qui réduit le nombre de traits du modèle en moyennant ses transitions selon les abondances ergodiques relatives. Ainsi, la Trait Level Analysis permet de mesurer l’importance évolutive des coûts de la reproduction en comparant des modèles implémentant ces coûts, avec des versions ergodiquement équivalentes de ces modèles mais repliées selon les traits supportant les compromis. Nous utilisons des méthodes, classiques et nouvelles, de calculs des moments de la fitness – gradient de sélection, variance du succès reproducteur, variance environnementale – que nous appliquons aux modèles avec coûts et sans coûts afin de mesurer leurs effets démographiques et évolutifs. Nous présentons les effets conjoints des coûts physiologiques et génétiques sur la distribution par âge des taux vitaux d’une population. Nous montrons également comment les coûts physiologiques influencent les deux composants de la sélection efficace, en aplatissant le gradient de sélection d’un côté et en accroissant la taille efficace de la population de l’autre. Enfin, nous démontrons comment l’effet tampon des coûts sur les variances environnementales et démographiques améliore la résilience d’une population soumise aux coûts physiologiques de la reproduction
Costs of reproduction are pervasive in life history theory. Through this constraint, the reproductive effort of an organism at a given time negatively affects its later survival and fertility. For life historians, they correspond mostly to a physiological trade-off that stems from an allocative process, occurring at each time-step, at the level of the individual. For evolutionary demographers, they are essentially about genetic trade-offs, arising from a genetic variance in a pleiotropic gene acting antagonistically on early-age and late-age fitness components. The study, from an evolutionary demographic standpoint, of these mechanisms and of the relative, cross and joint effects of physiological and genetic costs, is the aim of this thesis. The close examination of Williams (1966)’s original definition of the physiological costs of reproduction led us to produce a theoretical design of their apparatus that accounts for both their mechanistic and evolutionary mechanisms. This design allowed us to make predictions with regards to the strength of costs of reproduction for various positions of organisms on three life-history spectra: slow-fast, income-capital breeders and quality-quantity. From Stearns (1989b)’s tryptic architecture of life history trade-offs –that divides their structure into the genotypic level, the intermediate structure and the phenotypic level – we devised a general framework, which models the possible cohabitation of both physiological and genetic costs. From this, we inferred differing detectability patterns of both types of costs according to the environmental conditions, their variance and individual stochasticity. We could also establish that both costs buffer environmental variations, but with varying time windows of effect. Their dissimilarity emerges also from the differences between mathematical projection models specific to each cost. A new family of evolutionary models is therefore required to implement both physiological and genetic trade-offs. We then describe the vector-based construction method for such a model which we call Multitrait Population Projection Matrix (MPPM) and which allows incorporating both types of costs by embedding them as traits into the matrix. We extend the classical sensitivity analysis techniques of evolutionary demography to MPPMs. Most importantly, we present a new analysis tool for both life history and evolutionary demography: the Trait Level Analysis. It consists in comparing pairs of models that share the same asymptotic properties. Such ergodic equivalent matrices are produced by folding, an operation that consists in reducing the number of traits of a multi-trait model, by averaging transitions for the traits folded upon, whilst still preserving the asymptotic flows. The Trait Level Analysis therefore allows, for example, to measure the evolutionary importance of costs of reproduction by comparing models incorporating them with folded versions of these models from which the costs are absent. Using classical and new methods to compute fitness moments – selection gradient, variance in reproductive success, environmental variance - in models with and without the costs, we can show their effects on various demographic and evolutionary measures. We reveal, in this way, the combined effects of genetic and physiological costs on the vital rates of an age-structured population. We also demonstrate how physiological costs affect both components of effective selection, as they flatten the slope of selection gradients and increase the effective size of a population. Finally, we show how their buffering of environmental and demographic variance confer greater resilience to populations experiencing physiological costs of reproduction

Ce travail vise à optimiser la production de vêtements et à résoudre le dilemme entre le personnalisation et le coût dans le contexte de la personnalisation de masse. Tout d'abord, des méthodes pratiques de coupe (incluant la définition des tailles) pour la personnalisation de masse issues des pratiques industrielles de production sont proposées. Des tailles additionnelles, sélectionnées pour leurs bonnes performances de personnalisation et de coût, sont utlisées pour optimiser les processus de coupe, à savoir le taillant, le matellassage et placement, par des méthodes exactes et d'intelligence artificielle. Un algorithme génétique est utilisé pour construire l'ensemble de tailles optimisant le bien aller, une optimisation linéaire en nombres entiers est utilisée pour définir la planification de la coupe la moins coûteuse, une régression multi-linéaire et un réseau neuronal sont appliqués pour estimer la longueur des placements. Ces différentes méthodes proposées pour améliorer la personnalisation de masse se sont avérées efficaces. La relation indirecte entre le degré de personnalisation et le coût de la coupe est établie. Ces methodes ont également permis de définir les meileures compromis entre la satisfaction consommateur et les coûts de production. Le modèle de prévision de la longueur de placement permet de réduire la charge de travail pour le calcul de placement et fournit ainsi les longueurs de placements utiles pour estimer les coûts avec une efficacité élevée et une précision acceptable. L'ensemble de ces travaux contribue à la transition de la production de masse de vêtements vers personnalisation de masse
The work aims to make optimizations of garment production and resolve the dilemma between personalization and cost in the context of mass customization. Firstly, practical mass customization methods regarding cutting-related processes (including sizing) are proposed adapted from the industrial practice of traditional mass production. Due to the good performances of personalization and cost, additional sizes are adopted in the further optimizations of specific cutting-related processes, i.e., sizing, cutting order planning, and marker making with exact methods and artificial intelligence techniques. A genetic algorithm is used for the best set of additional sizes, an integer programming is employed for the best cutting order plan (i.e., the lay planning with the corresponding markers), a multi-linear regression, and a neural network are applied to estimating marker lengths. The proposed mass customization methods are proved to be efficient. The underneath indirect relationship between personalization and cost is established. With the help of the optimized cutting-related processes, the balance of personalization and cost is demonstrated. The estimation of marker length reduces the marker making workload and provides marker lengths for cutting cost estimation with a high efficiency and an acceptable accuracy. All the above enable the garment production to shift from mass production to mass customization

L'optimisation et l'organisation des moyens de production sur les chantiers de bâtiment passent par les différentes phases du cycle de vie d'un projet de construction. L'application des méthodes d'optimisation sur un chantier de construction est un problème complexe du a de multiples facteurs qui influent sur la production de chantier et au grand nombre de partenaires qui interviennent pendant l'opération de construction alors que leurs intérêts divergent. Notre travail porte sur la description des opérations de production sur les chantiers de bâtiment et sur la gestion des informations associées. Il a pour objet de concevoir et de réaliser un prototype destine a l'organisation et a l'optimisation des opérations sur les chantiers de bâtiment. Ce prototype permet la description des ouvrages, la préparation et l'organisation du chantier, des matériels de production et des équipes. Différents traitements techniques sont effectues pour vérifier la faisabilité des opérations au regard des contraintes structurelles et de mise en œuvre. La base de données dirigée par le prototype sert a capitaliser les informations issues des projets pour être utilisées pour tout projet de bâtiment. L'utilisateur dispose d'une base comparative des temps et des couts pour les différents modes constructifs des ouvrages, d'une définition de l'installation de chantier, d'un module de rotation des banches, d'un module de détermination de la logistique de chantier et d'un module de génération des activités de la construction pour donner une solution optimale du planning en utilisant une technique basée sur les algorithmes génétiques
Optimization and organization of production resources on bulding sites go through the different phases of the life cycle of a construction project. The application of optimization methods on a construction site is a complex problem. This complexity is due to different factors that control the production site and to a great number of partners involved during the construction operation, while their divergent interests. Our present work focuses on the description of production operations on bulding sites and the management of associated information. It aims to develop and implement a prototype for the organization and efficency of operations on building sites. This prototype allows the description of preparation and organization of construction works, and of site equipments and production teams. Different treatments are performed to verify the feasibility, in comparison with structural and implementation constraints. The database managed by the prototype is used to leverage all information from projects in a general base that maybe used for any bulding project. The user in this way has a comparative basis of time and cost required for the dlfferent kinds of construction works, a definition of the installation site, a daily frameworks programming, and a module for determining logistics and construction activites in order to provide an optimal schedule using a technique based on genetic algorithms

Pour la résolution de problèmes d’ordonnancement d’ateliers de type flow-shop en industries pharmaceutiques et d’ateliers de type job-shop flexible, deux méthodes d’optimisation ont été développées : une méthode utilisant les algorithmes génétiques dotés d’un nouveau codage proposé et une méthode d’optimisation par essaim particulaire modifiée pour être exploitée dans le cas discret. Les critères retenus dans le cas de lignes de conditionnement considérées sont la minimisation des coûts de production ainsi que des coûts de non utilisation des machines pour les problèmes multi-objectifs relatifs aux industries pharmaceutiques et la minimisation du Makespan pour les problèmes mono-objectif des ateliers job-shop flexibles.Ces méthodes ont été appliquées à divers exemples d’ateliers de complexités distinctes pour illustrer leur mise en œuvre. L’étude comparative des résultats ainsi obtenus a montré que la méthode basée sur l’optimisation par essaim particulaire est plus efficace que celle des algorithmes génétiques, en termes de rapidité de la convergence et de l’approche de la solution optimale
For flexible job-shop and pharmaceutical flow-shop scheduling problems resolution, two optimization methods are considered: a genetic algorithm one using a new proposed coding and a particle swarm optimization one modified in order to be used in discrete cases.The criteria retained for the considered packaging lines in pharmaceutical industries multi-objective problems are production cost minimization and total stopping cost minimization. For the flexible job-shop scheduling problems treated, the criterion taken into account is Makespan minimization.These two methods have been applied to various work-shops with distinct complexities to show their efficiency.After comparison of these methods, the obtained results allowed us to notice the efficiency of the based particle swarm optimization method in terms of convergence and reaching optimal solution

Cette thèse s'articule autour de deux thèmes : la décomposition dans les modèles graphiques que sont, entre autres, les réseaux bayésiens et les réseaux de fonctions de coûts (WCSP) et la reconstruction d'haplotypes dans les pedigrees. Nous appliquons les techniques des WCSP pour traiter les réseaux bayésiens, en exploitant les propriétés structurelles et fonctionnelles, de manière exacte et approchée, des instances dans le cadre de l'inférence (ou d'un problème proche, celui de compter le nombre de solutions) et de l'optimisation. Nous définissons en particulier une décomposition de fonctions qui produit des fonctions portant sur un plus petit nombre de variables. Un exemple d'application en optimisation est la reconstruction d'haplotypes. Elle est essentielle pour une meilleure prédiction de la gravité de maladie ou pour comprendre des caractères physiques particuliers. La reconstruction d'haplotypes se modélise sous forme d'un réseau bayésien. La décomposition fonctionnelle permet de réduire ce réseau bayésien en un problème d'optimisation WCSP (Max-2SAT)
This thesis is based on two topics : the decomposition in graphical models which are, among others, Bayesian networks and cost function networks (WCSP) and the haplotype reconstruction in pedigrees. We apply techniques of WCSP to treat Bayesian network. We exploit stuctural and fonctional properties, in an exact and approached methods. Particulary, we define a decomposition of function which produces functions with a smaller variable number. An application example in optimization is the haplotype reconstruction. It is essential for a best prediction of seriousness of disease or to understand particular physical characters. Haplotype reconstruction is represented with a Bayesian network. The functionnal decomposition allows to reduce this Bayesian network in an optimization problem WCSP (Max-2SAT)

Les exigences des clients en termes de coûts et de délais étant en constante augmentation, l'optimisation des activités de production, de transport et de stockage simultanément est devenue un facteur clef dans la réussite d'une entreprise d'une manière particulière, et de toute la chaîne logistique d'une manière plus générale. En effet, la compétition mondiale a amené la plupart des sociétés industrielles à reconnaître la nécessité de prendre en considération la chaîne logistique entière pour réduire leurs coûts et augmenter leur réactivité face aux évolutions perpétuelles du marché. Notre étude s'intéresse particulièrement à l'optimisation du flux physique d'un seul type de produits échangé entre les sites d'une chaîne logistique "linéaire", composée d'un ensemble de sites manufacturiers organisés en cascade. Chaque deux sites qui se succèdent sont reliés entre eux par un seul transporteur dont la capacité de chargement est limitée et dont le rôle est d'acheminer les produits du premier vers le second site. L'objectif est de trouver la séquence des tailles de lots de livraison tout au long de la chaîne qui permet, d'une part de satisfaire les différentes contraintes du système, en particulier les délais imposés par le client final, et d'autre part, de minimiser le coût global induit par les différentes opérations de production, de stockage et de transport. Nous proposons alors un modèle mathématique de la structure de base de la chaîne linéaire qui est "le maillon logistique" et dont les composantes se résument à deux sites et leurs transporteur correspondant. Les propriétés mathématiques que nous avons démontrées pour ce modèle nous ont permis de développer une procédure efficace de Séparation Évaluation Progressive (SEP) qui permet de trouver la solution optimale en un temps très réduit. Le modèle proposé a été ensuite généralisé au cas de la chaîne linéaire. Les résultats obtenus précédemment ont pu être utilisés à différents niveaux et ont amené à développer une autre SEP "globale" (SEP-G). Les résultats expérimentaux effectués ont montré que la SEP-G permet de résoudre des problèmes de taille moyenne avec une préférence pour les problèmes où le transport est le plus important. Nous avons alors proposé un algorithme génétique afin de pouvoir traiter les problèmes pour lesquels la SEP-G devenait trop coûteuse en temps de calcul
Today, the requirements of customers in terms of costs and delays are in constant increase. The simultaneous optimization of the production, transport and holding activities become thus a key factor in the success of a company in a particular way, and of the whole supply chain in a general way. Indeed, the world competition led the majority of the industrial companies to recognize the need for taking into account all the activities of the supply chain in order to reduce their costs and to increase their reactivity vis-a-vis the perpetual trends in the market. In this context, we have considered, in a first time, the optimization of the physical flows along the supply chain in a mono-product context. Each two successive sites are connected by one transporter which has to deliver the products from the supplier to the client. The transporter is characterized by a loading capacity and several time parameters for the loading / unloading /transport of the products. The objective was to find the optimal sequence of the delivery lots sizes throughout the supply chain which allows, on the one hand to satisfy all system constraints including the final customer due dates, and on the other hand, to minimize the total cost induced by the various operations of production, storage and transportation. The first studied system was an elementary supply chain, called « supplylink », composed of one supplier, one customer and one transporter. The optimisation model proposed for the supply link has showed very interesting mathematical properties that have been used to develop an efficient branch and bound based algorithm that is very fast to find the optimal solution. These results have been used consequently to help solving the optimisation problem for a complete supply chain with several branch and bound based algorithms using different lower bounds for the partial solutions. However the proposed algorithms are relatively slow for middle to large size problems, and we proposed therefore a genetic algorithm that proved to be very efficient in terms of speed and quality of the obtained solution even for large size problems

Avec la sévérisation des réglementations environnementales sur les émissions polluantes (normes Euro) des moteurs d'automobiles, la nécessité de maitriser les phénomènes de combustion a motivé le développement de la simulation numérique comme outil d'aide à la conception. Tenant compte de la complexité des phénomènes à modéliser, et de l'antagonisme des objectifs à optimiser, l'optimisation évolutionnaire multi-objectif semble être la mieux adaptée pour résoudre ce type de problèmes. Cependant, l'inconvénient principal de cette approche reste le coût très élevé en termes de nombre d'évaluations qui peut devenir très contraignant dans le contexte des optimisations réelles caractérisées par des évaluations très coûteuseL'objectif principal de ce travail de thèse est de réduire le coût global des optimisations du monde réel, en explorant la parallélisation des algorithmes évolutionnaires multi-objectifs, et en utilisant les techniques de réduction du nombre d'évaluations (méta-modèles).Motivés par le phénomène d'hétérogénéité des coûts des évaluations, nous nous proposons d'étudier les schémas d'évolution stationnaires asynchrones dans une configuration parallèle de type " maître-esclave ". Ces schémas permettent une utilisation plus efficace des processeurs sur la grille de calcul, et par conséquent de réduire le coût global de l'optimisation.Ce problème a été attaqué dans un premier temps d'un point de vue algorithmique, à travers une adaptation artificielle des algorithmes évolutionnaires multi-objectifs au contexte des optimisations réelles caractérisées par un coût d'évaluation hétérogène. Dans un deuxième temps, les approches développées et validées dans la première partie sur des problèmes analytiques, ont été appliquées sur la problématique de la combustion Diesel qui représente le contexte industriel de cette thèse. Dans ce cadre, deux types de modélisations ont été utilisés: la modélisation phénoménologique 0D et la modélisation multidimensionnelle 3D. La modélisation 0D a permis par son temps de retour raisonnable (quelques heures par évaluation) de comparer l'approche stationnaire asynchrone avec celle de l'état de l'art en réalisant deux optimisations distinctes. Un gain de l'ordre de 42 % a été réalisé avec l'approche stationnaire asynchrone. Compte tenu du temps de retour très coûteux de la modélisation complète 3D (quelques jours par évaluation), l'approche asynchrone stationnaire déjà validée a été directement appliquée. L'analyse physique des résultats a permis de dégager un concept intéressant de bol de combustion permettant de réaliser un gain en termes d'émissions polluantes.

Les cellules épidermiques des téguments des graines d’Arabidopsis thaliana, espèce myxospermique, libèrent un halo de mucilage polysaccharidique lors de leur imbibition. Les polysaccharides du mucilage sont produits et accumulés au cours du développement de la graine, selon un processus de différenciation déjà largement décrit (Western et al. 2006). Au laboratoire, une mutation naturelle a été mise en évidence chez l’accession Djarly, dont les graines ne libèrent pas de mucilage au cours de leur imbibition. Le clonage positionnel a démontré que le locus affecté chez Djarly code pour un inhibiteur de pectine méthylestérase (PMEI6). Les PMEIs exercent un contrôle négatif sur l’activité des pectines méthylestérases (PME), enzymes qui déméthylestérifient les homogalacturonanes, par la formation d’un complexe PME-PMEI (Di Matteo et al., 2005 ; Hothorn et al., 2004). Des études génétiques, cytologiques et biochimiques ont prouvé que PMEI6 régule la méthylestérification des homogalacturonanes du mucilage et des parois cellulaires distales des cellules épidermiques de la graine retardant la libération du mucilage séminal. L’expression de PMEI6 dépend des régulateurs de transcription GLABRA2 et MUM1. L’activité PME dans les cellules épidermiques des graines est aussi modulée par la subtilisine serine protéase AtSBT1.7, et le phénotype additif du mutant pmei6 atsbt1.7 indique que PMEI6 régule d’autres PMEs. Djarly fait partie d’un groupe de vingt accessions, dont les graines flottent à cause de modifications des propriétés du mucilage séminal. Ces accessions portent au moins dix mutations indépendantes, qui affectent au moins 4 locus différents. Cette étude nous a permis de proposer que la modification des propriétés du mucilage est impliquée dans l’adaptation à l’environnement local, permettant la dispersion à longue distance des graines par l’eau
Upon imbibition, the myxospermous seeds of Arabidopsis thaliana, form a mucilage from hydrated polysaccharides released from the epidermal cells of the seed coat. These polysaccharides are produced and accumulated during seed development in a differentiation process that has been described in detail (Western et al. 2006). A screen of Arabidopsis accessions identified Djarly as a natural mucilage mutant affected in mucilage release on imbibition. The locus defective in Djarly was identified by map-based cloning as encoding a pectin methylesterase inhibitor (PMEI6). Theseproteinaceous inhibitors negatively control the activity of pectin methylesterases (PME), enzymes that demethylesterify HG, through the formation of a PME-PMEI complex (Di Matteo et al., 2005; Hothorn et al, 2004). Genetic, cytological and biochemical studies demonstrated that PMEI6 regulates methylesterification of homogalacturonans present in mucilage and the outer cell wall of seed coat epidermal cells. Delayed seed mucilage release in pmei6 mutants results, therefore, from the reduced level of homogalacturonan methylesterification. Expression of PMEI6 required the transcription regulators GLABRA2 and MUM1. PME activity in seed coat epidermal cells is also modulated by the subtilisin serine protease AtSBT1.7, and the additive phenotype of pmei6 atsbt1.7 mutants indicates that PMEI6 regulates different PMEs. Djarly is one of twenty accessions where seeds float due to modifications of mucilage properties. At least ten independent mutations are responsible for the mucilage modifications in these accessions, affecting at least 4 different loci. This study has led us to propose that these mucilage modifications are local adaptations that allow longdistance seed disperal on water

Etudier l’aptitude d’insectes parasitoïdes à se reproduire dans de nouveaux hôtes est important pour comprendre les mécanismes d’adaptation dans un contexte de lutte biologique. Cotesia typhae est un parasitoïde africain spécialisé sur le lépidoptère Sesamia nonagrioides et est un agent de lutte biologique potentiel contre ce ravageur du maïs. C. typhae appartient à un groupe d’espèces possédant un virus endosymbiotique injecté dans l’hôte lors de la ponte et contribuant à la virulence du parasitoïde. J’ai pu montrer que deux souches de C. typhae diffèrent par leur nombre de descendants et par leur virulence envers une population française de S. nonagrioides, représentant un nouvel hôte. Afin d’identifier les gènes responsables de ces variations une recherche de QTL a été entreprise (Quantitative Trait Loci). Nous avons établi une carte génétique de C. typhae, identifié quatre QTL et dressé une liste de gènes candidats. Pour expliquer la différence de virulence et du nombre de descendants, les quantités d’œufs et de virus injectés au cours de pontes successives ont été estimées. Ces expériences ont montré 1/ que les deux souches ne répartissent pas leurs œufs de la même manière entre les hôtes, 2/ que la quantité de virus injectés n’est pas corrélée à la virulence. Pour comprendre l’origine évolutive de la différence de virulence, ce trait a été estimé sur les populations hôtes naturelles. Les résultats suggèrent que l’adaptation locale pourrait être à l’origine de la pré-adaptation d’une des souches à l’hôte français. Ce travail a permis également de bien caractériser le succès reproducteur de C. typhae, essentiel pour son utilisation en lutte biologique
Studying the ability of insect parasitoids to reproduce in novel hosts is important to understand adaptive mechanisms at play when they are used for biological control. Cotesia typhae is an African parasitoid specialized on the Lepidoptera Sesamia nonagrioides and it is a potential biological control agent against this maize pest. C. typhae belongs to a group of species harboring a symbiotic virus which is injected in the host during oviposition and which contributes to the parasitoid virulence. I have found out that two strains of C. typhae differed in their offspring number and in their virulence against a French population of S. nonagrioides, which represents a new host. A QTL analysis (Quantitative Trait Loci) has been done to identify genes involved in these variations. We have built a genetic map of C. typhae, identified four QTL and listed candidate genes. To explain the difference of virulence and offspring number, numbers of eggs and viral particles injected during successive ovipositions have been estimated. These experiments have shown that 1/ the two strains have different patterns of egg allocation among the successive hosts parasitized, 2/ the quantity of injected viral particles is not correlated to virulence. To understand to evolutionary origin of the virulence variation, this trait has been estimated for the natural host populations. The results suggest that local adaptation could explain the better pre-adaptation of one C. typhae strain to the French host population. This work also allowed an in-depth characterization of the parasitoid reproductive success, essential for its use in biological control

Au cours de l’évolution, les plantes ont développé de nombreux mécanismes de défense contre les stress biotiques, telles que la production de métabolites secondaires variés. Par exemple, certaines espèces comme le figuier (Ficus carica) produisent des molécules toxiques appelées furocoumarines. A l’heure où l’utilisation des pesticides est de plus en plus restreinte, comprendre les mécanismes naturels de défense des plantes devient de plus en plus important pour imaginer des méthodes de protection alternatives et repenser la gestion de nos cultures. Le premier objectif de ce projet consistait à poursuivre l’élucidation moléculaire de la voie de biosynthèse des furocoumarines ainsi qu’à mieux comprendre son évolution, à travers la caractérisation de nouveaux gènes de F. carica. Le second objectif consistait à évaluer le coût métabolique de la production de furocoumarines, en insérant la voie associée dans le génome de la tomate (Solanum lycopersicum), une plante qui, naturellement, ne produit pas ces molécules. Pour identifier de nouveaux gènes impliqués dans la synthèse de furocoumarines, nous avons combiné des approches de transcriptomique et de métabolomique : nous avons identifié des candidats dans une banque différentielle d’ARNseq de F. carica, avons cloné leurs séquences codantes, les avons exprimés dans un système hétérologue, et avons mené des tests d’activité enzymatiques. Nous avons ainsi identifié trois enzymes possédant des activités originales. Parmi elles, CYP76F112 joue un rôle clé dans la synthèse de furocoumarines, en convertissant la déméthylsubérosine en marmésine. Une analyse phylogénétique de gènes a été réalisée, suggérant fortement que CYP76F112 a évolué récemment dans un taxon restreint de Moracées, via une expansion de CYP76Fs. Des approches de modélisation et de mutagenèse dirigée ont également permis d’identifier quatre acides aminés impactant la spécificité et l’affinité de CYP76F112. Ces acides aminés semblent eux aussi avoir évolué récemment, et leur évolution a certainement été critique pour l’apparition de l’activité marmésine synthase. Ainsi, CYP76F112 améliore significativement notre compréhension de la production de furocoumarines dans le règne végétal, dans la mesure où son apparition récente supporte l’hypothèse selon laquelle les furocoumarines seraient apparues par évolution convergente dans des familles de plantes éloignées. De plus, CYP76F112 complète le jeu de quatre enzymes permettant la synthèse de psoralène (une furocoumarine toxique) à partir d’acide coumarique (un composé commun), ce qui ouvre de nouveaux horizons quant à l’utilisation des furocoumarines dans l’étude de la défense des plantes. Par exemple, en générant des tomates productrices de psoralène, il est désormais possible d’évaluer le coût métabolique et les bénéfices défensifs liés à la production de psoralène, ce qui pourrait conduire à une meilleure compréhension des compromis croissance-défense. En conséquence, nous avons utilisé la technique de clonage multigénique du GoldenBraid pour construire un plasmide portant les 4 gènes de la voie de biosynthèse du psoralène. En utilisant des techniques de transgenèse et de culture in vitro, nous avons utilisé ce plasmide pour initier des transformations de plantes, dont le but était de générer des tomates productrices de psoralène. Ces transformations n’ont pas été concluantes, mais notre étude constitue un travail pionnier qui sera poursuivi. En particulier, il a mené à l’identification de failles dans notre stratégie initiale, ainsi qu’à l’établissement de recommandations essentielles pour dépasser ces limites
To cope with pests and pathogens, plants have evolved many defence mechanisms such as the production of various specialised metabolites. For instance, some species including the fig tree (Ficus carica) produce toxic molecules called furanocoumarins. As the use of pesticides is being restricted, these age-old adaptations represent an interesting source of inspiration to find crop protection alternatives. Therefore, improving our understanding of plant defences becomes essential to rethink our crop management strategies. The first objective of this project was to pursue the molecular elucidation of the furanocoumarin biosynthesis pathway and to gain evolutionary insights through the characterisation of new genes in F. carica. The second objective was to assess the metabolic cost of furanocoumarin production by inserting the associated pathway in the genome of tomato (Solanum lycopersicum), a plant that does not naturally produce these molecules. To identify new genes involved in the furanocoumarin biosynthesis, we combined transcriptomic and metabolomic approaches: we identified candidate genes in a F. carica differential RNAseq database, cloned their coding sequences, heterologously expressed them, and performed enzymatic assays. This led us to identify three enzymes with original activities. Among these, CYP76F112 plays a key role in the furanocoumarin biosynthesis by converting demethylsuberosin into marmesin with a very high affinity. A phylogenetic gene-family analysis strongly suggests that CYP76F112 evolved recently in a restricted taxon of the Moraceae family, through an expansion of the CYP76Fs. Modelling and site-directed mutagenesis experiments permitted to highlight four amino acids that impact CYP76F112 specificity and affinity. Moreover, the recent evolution of these amino acids has most certainly been critical for the emergence of the marmesin synthase activity. Therefore, CYP76F112 significantly improves our understanding of furanocoumarin production in higher plants, since its recent evolution supports the hypothesis that furanocoumarins have appeared by convergent evolution in distant plant families. In addition, as CYP76F112 completes the set of four enzymes that allow the conversion of coumaric acid (a common molecule) into psoralen (a toxic furanocoumarin), it opens new horizons for the use of furanocoumarins in the study of plant defence. For instance, by generating psoralen-producing tomatoes, it is now possible to evaluate the metabolic costs and defensive profits linked to psoralen production, which might lead us to better understand the trade-offs between growth and defence. Consequently, we used a multi-gene cloning technology called GoldenBraid to construct a plasmid harbouring the four genes of the psoralen biosynthesis pathway. Using transgenesis methods along with in vitro culture, we used this plasmid to initiate plant transformation, in order to generate psoralen-producing tomatoes. These transformations were not conclusive, but our study constitutes a pioneer work that will be continued. In particular, it allowed to the identification of some weaknesses in the initial strategy and the establishment of recommendations that will be essential to overcome these limits

Le carcinome pulmonaire est une affection grave et fréquente dont la prise en charge a été bouleversée ces dernières années, tant sur le plan diagnostique que pronostique ou « théranostique » avec l’avènement des « thérapies ciblées ». Ces dernières permettent une nette amélioration de la survie et du confort des patients éligibles, mais ne sont pas sans compliquer le travail médical, depuis le diagnostic de la maladie jusqu’au suivi régulier du patient, sans oublier le choix des traitements ou les problèmes techniques posés par la multiplication arborescente des altérations moléculaires à rechercher à partir d’un tissu tumoral souvent peu abondant dans ce contexte particulier de l’oncologie thoracique. Ce travail de thèse collige 5 travaux de recherche selon deux angles d’approche : les marqueurs moléculaires pronostiques et « théranostiques » du cancer pulmonaire, et les procédures de diagnostic in vivo de cette pathologie. Le premier axe comporte 4 articles. Les deux premiers concernent l’évaluation d’une nouvelle technique moléculaire, la LD-RT-PCR, dans la détection des translocation géniques du cancer pulmonaire : la première étude est une étude de faisabilité, la deuxième est un travail de validation. Le troisième article explore l’association entre la présence d’une mutation STK11 dans les carcinomes pulmonaires et l’expression de PDL1. Enfin, le quatrième article est une étude de cas illustrant l’importance de l’approche morphologique du cancer pulmonaire. Le second axe est représenté par un travail comparant une technique d’imagerie in vivo par voie endoscopique utilisant la micro-endoscopie confocale par laser avec l’approche microscopique conventionnelle
Lung cancer is a serious and frequent condition for which the management strategies have been dramatically modified in recent years, from a diagnostic, prognostic and “theranostic” perspective, most notably with the introduction of “targeted therapies”. The latter have demonstrated dramatic improvement in both quality of life and survival rates of eligible patients, yet consequently highlight new complications in diagnosis, treatment options or technical considerations which can be attributed to the growing number of molecular alterations to be detected from limited tissue samples frequently encountered in thoracic oncology. This work combines 5 different research papers from 2 different angles: prognostic and “theranostic” molecular markers of lung cancer, as well as in vivo diagnostic procedures of lung cancer. The first angle encompasses 4 articles. The first two evaluate a new molecular technique, LD-RT-PCR, to detect gene translocation in lung cancer. The third article explores the association between STK11 mutations in lung cancer and the expression of PDL1. Finally, the fourth article is a case report illustrating the importance of a morphological approach to lung cancer. The second angle compares in vivo imaging techniques by endoscopy using confocal laser microendoscopy alongside a conventional microscopic approach

L'hydrogène est l'un des vecteurs énergétiques les plus prometteurs dans la recherche d'un mix énergétique plus durable. Plusieurs études et feuilles de route ont été réalisées sur le potentiel d'une économie « hydrogène » et ont identifié que même si de nombreuses technologies requisessont déjà disponibles aujourd'hui, le déploiement d'infrastructures hydrogène constitue la tâche la plus difficile de son développement, dont la mesure où on doit atteindre des coûts compétitifs et avoir l'acceptation du marché. La conception de la chaîne logistique de l’hydrogène (HSC), enparticulier à des fins de mobilité, implique une série de décisions importantes à différents niveaux (sources d'énergie, production, transport et stockage) et peut être considérée comme un problème multi-échelle et multi-période avec plusieurs parties prenantes. L'objectif de ce travail est de proposer un cadre méthodologique pour aborder le problème de conception de la HSC de manière complémentaire au travail proposé dans le travail de doctorat de (Sofia de Leon Almaraz, 2014) dans lequel une formulation multi-objectif a été mise en œuvre via la méthodologie - contrainte pour obtenir le front de Pareto, en optimisant trois objectifs en même temps : le coût journalier total, le potentiel de réchauffement global et un indice de risque de sécurité. Une analyse de sensibilité basée sur un plan d'expérience en utilisant les méthodes de plan factoriel et surface de réponse a été réalisée pour identifier les principaux paramètres (facteurs) et leur interaction affectant le critère économique, soit le coût journalier total (TDC) (réponse), englobant les coûts capitaux et opérationnels. Cette analyse de sensibilité souligne que la demande est de loin le paramètre le plus important qui conditionne fortement le critère TDC, de sorte que davantage d'efforts sont nécessaires pour modéliser l'incertitude de la demande de façon homogène. Dans la formulation initiale de la conception de la HSC, la taille du problème liée au nombre de variables binaires conduit souvent à des difficultés pour résoudre le problème. Dans ce travail, le potentiel des algorithmes génétiques (GA) via une variante de NSGA-II est exploré pour faire face à la formulation multi-objectif, afin de produire automatiquement le front de Pareto. La formulation du modèle a ensuite été étendue pour tenir compte de l'incertitude de la demande, ce qui donne plus de robustesse à l'approche proposée. Deux études de cas soutiennent cette analyse : d'abord au niveau régional, les résultats de la conception de la HSC pour l'ancienne région Midi-Pyrénées obtenus avec les deux modèles sont comparés. Les solutions obtenues par GA présentent le même ordre de grandeur que celles obtenues avec MILP (Programmation Linéaire en Nombres Entiers) dans le problème mono-critère, mais de meilleures solutions de compromis sont produites dans la formulation multi-objectif et des résultats plus flexibles sont obtenues avec la modélisation de l’incertitude de demande. Puis l’écosystème aéroportuaire, Tarbes-Lourdes, a été étudié : l'infrastructure aéroportuaire est une étude de cas intéressante, car un aéroport est une source d'émissions qui affectent le climat à cause des émissions générées par les activités faites à l'intérieur et à l'extérieur du périmètre de l'aéroport, liées à l’opération et utilisation de l’aéroport. Enfin, une analyse post-optimale sur une solution de compromis de la HSC est réalisée sur la base d'une évaluation sociale, via deux analyses coûts-bénéfices (CBA) d'un point de vue social (SCBA) et gouvernemental (subventions et taxes), montrant que l'incorporation d'externalités aide à financer une proportion importante des coûts. L'approche SCBA pour le déploiement de l'hydrogène intègre les avantages sociétaux induits à travers la réduction des émissions de gaz à effet de serre, la réduction de la pollution atmosphérique mais aussi les coûts sociaux par l'augmentation de la consommation de platine.