Dissertations / Theses: 'Photoblanchiment'

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Duan, Chenxi. "Etude structurale des mécanismes de photoblanchiment des protéines fluorescentes photocommutables." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENV034/document.

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Abstract:

La découverte des Protéines Fluorescentes Phototransformables (PTFPs) issuesd’espèces anthozoaires a ouvert, grâce à leurs propriétés photophysiques particulières, unvaste champ d’investigation pour l'imagerie biologique de fluorescence. L'un des sousgroupesdes PTFPs est formé des protéines fluorescentes réversiblement photocommutables(RSFPs), qui peuvent être commutées réversiblement entre des états non-fluorescent etfluorescent. Le photoblanchiment est la perte définitive d’émission de fluorescence sousexcitation et est un phénomène commun à toutes les molécules fluorescentes. Lephotoblanchiment a un impact important sur la qualité des images de microscopie, notammenten imagerie de super-résolution. Les RSFPs ont tendance à perdre de leur performance àchaque cycle de commutation, un processus dénommé “photofatigue”. Notre intérêt est centrésur l'étude des mécanismes de photofatigue des RSFPs.Nous avons rapporté les structures cristallographiques d’IrisFP photoblanchie par uneforte et une basse intensité d’illumination à température ambiante ainsi que les modificationsspectroscopiques associées. Nos résultats démontrent que différentes intensités d'excitationpeuvent donner lieu à différentes voies de photoblanchiment. Sous faible intensité d'excitation,une voie de photoblanchiment dépendante de l'oxygène a été mise en évidence. Lesmodifications structurales induites par la production d'oxygène singulet à l'intérieur de lapoche du chromophore ont révélé l'oxydation de deux résidus soufrés, Met159 et Cys171,piégeant le chromophore dans un état protoné non-fluorescent. Sous haute intensitéd'excitation, une voie de photoblanchiment oxygène-indépendante totalement différente a ététrouvée. Le Glu212, strictement conservé, subit une décarboxylation associée à un importantréarrangement du réseau de liaisons hydrogènes autour du chromophore, et un changementd’hybridation sp2 vers sp3 du carbone reliant les cycles du chromophore est observé. En tantque résidu clé impliqué dans le photoblanchiment induit par faible intensité d'excitation, nousavons muté Met159 en alanine afin d'éviter une sulfoxydation. Nous avons trouvé que lemutant IrisFP-M159A démontre une photostabilité améliorée en solution, en gel PVA et dansdes cellules E. coli
The discovery of phototransformable FPs (PTFPs) from Anthozoa species, thanks totheir photophysical properties, has opened a large field in biological fluorescence imaging.One of the PTFPs’ sub-groups consists of Reversible Photoswitchable Fluorescent Proteins(RSFPs), which can be reversibly switched between nonfluorescent and fluorescent states.Photobleaching is the permanent loss of the fluorescence-emitting capacity under excitation,which is a common phenomenon among all the fluorescent molecules. Photobleaching has alarge impact on the microscopy image quality, notably on super-resolution imaging.Photoswitchable fluorescent proteins have a tendency to lose performance within everyswitching cycle, a process referred to as “photofatigue”. Our interest of study is focused onthe photobleaching mechanisms of RSFPs.We have reported the crystallographic structure of photobleached IrisFP under highand low illumination intensity at room temperature as well as its spectroscopic modifications.We found that different illumination intensities can result in different photobleachingpathways. Under low illumination intensity, an oxygen-dependent photobleaching pathwaywas evidenced. Structural modifications induced by singlet-oxygen production within thechromophore pocket revealed the oxidation of two sulfur-containing residues, Met159 andCys171, locking the chromophore in a nonfluorescent protonated state. Under highillumination intensity, a completely different, oxygen-independent photobleaching pathwaywas found. The conserved Glu212 underwent decarboxylation concomitantly with anextensive rearrangement of the H-bond network around the chromophore, and an sp2-to-sp3hybridization change of the carbon atom bridging the chromophore cyclic moieties wasobserved. As Met159 is the key residue involved in low-intensity illumination photobleaching,we have then mutated Met159 into Alanine in order to avoid sulfoxidation. We found that theIrisFP-M159A mutant display an enhanced photostability in solution, in PVA gel and inE.coli cells

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Zeghari, Nadia. "Caractérisation et étude des conséquences biologiques du photoblanchiment de l'hématoporphyrine dérivée utilisée en thérapie photodynamique." Nancy 1, 1995. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1995_0467_ZEGHARI.pdf.

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Abstract:

La photodégradation de l'hématoporphyrine dérivée (HpD) est caractérisée par une modification du spectre d'absorption, une diminution de l'intensité de fluorescence, ainsi qu'une altération du pouvoir de photoinactivation cellulaire. A partir de ces trois critères, seront évaluées les constantes de photodégradation de l'HpD dans deux environnements biologiques différents. In vitro : sur solutions d'HpD supplémentées de sérum (2%). Le taux de photodégradation le plus important est obtenu à partir des essais de cytotoxicité cellulaire (test au MIT) suggérant que le système biologique d'estimation du photoblanchiment est le plus sensible. In vivo : sur tumeurs HT29 greffées sur souris et exposées à différentes fluences en lumière bleue ou en lumière rouge. Malgré sa faible profondeur de pénétration dans les tissus, la lumière bleue induit un taux de photodégradation supérieur à celui de la lumière rouge et elle semble par ailleurs réagir selon un processus radicalaire qui gagnerait tout le volume tumorale. L'HpD étant proposée en thérapie photodynamique (PDT) pour le diagnostic et le traitement des néoplasies, notre second objectif est de démontrer in vitro et in vivo si l'illumination de l'HpD à visée de diagnostic (λ<415 nm) peut altérer l'efficacité de l'étape thérapeutique successive (λ=630 nm). In vitro : les essais sur culture de cellules ont démontré que l'exposition séquentielle aux deux lumières diminuait la cytotoxicité. Cette interaction négative peut être modifiée par la production de photoproduits avec une faible activité photodynamique dont l'existence a été confirmée par la détection de nouveaux pics d'absorption et de fluorescence. In vivo : l'évolution du volume tumoral après exposition séquentielle aux deux lumières est plus rapide que celle des témoins exposés à une seule photoirradiation. Aucune relation directe ne permet de lier l'altération de l'activité photodynamique aux résultats obtenus par les autres méthodes d'évaluation du photoblanchiment. Seule l'évaluation des conséquences biologiques peut fournir une réponse objective.

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Zeghari, Nadia. "Caractérisation et étude des conséquences biologiques du photoblanchiment de l'hématoporphyrine dérivée utilisée en thérapie photodynamique." Université de Nancy I. UFR Sciences pharmaceutiques et biologiques, 1995. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1995_0467_ZEGHARI.pdf.

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Abstract:

La photodégradation de l'hématoporphyrine dérivée (HpD) est caractérisée par une modification du spectre d'absorption, une diminution de l'intensité de fluorescence, ainsi qu'une altération du pouvoir de photoinactivation cellulaire. A partir de ces trois critères, seront évaluées les constantes de photodégradation de l'HpD dans deux environnements biologiques différents. In vitro : sur solutions d'HpD supplémentées de sérum (2%). Le taux de photodégradation le plus important est obtenu à partir des essais de cytotoxicité cellulaire (test au MIT) suggérant que le système biologique d'estimation du photoblanchiment est le plus sensible. In vivo : sur tumeurs HT29 greffées sur souris et exposées à différentes fluences en lumière bleue ou en lumière rouge. Malgré sa faible profondeur de pénétration dans les tissus, la lumière bleue induit un taux de photodégradation supérieur à celui de la lumière rouge et elle semble par ailleurs réagir selon un processus radicalaire qui gagnerait tout le volume tumorale. L'HpD étant proposée en thérapie photodynamique (PDT) pour le diagnostic et le traitement des néoplasies, notre second objectif est de démontrer in vitro et in vivo si l'illumination de l'HpD à visée de diagnostic (λ<415 nm) peut altérer l'efficacité de l'étape thérapeutique successive (λ=630 nm). In vitro : les essais sur culture de cellules ont démontré que l'exposition séquentielle aux deux lumières diminuait la cytotoxicité. Cette interaction négative peut être modifiée par la production de photoproduits avec une faible activité photodynamique dont l'existence a été confirmée par la détection de nouveaux pics d'absorption et de fluorescence. In vivo : l'évolution du volume tumoral après exposition séquentielle aux deux lumières est plus rapide que celle des témoins exposés à une seule photoirradiation. Aucune relation directe ne permet de lier l'altération de l'activité photodynamique aux résultats obtenus par les autres méthodes d'évaluation du photoblanchiment. Seule l'évaluation des conséquences biologiques peut fournir une réponse objective.

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Rabut, Gwénaël. "Dynamique de l'organisation des pores nucléaires." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066278.

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Lassalle, Henri-Pierre. "Etude des mécanismes du photoblanchiment de la 5,10,15,20-tetrakis (m-hydroxyphenyl) bactériochlorine, en solution, in vitro et in vivo." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00378394.

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Abstract:

La thérapie photodynamique (PDT) est une modalité de traitement des petites tumeurs localisées accessibles à la lumière. Son principe repose sur l'action conjuguée d'un photosensibilisant, de la lumière et de l'oxygène.
Une dosimétrie correcte est nécessaire pour assurer le traitement complet et des résultats reproductibles. Un élément clé de la dosimétrie à prendre en compte est le photoblanchiment, étant donné qu'il diminue la concentration du photosensibilisant au cours du traitement. Il est donc indispensable d'appréhender les mécanismes du photoblanchiment pour maîtriser au mieux le traitement.
Le rendement quantique de photoblanchiment de la m-THPBC en solution avec des protéines est de 5.7 x 10-4, les formes agrégées de photosensibilisants photoblanchissent plus lentement que les formes monomérisées. La m-THPBC se transforme sous l'effet de la lumière en m-THPC, ce rendement de phototransformation est influencé par l'état d'agrégation de la molécule. D'autres photoproduits tels que la m-THPBC di-hydroxylée et la m-THPC dihydroxylée ainsi que des dérivés dipyrines ont été observés. L'espèce responsable du photoblanchiment a été identifiée comme étant l'oxygène singulet. In vitro, la LD50 de la m-THPBC est 0.7 J cm-2. Le photoblanchiment est 3 à 5 fois plus sensible que celui de la m-THPC. L'étude de la localisation intra-cellulaire des photosensibilisants a montré une différence, la m-THPC s'accumulant dans le réticulum endoplasmique alors que la m-THPBC se localise dans les mitochondries. In vivo, la m-THPBC possède un photoblanchiment 4 à 10 fois plus élevé que la m-THPC, ainsi qu'une bonne accumulation tumorale. Ces résultats in vitro et in vivo sont particulièrement intéressants en terme de ratio thérapeutique, de sélectivité du traitement et de photosensibilité cutanée.

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Pouvelle, Bruno. "Etude du mouvement des vesicules du systeme endocytique dans des fibroblastes de souris, clone 1d, vivants, par recouvrement de fluorescence apres photoblanchiment." Orléans, 1990. http://www.theses.fr/1990ORLE2039.

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Abstract:

Nous avons developpe une methode de mesure des mouvements des vesicules endocytiques par le recouvrement de fluorescence apres photoblanchiment (frap). Notre etude a porte sur des fibroblastes de souris, clone 1d, ayant endocyte du dextrane de masse 40000 marque a la rhodamine b (rd). Nous avons trouve qu'il existe trois groupes de vesicules endocytiques, a tous les stades de l'endocytose que nous avons etudie: une classe de vesicules mobiles rapides ayant une vitesse comprise entre 7 et 11 m s##1 a 17c, une classe de vesicules mobiles lentes dont la vitesse est comprise entre 0,3 et 0,8 m s##1 a 17c et une classe de vesicules immobiles a l'echelle de temps que nous utilisons. Les vesicules immobiles sont situees en majorite dans les zones d'accumulation du rd alors que les vesicules mobiles rapides sont majoritaires dans la zone de faible concentration en rd. La vitesse lente que nous mesurons correspond assez bien aux vitesses des endosomes qui sont donnees dans la litterature. Nous attribuons le mouvement rapide a de petites vesicules de diametre inferieur a la resolution optique des microscopes. L'action d'inhibiteurs metaboliques montre que ces mouvements sont energie-dependants. Nos resultats sont en accord avec certaines observations de microscopie electronique (marsh et al. , 1986). Les petites vesicules pourraient contribuer au transfert du materiel d'un compartiment endocytique a un autre, comme palade en a emis l'hypothese (1975)

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Adam, Virgile. "Etudes mécanistiques des protéines fluorescentes photoactivables : une approche combinée par cristallographie et spectroscopie." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00449332.

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Abstract:

Depuis la découverte de la protéine fluorescente verte (GFP) en 1962, de nombreux développements ont permis d'améliorer l'utilisation de cette protéine naturellement luminescente en tant que puissant outil permettant de suivre des protéines ou des organelles d'intérêt dans les cellules ou organismes vivants. Au début du 21ème siècle, la découverte des protéines fluorescentes photoactivables (PAFPs), notamment chez les anthozoaires, a initié une révolution dans le domaine de la technologie des FP. Certaines PAFPs sont capables d'être irréversiblement photoconverties d'une forme fluorescente verte à une forme fluorescente rouge alors que d'autres peuvent être réversiblement commutées entre des formes allumées ou éteintes, selon des longueurs d'onde d'excitation spécifiques.Ces protéines sont intensivement employées pour les techniques de microscopie optique, particulièrement en “nanoscopie”, qui permet d'atteindre une résolution optique 10 fois meilleure que la limite théorique d'Abbe. Afin de développer plus en avant ces techniques, notamment en terme de résolution temporelle, la nécessité d'obtenir des sondes fluorescentes plus lumineuses pouvant se photoconvertir ou se photocommuter efficacement est cruciale. Dans un même temps, les marqueurs fluorescents doivent généralement être monomériques et photostables. Afin de mieux comprendre les mécanismes des phototransformations des PAFPs, trois membres de la famille ont été étudiés : EosFP, Dendra2 et IrisFP. Le phénomène de photoconversion du vert au rouge, de photocommutation réversible et de photoblanchiment irréversible ont été étudiés grâce à une combinaison de cristallographie des rayons X et de microspectrophotométrie, en utilisant le laboratoire Cryobench de l'ESRF/IBS. Pris ensemble, les résultats nous ont permis de proposer un mécanisme de photoconversion pour EosFP et Dendra2 et de découvrir et caractériser IrisFP, première PAFP combinant à la fois les propriétés de photoconversion et de photocommutation. Les modifications structurales du chromophore associées à la formation d'un état radicalaire induit par les rayons X, probablement impliqué dans la voie de photoblanchiment des PAFPs, ont aussi été caracterisées.

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Liu, Zengzhen. "Focal adhesions mechanosensitivity of human mesenchymal stem cells : a fluorescence spectroscopy-based approach of focal adhesion proteins dynamics and interactions in living cells." Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077258.

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Abstract:

Rigidité ou raideur des tissus affecte de nombreux processus biologiques dans le développement embryonnaire et la physiologie des adultes et sont impliqués dans de nombreuses maladies. Rigidité de détection par les cellules et comment les cellules répondent à elle , sont donc des aspects essentiels de la biologie et de la médecine. Cellules souches mésenchymateuses présentent des propriétés uniques que leur sort est régi par la rigidité de la matrice extra-cellulaire (ECM ). Les adhésions focales ( AF ) sont les éléments mécano qui relient la cellule à son environnement mécanique. Parce aperçu apparaît que les processus dynamiques intrinsèques à AF et du cytosquelette serait décisif dans la transduction des stimuli mécaniques en signaux biochimiques , nous abordons la relation entre la diffusion et propriétés de liaison des protéines AF et de la rigidité de détection dans les cellules souches mésenchymateuses humaines ( hMSC ). Nous avons mis en culture primaire hMSC dérivées de moelle osseuse , sur gels de polyacrylamide' revêtus de collagène de raideur définie et contrôlée. Adhérences et / ou adhésions naissantes à la pointe de monter et démonter ou deviennent des plus grandes autorités fédérales afin de soutenir des forces contractiles plus élevés qui ont lieu à plus de rigidité de l'ECM. Pour déterminer si le chiffre d'affaires et la croissance des AF dans hMSC dépend de la rigidité de l' ECM , et de déchiffrer le rôle de la dynamique et des interactions de la signalisation des protéines d'échafaudage dans ces processus , nous avons suivi la diffusion et propriétés de liaison de FAK , paxillin , talin et vinculine dans les cellules NCSM. Nos études basées sur la microscopie de fluorescence des approches différentes FRAP ( Fluorescence Recovery après photoblanchiment ) , F ( C ) CS ( Fluorescence ( Cross) Correlation Spectroscopy ) et FRET ( de Fluorescence Resonance Energy Transfer ) par FLIM ( Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy) , tous ensemble ont révélé ce que le temps de séjour de ces protéines au sein de structures FA augmente en même temps que la rigidité du substrat. Cette propriété est en corrélation avec la dynamique et l'instabilité de la composition complexe FA elle-même , ainsi que avec le comportement cellulaire dynamique , propriétés qui sont donc régis par la rigidité du substrat. En outre, nos données montrent l'existence d' embrayage moléculaire intracellulaire à plusieurs niveaux à l'échafaud FA , y compris plusieurs liaisons moléculaires rigidité dépendante avec des cinétiques différentes (ce qui signifie lien moléculaire probable avec force différente ). Surtout , nous avons montré que les monomères de Talin et vinculine se lient à l'échafaud avec plusieurs taux de dissociation rigidité dépendante et interagissent entre eux seulement quand elle est immobilisée. La proportion des espèces en interaction talin - vinculine immobilisés (pour le type sauvage vinculine ainsi que mutant constitutivement active ) était faiblement dépendante de la rigidité de l'ECM , mettant l'accent sur le rôle des protéines dynamique au lieu de proportion d'immobilisation de la rigidité mécanisme de détection. Fait intéressant , la stabilisation de talin sur le site FA par un mutant constitutivement actif vinculine est beaucoup plus forte à faible rigidité que à haute rigidité de l'ECM , révélant une puissance élevée de signalisation réglementation à faible rigidité dans ce type de cellules. Plus précisément , notre étude a porté sur la dynamique et l'organisation des autorités fédérales , considérée comme capteurs mécaniques de ECM rigidité et donc susceptibles adaptée pour soutenir les premières étapes de processus de différenciation hMSC rigidité dépendante
Tissue rigidity or stiffness affects many biological processes in embryonic development and aduit physiology and are involved in numerous diseases. Rigidity sensing by cells and how cells respond to it, are thus crucial aspects in biology and medicine. Mesenchymal stem cells present unique properties as their fate is regulated by the stiffness of extra cellular matrix (ECM). Focal adhesions (FAs) are the mechanosensitive elements that connect the cell to its mechanical environment. Because insight emerges that the dynamic processes intrinsic to the FAs and cytoskeleton would be decisive in the transduction of mechanical stimuli into biochemical signais, we address the relationship between the diffusion and binding properties of FAs proteins and rigidity sensing in human mesenchymal stem cells (hMSC). We cultured primary hMSC derived from bone marrow, on collagen-coated polyacrylamide gels of defined and controlled stiffness. Nascent adhesions and/or adhesions at the leading edge assemble and disassemble or mature into bigger FAs to sustain higher contractile forces which take place at higher ECM rigidity. To determine whether the turnover and growth of FAs in hMSC depends on the stiffness of the ECM, and to decipher the role of the dynamics and interactions of signaling scaffolding proteins in these processes, we monitored the diffusion and binding properties of FAK, paxillin, talin and vinculin within hMCS cells. Our studies based on different fluorescence microscopy approaches as FRAP (Fluorescence Recovery after Photobleaching), F(C)CS (Fluorescence (Cross) Correlation Spectroscopy) and FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer) by FLIM (Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy), ail together revealed that that the residence time of these proteins within FA structures increases along with the substrate rigidity. This property is correlated with the dynamics and instability of the FA complex membership itself, as well as with the dynamical cell behavior, properties that are therefore regulated by the substrate rigidity. In addition, our data show the existence of intracellular multitiered molecular clutch at the FA scaffold, including several rigidity-dependent molecular bindings with different kinetics (meaning likely molecular linkage with different strength). Especially, we showed that monomers of talin and vinculin bind to the scaffold with several rigidity-dependent dissociation rates and interact between each other only when immobilized. The proportion of immobilized talin-vinculin interacting species (for wild type vinculin as well as constitutively active mutant) was weakly dependent on the ECM rigidity, emphasizing the role of proteins dynamics instead of proportion of immobilization in rigidity sensing mechanism. Interestingly, the stabilization of talin at the FA site by a constitutively active vinculin mutant is much stronger at weak rigidity than at high rigidity of ECM, revealing a high potency of signaling regulation at weak rigidity in this type of cells. Specifically, our study focused on the dynamics and organization of FAs, seen as mechanical sensors of ECM rigidity and thus likely suited to support the initial steps of rigidity-dependant hMSC differentiation processes

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Poitevin, Eric. "Etude de la permeabilite par microfluorimetrie et de la diffusion par retour de fluorescence apres photoblanchiment de macromolecules fluorescentes dans les gels de chromatographie." Orléans, 1987. http://www.theses.fr/1987ORLE2046.

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Abstract:

Ce travail donne pour la premiere fois les mesures d'un coefficient de diffusion dans un gel de chromatographie, parametre intervenant de facon cruciale dans la resolution des pics d'elution et permettant une meilleure comprehension de la diffusion des molecules dans le cytoplasme et le nucleoplasme de cellules vivantes

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Poitevin, Éric. "Etude de la perméabilité par microfluorimétrie et de la diffusion par retour de fluorescence après photoblanchiment de macromolécules fluorescentes dans des gels de chromatographie." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37608929h.

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Constantin, Doru-Cosmin. "Défauts d'équilibrage des phases ordonnées et structure du liquide isotrope d'un mélange lyotrope de surfactant non-ionique." Lyon, École normale supérieure (sciences), 2002. http://www.theses.fr/2002ENSL0222.

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Abstract:

La première partie de ce travail a consisté en l'étude des effets prétransitionnels qui apparaissent en chauffant dans les phases ordonnées du mélange binaire lyotrope C12EO6/H20 à l'approche de la transition vers la phase isotrope. En employant une technique de photoblanchiment, nous avons déterminé les coefficients de diffusion de sondes fluorescentes en fonction de la température. Nous avons montré que des défauts structuraux connectant les agrégats de surfactant apparaissent dans les phases lamellaire et hexagonale et nous avons déterminé leur structure et leur densité. Nous en avons déduit que la phase isotrope est fortement connectée au voisinage des mésophases. Cette conclusion est confirmée par le fait que le coefficient de diffusion ne varie pas à la transition entre la phase isotrope et la phase cubique, elle-même fortement connectée. Nous avons ensuite exploré les propriétés dynamiques de la phase isotrope à haute concentration en combinant la diffusion dynamique de la lumière avec des expériences de rhéologie à haute fréquence. Nous avons mis en évidence un temps de relaxation terminale extrêmement court (de l'ordre de la microseconde) et avons expliqué ce comportement dans le cadre de théories déjà existantes sur la rhéologie des micelles connectées en incluant l'effet de l'ordre local.

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Beaudouin, Joël. "Dynamique structurale et moléculaire des protéines nucléaires révélée par microscopie de fluorescence." Paris 7, 2003. http://www.theses.fr/2003PA077008.

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Ribrault, Claire. "Dynamique de l'assemblage moléculaire synaptique : étude de la diffusion latérale de la syntaxin1A." Paris 6, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00608130.

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Abstract:

La synapse est un assemblage macromoléculaire dynamique : les protéines synaptiques sont constamment et rapidement échangées par un mouvement diffusif entre l’assemblage synaptique et la région extrasynaptique, alors que l’assemblage reste stable. Par ailleurs, dans le compartiment présynaptique, les cycles d’endo- et d’exocytose des vésicules synaptiques imposent une réorgani-sation dynamique de la membrane plasmique. La syntaxin1A est une protéine membranaire impliquée dans l’exocytose. Quelles sont les caractéristiques de la diffusion latérale de la syntaxin et ses implications pour la transmission synaptique ? Nous avons étudié la diffusion latérale de la syntaxin à l’échelle de la population (méthode de retour de fluorescence après photoblanchiment, FRAP) et à l’échelle de la molécule individuelle (suivi de particule unique, SPT). Nous avons montré que la syntaxin diffuse rapidement dans la membrane plasmique et présente des périodes d’immobilisation transitoire, qui reflètent des interactions moléculaires impliquées dans la formation du complexe exocytotique. Enfin, nous avons construit un modèle computationnel qui réconcilie les descriptions de la diffusion latérale de la syntaxin à l’échelle de la population et de la molécule individuelle. Ce modèle a permis de caractériser les cinétiques des interactions entre la syntaxin et ses partenaires, qui conduisent à sa stabilisation à la synapse

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Eid, Marguerita. "Caractérisation de l'interaction de l'ampullosporine A avec différents environnements membranaires : relation séquence-activité in planta de peptaïbols naturels ou synthétiques." Compiègne, 2009. http://www.theses.fr/2009COMP1777.

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Abstract:

Les peptides antimicrobiens constituent un réservoir d’antibiotiques naturels susceptibles de lutter contre les agents pathogènes. Les peptaïbols constituent une classe importante de peptides antimicrobiens. Ils possèdent des propriétés antibactériennes, antifongiques et des propriétés élicitrices des réponses de défense végétales. Leur caractère amphipathique leur permet de s’auto-assembler dans les membranes biologiques et pour certains d’entre eux de créer des pores voltages-dépendants. Les travaux ont porté sur l’interaction de l’ampullosporine A avec différents systèmes mimétiques de membranes biologiques afin de décrypter son mécanisme d’action. Nous avons ensuite étudié l’éventuelle corrélation entre l’action membranaire et les activités in planta. Les différents modèles membranaires utilisés sont : les bicouches hybrides, les bicouches lipidiques découplées de leur support, les monocouches à l’interface air/eau et les vésicules lipidiques. Nous avons démontré, qu’en absence de différence de voltage transmembranaire, l’ampullosporine A adopte un mode d’action de type détergent aboutissant à un processus de micellisation. Nous avons également démontré qu’il existe une corrélation entre l’activité membranaire et les activités vis-à-vis des plantules d’Arabidopsis thaliana. La capacité de formation de canaux voltage-dépendants des peptaïbols semble être responsable de leur activité in planta. D’autre part, le mécanisme d’action de type détergent participe également à cette activité biologique. La longueur du peptaïbol, la présence d’acides aminés α-aminoisobutyriques et le caractère hydrophobe sont des déterminants importants de l’activité des peptaïbols in planta
Peptaibols constitute a family of peptide antibiotics of fungal origin. They show interesting physico-chemical and biological activities depending on structural properties, responsble for their ability to form pores in membranes. In order to understand the lipid binding behavior of Ampullosporin A, we studied its interactions with different Egg Yolk Phosphatidylcholine environments. Furthermore, we expolored the correlation between the interaction of peptaibols with biomimetics membranes and their activity in planta. The various lipidics environments used were : hybrid bilayer membrane, supported biomimetic tethered bilayers, lipid monolayer at the air/water interface and lipid vesicles. Our results show that in absence of voltage, Ampullosporin A act in a « detergent-like » manner leading to membrane disruption. In addition, we demonstrated the existence of a direct correlation between the effect of peptaibols on biological membranes and their activity in planta. The length of peptaibols, the presence of α-aminoisobutyric amino acid residues and their hydrophobic nature are essential determinants of their activity in planta

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Pluciennik, Frédérique, and JEAN DELEZE. "Effets de l'hormone fsh et des steroides et leurs esters sur le couplage diffusionnel intersertolien. Mesure par la methode du retour de fluorescence apres photoblanchiment, appliquee aux cellules de sertoli du testicule de rat immature en culture primaire." Poitiers, 1993. http://www.theses.fr/1993POIT2284.

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Abstract:

Le controle des jonctions communicantes des cellules de sertoli par l'hormone fsh (follicle stimulating hormone) et les steroides sexuels a ete etudie par la technique de microinjection intracellulaire de traceur fluorescent et par la technique du frap (fluorescence recovery after photobleaching) sur des cultures primaires de cellules isolees a partir de testicules de rat immature. En absence de toute stimulation hormonale: 50% des cellules presentent un faible couplage alors que 50 ne communiquent pas entre elles. En presence de fsh ovine: les cellules de sertoli initialement isolees emettent des digitations cytoplasmiques les reliant les unes aux autres pour former des reseaux. Dans de telles conditions le couplage diffusionnel est augmente. Un effet similaire de #0fsh est mesure sur des cellules groupees initialement en amas cellulaires. Cet effet est specifique de #0fsh. Il est precoce, depend de sa concentration et est mime par le db-ampc. En presence d'esters de steroides sexuels: la communication cellulaire etablie par #0fsh est annulee par des esters de steroides en c#1#8 (esters d'stradiol), en c#1#9 (esters d'androstane et d'androstene) et par un ester en c#2#1 (5-pregnane-3, 20-diol diacetate). Cette inhibition est levee par un retour en milieu controle. L'effet inhibiteur des propionates de testosterone et d'tradiol est proportionnel a leur concentration. L'efficacite de ces molecules a decoupler les cellules semble dependre de la configuration du noyau sterol, mais non de la nature ou de la position d'une double liaison sur le cycle. Cet effet decouplant est probablement lie a un phenomene membranaire. La testosterone et l'stradiol (25 m), a la meme concentration que les esters de steroides requise pour decoupler les cellules, tendent a l'inverse d'augmenter le couplage diffusionnel. En presence d'heptanol ou de gossypol: la communication cellulaire etablie par #0fsh est annulee en presence d'heptanol (3 mm) de gossypol (3 m) molecule contraceptive. Ces resultats montrent que la stimulation par fsh accroit de maniere presque irreversible le couplage jonctionnel entre les cellules de sertoli de rat immature en culture primaire. Celui-ci est inhibe par les esters de steroides et le gossypol. Une liaison avec les donnees physiologiques a ete envisagee

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Guay, Jean-Maxime. "Développement d'un appareil spectrofluorométrique pour l'analyse quantitative en-ligne d'un mélange particulaire pharmaceutique." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/5424.

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Abstract:

La réalité d’amélioration de la qualité par le design de procédé (QdB) ainsi que l’apprentissage et le contrôle des variables critiques devient de plus en plus prédominant dans le milieu pharmaceutique. En effet, les risques associés à la mentalité d’analyse traditionnelle sur le produit fini uniquement et l’avènement des techniques d’analyse de procédés (PAT) ouvrent la voie à un contrôle plus complet et en temps réel de la qualité, tel que recommandé par les instances règlementaires. Ceci implique des économies d’échelle pour l’industrie étant donné la réduction des efforts (temps et argent) associés à l’analyse laboratoire par les techniques conventionnelles. Les appareils spectroscopiques constituent une technologie très utile pour l’analyse d’une formulation étant donné qu’ils sont généralement non-invasifs et non-destructifs. Dans le cadre de ce projet de recherche, il sera question de l’évaluation et du développement de la technique light-induced fluorescence spectroscopy (LIFS) afin de déterminer en-ligne la faible concentration d’un ingrédient actif dans une étape de mélange. Pour se faire, il sera tout d’abord nécessaire d’établir des modèles de calibration et d’évaluer l’impact des facteurs environnementaux et physico-chimiques sur les performances de ceux-ci, ainsi que sur le phénomène de photoblanchiment. Suite à une analyse de sensibilité, il sera possible d’élaborer un modèle optimisé et robuste. La méthodologie pour atteindre ces objectifs est la suivante : détermination des longueurs d’onde d’opération (excitation et émission); acquisition de spectres en mode dynamique, mais aussi en mode statique en faisant varier les paramètres de concentration, d’humidité, de taille de particule et de pression appliquée; traitement des données par analyse multivariée; établissement d’un modèle de calibration et validation de celui-ci par des essais à l’échelle pilote. La technologie LIFS, mais surtout son utilisation comme PAT, est très novatrice. De plus, les instruments développés antérieurement n’ont pas donné les résultats escomptés, ce qui renforce la pertinence de continuer les efforts de développement. Plus encore, le phénomène de photoblanchiment est encore mal défini et très peu d’études ont été faites sur des mélanges de poudres. En établissant de façon claire l’impact des différents facteurs sur la justesse, la précision, la répétabilité et la robustesse du modèle et de l’appareil, il sera possible de développer une technologie fiable permettant de quantifier des molécules fluorescentes en faible concentration dans un mélange particulaire.

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Le, Gall Antoine. "Pince optique et microscopie de fluorescence pour l'étude de la synthèse des protéines en molécule unique." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00647915.

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Abstract:

Ce mémoire rapporte deux approches de la synthèse des protéines à l'échelle de la molécule unique. Nous utilisons la microscopie de fluorescence en onde évanescente pour sonder l'activité traductionnelle de deux types de ribosomes. Les premiers, issus d'E. Coli (organisme procaryote), sont mutés afin de les marquer d'un nanocristal semiconducteur (QD). La fin de la traduction, qui correspond au décrochage du ribosome de l'ARNm lorsque celui-ci atteint le codon stop, est alors mise en évidence par la disparition du QD de la surface de l'échantillon. Le deuxième type de ribosome étudié est quant à lui extrait de cellules de lapins (organisme eucaryote) et est dit "sauvage", c'est à dire qu'il n'a pas subi de modification, tandis qu'un oligonucléotide marqué d'un fluorophore est hybridé à l'ARNm. L'activité hélicase du ribosome lui permettant de séparer deux brins complémentaires, l'oligonucléotide et donc le fluorophore disparaissent en même temps que le ribosome parcourt l'ARNm, permettant ainsi de sonder l'activité du ribosome. Nous donnons pour ces deux types de ribosomes une vitesse moyenne de la traduction dans des milieux contenant les facteurs de la traduction issus d'extraits cellulaires.La deuxième approche de la synthèse des protéines porte sur les propriétés de l'ARNm, support de l'information génétique codant pour la séquence des protéines. Nous avons développé un montage de pince optique permettant de manipuler et caractériser les propriétés mécaniques d'oligonucléotides, ainsi qu'une méthode originale de calibration de ce piège optique. La cohérence de nos mesures sur l'étirement d'un double brin d'ADN avec la littérature nous permettra de poursuivre notre étude sur la mesure des forces nécessaires pour ouvrir une structure secondaire de l'ARNm.

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Chatenay, Didier. "Diffusion, solubilisation et propriétés interfaciaux dans les solutions isotropes d'amphiphiles." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112297.

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Abstract:

Nous avons étudié, à l'aide de techniques optiques, plusieurs propriétés des solutions isotropes d'amphiphiles (micelles et microémulsions). Dans une première partie, nous avons utilisé ces systèmes en tant que systèmes colloïdaux modèles afin d'étudier les variations du coefficient d'auto-diffusion de particules en interaction avec la concentration de particules et les interactions ; cette étude a été réalisée à l'aide d'un montage de Recouvrement de Fluorescence Après Photoblanchîment que nous avons réalisé. En utilisant des solutions micellaires, nous avons ainsi pu montrer que le coefficient d'autodiffusion de particules en interaction dépend peu de ces interactions (contrairement au coefficient de diffusion collective mesurée par Diffusion Quasi-élastique de la Lumière) et que les coefficients de friction associés à ces deux coefficients de diffusion étaient différents. Dans le cas des microémulsions, nous avons mis en évidence l'effet des phénomènes d'agrégation réversible (responsables des phénomènes de percolation électrique) sur les mécanismes d'auto-diffusion. Dans une seconde partie, nous avons utilisé les techniques expérimentales utilisées dans le cadre du travail décrit ci-dessus en vue d'étudier la structure de microémulsion en présence de protéines solubilisées. En particulier, nous avons pu déterminer les rayons des gouttelettes de microémulsion ayant solubilisé une protéine dans les deux cas extrêmes où le volume du coeur acqueux est supérieur ou inférieur au volume de la protéine. Enfin, nous avons étudié les propriétés interfaciales des mélanges polyphasiques eau-huile-amphiphiles ; nous avons ainsi pu mettre en évidence le rôle primordial du film interfacial dans l'obtention de basses tensions interfaciales.

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Ribrault, Claire. "DYNAMIQUE DE L'ASSEMBLAGE MOLÉCULAIRE SYNAPTIQUE : ÉTUDE DE LA DIFFUSION LATÉRALE DE LA SYNTAXIN 1A." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00608130.

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Abstract:

La synapse est un assemblage macromoléculaire dynamique : les protéines synaptiques sont constamment et rapidement échangées par un mouvement diffusif entre l'assemblage synaptique et la région extrasynaptique, alors que l'assemblage reste stable. Par ailleurs, dans le compartiment présynaptique, les cycles d'endo- et d'exocytose des vésicules synaptiques imposent une réorgani- sation dynamique de la membrane plasmique. La syntaxin1A est une protéine membranaire impliquée dans l'exocytose. Quelles sont les caractéristiques de la diffusion latérale de la syntaxin et ses implications pour la transmission sy- naptique ? Nous avons étudié la diffusion latérale de la syntaxin à l'échelle de la popu- lation (méthode de retour de fluorescence après photoblanchiment, FRAP) et à l'échelle de la molécule individuelle (suivi de particule unique, SPT). Nous avons montré que la syntaxin diffuse rapidement dans la membrane plasmique et présente des périodes d'immobilisation transitoire, qui reflètent des inter- actions moléculaires impliquées dans la formation du complexe exocytotique. Enfin, nous avons construit un modèle computationnel qui réconcilie les des- criptions de la diffusion latérale de la syntaxin à l'échelle de la population et de la molécule individuelle. Ce modèle a permis de caractériser les cinétiques des interactions entre la syntaxin et ses partenaires, qui conduisent à sa stabilisa- tion à la synapse.

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Dulin, David. "Observation de l'activité traductionnelle d'un ribosome unique par microscopie de fluorescence couplée à un système microfluidique." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00538401.

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Abstract:

Dans ce mémoire sont présentées la conception et la réalisation d'une expérience portant sur l'étude en molécule unique de l'activité traductionnelle du ribosome procaryote. Pour ce faire, nous utilisons un ribosome et des acides aminés lysines marqués spécifiquement avec deux marqueurs fluorescents ayant des spectres d'émissions différents. Ainsi, nous pouvons colocaliser les ribosomes et les acides aminés incorporés en utilisant la microscopie de fluorescence par réflexion totale (TIRFM). Pour pouvoir compter les acides aminés incorporés, nous avons réalisé une étude en molécule unique des propriétés photophysiques du fluorophore organique les marquant, le Bodipy FL. Celui-ci a une faible durée de vie et clignote beaucoup. Afin de remédier à ces problèmes, nous avons développé un système permettant d'augmenter sa durée de vie d'un facteur 25 environ, et qui réduit le taux de clignotement pour de faibles intensités d'excitation. L'étude des ribosomes à proximité de la surface d'une lamelle de microscope nous a amenés à développer une chimie de surface n'autorisant qu'une accroche spécifique des espèces biologiques étudiées et conservant l'activité des ribosome. Ces études ont été réalisées à l'aide de cellules microfluidiques élaborées par nos soins permettant une grande flexibilité lors des expériences. Nous avons élaboré un marquage spécifique original du ribosome à l'aide d'un nanocristal semi-conducteur. Nous avons évalué la spécificité de l'accroche ainsi que l'activité du ribosome marqué en mesure d'ensemble. Nous avons ensuite observé l'activité de ces ribosomes marqués accrochés à une surface en molécule unique. Des expériences préliminaires en molécules uniques ont démontré que des ribosomes non marqués étaient capables d'incorporer les acides aminés marqués Bodipy FL . Enfin, nous présentons les premières étapes de conception d'une pince optique pour mesurer des forces de cohésion sur des structures particulières de l'ARN messager.

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Sirbu, Doina. "Conception et caractérisation de nouveaux fluorophores organiques de la famille des triazapentalènes : outils pour l'imagerie cellulaire." Thesis, Orléans, 2016. http://www.theses.fr/2016ORLE2067.

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Abstract:

Au cours du 21ème siècle, les techniques de fluorescence ont montré une expansion considérable dans l’étude du mécanisme du vivant. Un progrès majeur dans le développement, la conception et les applications de divers types de chromophores organiques ont été achevés. Bien que largement utilisés, les sondes fluorescentes les plus utilisées souffrent encore de quelques limitations qui diminuent leur étendue d'action. Les plus problématiques sont : un nombre restreint de familles de chromophores, une faible résistance au photoblanchiment, une faible solubilité aqueuse, une durée de vie de fluorescence relativement courte, etc…. A ce titre, le développement de nouveaux motifs organiques inédits, compacts et possédants des propriétés de fluorescence alternatives et/ou complémentaires aux fluorophores usuels organiques reste plus que jamais d’actualité. Dans ce contexte, les noyaux 1,3a, 6a-triazapentalènes nous sont apparus particulièrement prometteuses et encore très peu exploitées. Dans ce manuscrit, il est décrit la synthèse de noyaux tricycliques et tétracycliques comportant ce motif, obtenus par substitution nucléophiles aromatiques, suivi d’une thermolyse. La modulation de ces noyaux a ensuite été effectuée par couplage métallo-catalysé. L’évaluation photophysique de ces composés révèle des propriétés spectroscopiques remarquables comme des rendements quantiques supérieurs à 50%, des déplacements de Stokes d’environ 100 nm et des longueurs d’ondes d’émission allant de 450 à 650 nm. Le dernier volet de cette thèse a porté sur l’imagerie cellulaire, qui nous a permis d’évaluer les meilleurs fluorophores sur cellules vivantes
Over the last two decades, fluorescence technologies have shown a spectacular spreading in biological research. Major progress in the development, design, and purposeful application of various types of organic chromophores was achieved. Although widely used, the most commonly fluorescent probes still suffer from some limitations which decrease their use in the field of life sciences. The most problematic ones are: low scaffold diversity, high sensitivity to photobleaching, low water solubility and modest Stokes Shift… In this context, the main idea of our work focuses on the development of novel organic motifs responding to the conventional fluorophores issues. The 1,3a, 6a-triazapentalene moiety represents a real interest in this field with its promising optical properties. In this manuscript, the syntheses of tricyclic and tetracyclic derivatives containing this scaffold were obtained by aromatic nucleophilic substitution followed by the thermolysis cyclization. The modulation of these cores was then allowed by various organometallic cross of these compounds provides remarkable spectroscopic properties, as quantum yields above 50%, Stokes shift around 100 nm, and emission wavelengths between 450 and 650 nm. The last part of this thesis was focused on cellular imaging, that allowed us to evaluate the best fluorophores in living cells

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Rossi, Claire. "Construction et validation de modèles membranaires biomimétiques supportés pour l'étude des interactions protéines/membranes." Compiègne, 2005. http://www.theses.fr/2005COMP1611.

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Abstract:

L'objectif de ces travaux est de développer des membranes biomimétiques facilitant les études des interactions protéines-membranes. Ces systèmes membranaires artificiels sont assemblés et ancrés sur des substrats solides afin de permettre l'application de mesures physico-chimiques (SPR, FRAP, AFM). Afin de réaliser des membranes biologiques synthétiques couplées au support et délimitant deux compartiments distincts (cis/in et trans/out), notre approche consiste à coupler de façon covalente une bicouche de lipides à une surface plane (or, verre, etc. ) préalablement activée, par l'intermédiaire de lipides fonctionnalisés incorporés directement dans des vésicules lipidiques. Une étude par plan d'expérience Doehlert a permis de contrôler la formation de ces bicouches supportées. Ces membranes biomimétiques ont été appliquées à l'étude des interactions calcium-dépendantes de deux protéines : la neurocalcine myristoylée et la toxine Adénylate cyclase de Bordetella pertussis
Our aim is to develop biomimetic membrane systems for protein-membrane interactions studies. These artificial membrane systems are assembled and anchored on solid substrates in order to allow the application of physicochemical measurements (SPR, FRAP, AFM). Ln order to create tethered lipid membrane, which delimit two distinct compartments (cis/in and trans/out), the selected approach is to anchor a lipid bilayer on a functionalized planar surface : (gold, glass, etc. ) in a covalent way, via functionalized lipids which are directly incorporated in lipids vesic1es. A experimental design Doelhert study allowed us to control the formation way of these tethered lipid bilayers. These biomimetic membranes were applied to the study of the calcium-dependent interactions on two proteins: the Myr-neurocalcine, a myristoyled protein and a bacterial toxin, the Adenylate cyc1ase of Bordetella pertussis

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Jacques, Vincent. "Source de photons uniques et interférences à un seul photon.De l'expérience des fentes d'Young au choix retardé." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00281163.

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Abstract:

Ce mémoire est divisé en deux parties indépendantes.
Dans la première partie, nous étudions la dualité onde-corpuscule pour un photon unique émis par excitation impulsionnelle d'un centre coloré NV individuel dans un nanocristal de diamant. Nous présentons dans un premier temps une expérience d'interférence à un photon réalisée avec un biprisme de Fresnel et par conséquent très proche conceptuellement de l'expérience standard des trous d'Young. Cette expérience permet de discuter de la complémentarité entre interférence et connaissance du chemin suivi par la particule dans l'interféromètre. Pour pénétrer davantage dans les problèmes conceptuels soulevés par la dualité onde-corpuscule, nous décrivons ensuite la réalisation expérimentale de l'expérience de pensée de "choix retardé", qui fût proposée par J. A. Wheeler au début des années soixante-dix.
La deuxième partie du mémoire est dédiée à l'amélioration des performances de sources de photons uniques. Nous décrivons ainsi la mise au point d'une nouvelle source de photons uniques fondée sur l'émission d'un centre coloré individuel à base d'impuretés de nickel dans le diamant, dont les propriétés d'émission sont bien adaptées à la cryptographie quantique en espace libre. Nous avons également mis en oeuvre une technique originale qui améliore de façon significative la photostabilité de molécules individuelles à température ambiante.

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Adam, Virgile. "Études mécanistiques des protéines fluorescentes photoactivables : une approche combinée par cristallographie et spectroscopie." Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10059.

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Abstract:

Depuis la découverte de la protéine fluorescente verte (GFP), celle des protéines fluorescentes photoactivables (PAFPs) a initié une révolution dans le domaine de la technologie des FP. Certaines PAFPs sont capables d'être irréversiblement photo converties d'une couleur à une autre alors que d'autres peuvent être réversiblement commutées entre des formes allumées ou éteintes. Ces protéines son intensivement employées dans les techniques de microscopie optique, particulièrement en "nanoscopie" qui permet d'atteindre une résolution optique 1 0 fois meilleure que la limite d'Abbe. Afin de développer plus en avant ces techniques, la nécessité d'obtenir des sondes fluorescentes plus lumineuses pouvant se photoconvertir ou se photocommuter efficacement est cruciale. En même temps, les marqueurs fluorescents doivent être monomériques et photostables. Pour mieux comprendre les mécanismes des phototransformations des PAFPs, trois membres de la famille ont été étudiés: EosFP, Dendra2 et IrisFP. Le phénomène de photoconversion du vert au rouge de photocommutation réversible et de photoblanchiment ont été étudiés grâce à une combinaison de cristallographie des rayons X et dl microspectrophotométrie, en utilisant le laboratoire Cryobench de l'ESRF/IBS. Les résultats nous ont permis de proposer un mécanisme de photoconversion pour EosFP et Dendra2 et de découvrir et caractériser IrisFP, première PAFP combinant à la fois les propriétés de photoconversion et de photocommutation. Les modifications structurales du chromophore associées à la formation d'un état radicalaire induit par les rayons X, probablement impliqué dans la voie de photoblanchiment des P AFPs, ont aussi été caracterisées
Since the discovery of the green fluorescent protein (GFP), the one of photoactivatable fluorescent proteins (P AFPs), notably from Anthozoan species, triggered a revolution in the field of FP technology. Sorne PAFPs are capable of being irreversibly photoconverted from a green- to a red-emitting form while other ones can be reversibly switched on and off, depending on specific excitation wavelengths. These proteins are being extensively used in optical microscopy techniques, particularly in "nanoscopy", which pro vides optical resolution 10 fold beyond the Abbe limit. Ln order to further develop these techniques, notably in term of time-resolution, the need to obtain brighter fluorescent probes that photoconvert or photoswitch efficiently is crucial. At the same time, fluorescent highlighters generally need to be monomeric and photostable. Ln order to better understand the mechanisms of phototransformations in PAFPs, three members of the family have been studied: EosFP, Dendra2 and IrisFP. The phenomena of green-to-red photoconversion, reversible photoswitching and non-reversible photobleaching have been studied by a combination of X-ray crystallography and microspectrophotometry using the Cryobench laboratory of the ESRF/IBS. Together, the results have a\lowed us to propose a mechanism for the photo conversion of EosFP and Dendra2 and to discover and characterize IrisFP, the first PAFP combining both properties of photoconversion and photoswitching. The structural modifications of the chromophore associated with an X-ray induced radical state, likely to be involved in thé photobleaching pathway of PAFPs, were also characterized

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Chatenay, Didier. "Diffusion, solubilisation et propriétés interfaciales dans les solutions isotropes d'amphiphiles." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 1987. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011858.

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Abstract:

Nous avons étudié, à l'aide de techniques optiques, plusieurs propriétés des solutions isotropes d'amphiphiles (micelles et microémulsions). Dans une première partie, nous avons utilisé ces systèmes en tant que systèmes colloïdaux modèles afin d'étudier les variations du coefficient d'auto-diffusion de particules en interaction avec la concentration de particules et les interactions ; cette étude a été réalisée à l'aide d'un montage de Recouvrement de Fluorescence Après Photoblanchîment que nous avons réalisé. En utilisant des solutions micellaires, nous avons ainsi pu montrer que le coefficient d'auto-diffusion de particules en interaction dépend peu de ces interactions (contrairement au coefficient de diffusion collective mesurée par Diffusion Quasi-élastique de la Lumière) et que les coefficients de friction associés à ces deux coefficients de diffusion étaient différents. Dans le cas des microémulsions, nous avons mis en évidence l'effet des phénomènes d'agrégation réversible (responsables des phénomènes de percolation électrique) sur les mécanismes d'auto-diffusion. Dans une seconde partie, nous avons utilisé les techniques expérimentales utilisées dans le cadre du travail décrit ci-dessus en vue d'étudier la structure de microémulsion en présence de protéines solubilisées. En particulier, nous avons pu déterminer les rayons des gouttelettes de microémulsion ayant solubilisé une protéine dans les deux cas extrêmes où le volume du coeur acqueux est supérieur ou inférieur au volume de la protéine. Enfin, nous avons étudié les propriétés interfaciales des mélanges polyphasiques eau-huile-amphiphiles ; nous avons ainsi pu mettre en évidence le rôle primordial du film interfacial dans l'obtention de basses tensions interfaciales.

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Constantin, Doru. "Défauts d'équilibre des phases ordonnées et structure du liquide isotrope d'un mélange lyotrope de surfactant non-ionique." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010863.

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Abstract:

La première partie de ce travail a consisté en l'étude des effets prétransitionnels qui apparaissent en chauffant dans les phases ordonnées du mélange binaire lyotrope C12EO6/H2O à l'approche de la transition vers la phase isotrope. En employant une technique de photoblanchiment, nous avons déterminé les coefficients de diffusion de sondes fluorescentes en fonction de la température. Nous avons montré que des défauts structuraux connectant les agrégats de surfactant apparaissent dans les phases lamellaire et hexagonale et nous avons déterminé leur structure et leur densité. Nous en avons déduit que la phase isotrope est fortement connectée au voisinage des mésophases. Cette conclusion est confirmée par le fait que le coefficient de diffusion ne varie pas à la transition entre la phase isotrope et la phase cubique, elle-même fortement connectée.

Nous avons ensuite exploré les propriétés dynamiques de la phase isotrope à haute concentration en combinant la diffusion dynamique de la lumière avec des expériences de rhéologie à haute fréquence. Nous avons mis en évidence un temps de relaxation terminale extrêmement court (de l'ordre de la microseconde) et avons expliqué ce comportement dans le cadre de théories déjà existantes sur la rhéologie des micelles connectées en incluant l'effet de l'ordre local.

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Sasnouski, Siarhei. "Etude des interactions du photosensibilisant méta-tétra(hydroxyphényl)chlorine avec les protéines de plasma et les cellules." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00119552.

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Abstract:

L'étude de l'influence des pharmacocinétiques de la mTHPC dans la tumeur, le plasma et les leucocytes sur la réponse à la PDT a montré que l'accumulation du photosensibilisant dans les leucocytes exhibaient une bonne corrélation avec l'efficacité de la PDT. Ces résultats suggèrent que les leucocytes pourraient jouer un rôle important dans le mécanisme de la PDT induisant des dommages vasculaires. L'étude de la monomérisation de la mTHPC au cours des interactions avec des protéines plasmatiques démontrent un taux lent de cinétique de désagrégation. La fraction de mTHPC agrégée à l'équilibre et le taux de désagrégation du photosensibilisant dépendent fortement de la teneur en protéines et de la température d'incubation. Les résultats ont démontré la formation d'agrégats libres à grande échelle avec une interaction forte entre les molécules du photosensibilisant. L'analyse cinétique démontre que la mTHPC est caractérisée par des taux très lents de redistribution depuis les complexes avec les protéines plasmatiques. Les faibles taux de redistribution de la mTHPC comparés aux autres photosensibilisants correspondent aux propriétés de liaisons uniques de la mTHPC. L'existence à la fois du transfert de la mTHPC par collision et par milieu aqueux a été supposée. L'étude en microscopie confocale indique des modèles de localisation diffus de la mTHPC à 3h et la formation de taches fortement fluorescentes du photosensibilisant à 24h d'incubation dans des cellules MCF. Les paramètres d'absorption, de temps de durée de vie de fluorescence et de photoblanchiment ont montré qu'à 24h d'incubation la mTHPC est beaucoup plus agrégée qu'à 3h. Le rendement de photoinactivation des cellules est environ 2 fois plus important pour le point à 3h. Une telle différence est attribuée à l'effet des différents états d'agrégation du photosensibilisant et aux interactions avec les composants cellulaires. L'étude théorique et spectroscopique de la mTHPC, la mTHPP et la mTHPBC nous a permis de définir leur structure agrégée dans des milieux aqueux À cette fin, nous avons développé une méthode semi-empirique de mécanique quantique basée sur le calcul des variations spectrales dans différents solvants. La mTHPC et la mTHPP forment des dimères linaires dans les millieux aqueux, tandis que la mTHPBC forme des dimères zigzag.

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Samól, Iga. "Implications de la protéine OEP16 dans la photoprotection d’Arabidopsis thaliana lors du stress lumineux." Grenoble 1, 2009. https://theses.hal.science/tel-00764372.

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Abstract:

Chez les angiospermes, l'oxygène singulet est la forme majoritaire des espèces réactives de l'oxygène, étant produite lors de la photosynthèse. Son excès provoque le dommage photo-oxydatif conduisant à la mort cellulaire, observée chez les mutants affectés dans la voie de la biosynthèse de la chlorophylle. Dans ce travail, nous avons utilisé des mutants d'Arabidopsis thaliana qui manifestent le phénotype conditionnel de la mort cellulaire, causée par l'absence d'une protéine de l'enveloppe externe des plastes, OEP16-1. Cette protéine est impliquée dans le transport des amines, acides aminés et également dans l'import d'une enzyme clé de la synthèse de la chlorophylle, NADPH : Protochlorophyllide oxydoreductase A (PORA), dans les plastes. Une approche génétique inverse a permis d'isoler et de caractériser quatre mutants indépendants Atoep16-1, ayant différentes combinaisons des propriétés de la mort cellulaire et de la présence/absence de la PORA. Deux des mutants accumulent en excès de la protochlorophyllide libre (Pchlide) à l'obscurité et meurent après illumination. Dans ce cas, la Pchlide agit comme un photosensibilisateur déclenchant la production de l'oxygène singulet. Les deux autres mutants évitent la surproduction de la Pchide et verdissent normalement. En utilisant le mutant de l'orge, tigrina d12 comme référence, nous avons montré que la mort cellulaire induite lors du photoblanchiment chez les mutants Atoep16-1, intervient dans la voie flu-indépendante. L'initiation de la traduction sur des ribosomes 80S, a été identifiée comme étant une cible majeure de l'oxygène singulet, au cours des premières heures du verdissement. Dans un stade plus tardif, l'oxygène singulet a provoqué la dissociation des ribosomes. Nous avons ainsi fourni des preuves que les deux effets sur la traduction sont génétiquement liés et qu'ils peuvent être ensuite étudiés à l'aide des mutants Atoep16-1 que nous avons isolé et du mutant flu, préalablement identifié
In angiosperms, singlet oxygen is a prominent form of reactive oxygen species that is produced during photosynthesis. Its excess causes photooxidative damage leading to cell death, demonstrated in mutants impaired in the chlorophyll biosynthetic pathway. In the present work, we used mutants of Arabidopsis thaliana that exhibit a conditional seedling lethal phenotype caused by the absence of the outer plastid envelope protein, OEP16-1. This protein is involved in the transport of amines, amino acids and is also implicated in the import of the key enzyme of chlorophyll synthesis, NADPH : Protochlorophyllide oxydoreductase A (PORA), into the plastids. Using a reverse genetic approach, four independent Atoep16-1 mutants were isolated and characterized, with different combinations of cell death properties and presence/absence of PORA. Two of the mutants overproduced free protochlorophyllide (Pchlide) in the dark and died after illumination. Pchlide operated here as a photosensitizer triggering singlet oxygen formation. The other two mutants avoided excess Pchlide accumulation and greened normally. Using the mutant of barley, tigrina d12 as reference, we show that cell death induced in the photobleaching Atoep16-1 mutants occurs in a flu-independent pathway. Translation initiation at 80S ribosomes was identified to be a major target of singlet oxygen in the early hours of greening. At a delayed stage, singlet oxygen caused ribosome dissociation. We provided evidence that both effects on translation are genetically linked and they can be further studied using the Atoep16-1 mutant that we isolated and the previously described flu mutant

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Inthavong, Walailuk. "Elaboration et caractérisation de nanoparticules de protéines." Thesis, Le Mans, 2018. http://www.theses.fr/2018LEMA1014/document.

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Abstract:

Des solutions d'isolat de protéine de lactosérum (WPI) et d'isolat de protéine de soja (SPI) ont été chauffées à différentes concentrations en protéines conduisant à la formation d'agrégats fractals polydisperses de taille moyenne variable. Lastructure des solutions a été analysée par diffusion de la lumière en fonction de la concentration en protéine. La compressibilité osmotique et la longueur de corrélation dynamique diminuent quand la concentration augmente deviennent indépendantes de la taille initiale des agrégats pour les suspensions denses. Pour une taille d'agrégat donnée, la viscosité augmente initialement exponentiellement avec la concentration croissante puis diverge. Plus lesagrégats sont grands, plus l’augmentation de la viscosité apparaît à des concentrations faibles. La dépendance avec la concentration de la viscosité des solutions d'agrégats fractals est beaucoup plus forte que celle de microgels. Le comportement de mélanges de différents types d’agrégats (fractals/fractals ; fractals/microgels et WPI/SPI) a étéétudié principalement par rhéologie.Le recouvrement de fluorescence après photoblanchiment (FRAP) a été utilisé pour étudier la diffusion de chaînes de dextran marquées par des fluorophores dans des solutions d’agrégats et des gels de WPI. Une diffusion brownienne estobservée dans des suspensions d’agrégats et des gels faibles formés juste au-delà de Cg avec un coefficient de diffusion (D) qui diminue avec l'augmentation de la concentration mais, avec une dépendance plus faible que celle de la viscosité (). A des concentrations plus élevées, des gels densément réticulés sont formés, ce qui induit une forte diminution de la mobilité des chaînes de dextran. Pour ces systèmes, la recouvrance de la fluorescence est logarithmique avec le temps,suggérant une distribution exponentielle des coefficients de diffusion. La diffusion des chaînes de dextran a également été étudiée en fonction de la concentration en protéines pour les suspensions de trois types d'agrégats de WPI (petits et grands fractals et microgels)
Polydisperse fractal aggregates of varying average sizes were formed when solutions of whey protein isolate and soy protein isolate were heated at different protein concentrations and at neutral pH. The structure of these fractals aggregates solutions was analyzed by light scattering as a function of protein concentration. In dense suspension, the osmotic compressibility and the correlation length decreases with increasing concentration and become independent of the initial aggregate size. In this concentration regime, the aggregates are strongly interpenetrated and can be visualized as a set of "blobs". For a fixed aggregate size, the viscosity initially increases exponentially with increasing concentration and then diverges at the gel point. Larger fractal aggregates show a more important increase of the viscosity with increasing concentration than smaller aggregates, because they are less dense. The increase of the viscosity was much stronger for large fractal aggregates than for homogeneous microgels (microgels were formed by heating the WPI solution in present of CaCl2) of the same size.Dynamic light scattering, rheology and FRAP measurements were performed to investigate mixtures of different type of aggregates of WPI (fractals/fractals, fractals/microgels) and fractals of mixtures of WPI and SPI. Flow measurements were used to characterise the rheological properties of the aggregate suspension whereas Fluorescence recovery after Photobleaching (FRAP) was used to determine the self diffusion of fluorophore-labelled dextrans chains in mixtures over a wide range of concentrations. The results were compared to the concentration dependence of zero shear viscosity, gel stiffness, osmotic compressibility and correlation length. Brownian diffusion of the dextran chains was observed in aggregate suspensions and weak gels formed just above the gel point with a diffusion coefficient that decreased with increasing concentration, but the dependence was weaker than that of the viscosity. At higher concentrations, densely crosslinked gels were formed, which induced a sharp decrease in the mobility of the dextran chains. For these systems, the recovery of fluorescence was logarithmic over time, suggesting an exponential distribution of diffusion coefficients

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Balakrishnan, Nair Gireeshkumar. "Diffusion de particules dans des gels de protéines et aux interfaces." Phd thesis, Université du Maine, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00710630.

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Abstract:

L'objectif de la thèse était d'étudier la mobilité de traceurs particulaires dans des milieuxcomplexes par microscopie confocale à balayage laser (CLSM) combinée avec le suivi demultiple particules (MPT) et le recouvrement de fluorescence après photoblanchiment (FRAP).Tout d'abord, nous avons étudié la diffusion de particules dans les gels formés par des protéinesglobulaires. Dans ce but, des gels avec structures variés ont été préparés en faisant varier lesconcentrations en protéine et en sel. La structure a été caractérisée par l'analyse des imagesobtenues par CLSM en termes de fonction de corrélation de paires. La mobilité de particulesavec une large gamme de tailles (2nm - 1 micron) a été étudiée à la fois dans des gels homogèneset hétérogènes et reliée à la structure du gel.Deuxièmement, nous avons étudié des émulsions eau dans eau préparées en mélangeant dessolutions aqueuses de PEO et de dextran. Il a été montré que lorsque des particules colloïdalessont ajoutées, elles sont emprisonnées à l'interface eau-eau, car elles réduisent la tensioninterfaciale. La structure et le déplacement des particules à l'interface ont été déterminés parCLSM combinée avec MPT.

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Jayyosi, Charles. "Caractérisation mécanique et microstructurale du comportement à rupture de la capsule de Glisson pour la prédiction du risque de lésions des tissus hépatiques humains." Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10222/document.

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Abstract:

Les modèles numériques personnalisables d'organes du corps humain offrent un formidable potentiel pour évaluer le risque lésionnel dans les domaines de la sécurité des transports, du médical ou du sport. Suivant les applications, différents niveaux de détails peuvent être nécessaires. En particulier, lorsque le comportement mécanique des tissus biologiques doit être finement reproduit, les modèles de comportement doivent intégrer des considérations sur la structure du tissu, et simuler les mécanismes suivant lesquels il réagit à un chargement mécanique. Le travail de thèse présenté ici s'est focalisé sur la capsule de foie, notamment sur ses propriétés microstructurales et mécaniques, afin d'identifier les hypothèses importantes à intégrer dans la construction d'un modèle constitutif de tissu fibreux basé sur la microstructure. La méthodologie expérimentale a été mise en place afin de caractériser le comportement mécanique de ce tissu, en lien avec l'organisation de sa microstructure. Des essais de traction uniaxiale et de gonflement sous microscope confocal biphotonique ont été développés, pour observer l'évolution de la microstructure sous chargement. Des déformations macroscopiques ont été mesurées, et une méthode de mesure de champs de déformations locaux a été développée pour quantifier l'état de déformation du réseau de fibres. La réorganisation du réseau de fibre de collagène a également été quantifiée. L'analyse des liens existant entre les grandeurs mesurées à l'échelle macroscopique et ces phénomènes microscopiques est proposée, pour préciser les hypothèses à adopter dans les modèles permettant de passer de l'échelle des fibres au comportement global du tissu
Customized human body models offer a great potential to assess the injury risks in the fields of transport safety, surgery or sport. Various detail levels can then be needed, according to the targeted application. In particular, when the mechanical behavior of biological tissues needs to be accurately reproduced, numerical models have to include information about the structure of the tissue, and model the mechanisms of the response to mechanical loading. The work presented here focuses on the microstructural and mechanical characterization of the human liver capsule, in order to identify the important hypotheses that need to be included in a fibrous tissue constitutive model, based on microstructure. Thus, an experimental methodology has been developed to identify the mechanical behavior of this particular tissue, related with its microstructural organization. Uniaxial tensile tests, as well as bulge tests under a multiphoton confocal microscope have been performed, to observe the microstructure evolution during loading. Macroscopic strain has been assessed, and a method to measure local strain fields has been developed, to quantify the strain state of the fibrous network. The reorganization of the collagen fibers network has also been quantified. An analysis of the links between the measured macroscopic parameters and the microscopic phenomena is given. Therefore, the hypotheses that need to be included in constitutive models are highlighted, with particular consideration given to the affine transformation hypothesis which allows to link the fibers behavior to the global response of the tissue

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Mirea, Dragoş Alexandru. "Nanophysical analysis to study evolution of vascular and articular inflammatory pathologies." Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10352.

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Abstract:

Les pathologies inflammatoires vasculaires (PV) et articulaires (PA) représentent aujourd'hui la cause principale de la mortalité et d’invalidité dans les pays industrialisés. Comme les causes exactes favorisant leur apparition restent inconnues, le présent travail a proposé de nouvelles méthodes physiques susceptibles de détecter les premiers stades inflammatoires en utilisant des marqueurs spécifiques et d'étudier les changements mécaniques et structuraux subis par les tissus vasculaires et le liquide synovial (LS). Les PV peuvent être détectées en utilisant les examens IRM. Afin d’améliorer l’efficacité des agents de contraste IRM ceux-ci peuvent être greffés avec des anticorps. En utilisant la Spectroscopie de Force (SF), un mode de la Microscopie à Force Atomique, l’affinité établie entre un nouvel anticorps, le Fucoidan, et le marqueur spécifique P-Selectine a été analysé. L’étude sur PV a été finalisée en utilisant les mêmes techniques SF en mesure d’indentation afin de connaitre les changements de propriétés mécaniques entre les tissus vasculaires sains et pathologiques. Les modifications dans la dynamique du LS déclenchées par l'une des molécules incapables de réagir selon leur fonctionnalité peuvent conduire aux PA. Aussi la technique SF a été utilisée pour étudier le comportement de chaque composant moléculaire du LS. Il a été prouvé l’affinité de ces composants pour les bicouches lipidiques (BL), fréquemment rencontrées dans le corps humain. L’étude a été complétée par l’analyse des changements intervenant dans la dynamique des BL en présence/absence des composants principaux de LS. Les investigations ont été réalisées par un test de Récupération de Fluorescence Après Photoblanchiment. Enfin un test tribologique a été conduit pour étudier la variation du coefficient de frottement entre les BL et les composants du LS
As vascular (VP) and articular (AP) inflammatory pathologies represent nowadays the principal cause of mortality and disability in industrialized countries, the exact causes favoring their occurrence remain still unknown. The present work aimed at proposing new physical methods to detect the early inflammatory stages through recognition of specific markers and to study the structural and mechanical changes undergone by pathological vascular tissues and synovial fluid (SF). Vascular pathologies can be detected through contrasted MRI pictures. In order to improve the capacity of contrast agents to target specific markers they can be antibody-grafted. Atomic Force Microscopy’s mode Force Spectroscopy (AFM-FS) was used to evaluate the affinity between the Fucoidan as a new antibody, and the P-Selectin vascular inflammatory marker, for capacity to target that marker. Further study of VP used the FS techniques for nanoindentation to study changes in mechanical properties between healthy and pathological vascular tissues. Modifications in SF’s dynamics triggered by one of the molecular component not fulfilling its role may lead to AP. To investigate this issue, each of the main SF’s molecular components had their affinity tested versus the ever-present lipid bilayers using AFM-FS techniques. Furthermore changes in lipid bilayers’ dynamics in the presence/absence of the main SF components were analyzed by Fluorescence Recovery After Photobleaching technique. Finally a tribological test was performed to study the variation of the friction coefficient between the lipid bilayers and SF’s main components

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Balakrishnan, Nair Gireeshkumar. "Particle diffusion in protein gels and at interfaces." Thesis, Le Mans, 2012. http://www.theses.fr/2012LEMA1002/document.

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Abstract:

L'objectif de la thèse était d'étudier la mobilité de traceurs particulaires dans des milieuxcomplexes par microscopie confocale à balayage laser (CLSM) combinée avec le suivi demultiple particules (MPT) et le recouvrement de fluorescence après photoblanchiment (FRAP).Tout d'abord, nous avons étudié la diffusion de particules dans les gels formés par des protéinesglobulaires. Dans ce but, des gels avec structures variés ont été préparés en faisant varier lesconcentrations en protéine et en sel. La structure a été caractérisée par l'analyse des imagesobtenues par CLSM en termes de fonction de corrélation de paires. La mobilité de particulesavec une large gamme de tailles (2nm - 1 micron) a été étudiée à la fois dans des gels homogèneset hétérogènes et reliée à la structure du gel.Deuxièmement, nous avons étudié des émulsions eau dans eau préparées en mélangeant dessolutions aqueuses de PEO et de dextran. Il a été montré que lorsque des particules colloïdalessont ajoutées, elles sont emprisonnées à l'interface eau-eau, car elles réduisent la tensioninterfaciale. La structure et le déplacement des particules à l'interface ont été déterminés parCLSM combinée avec MPT
The objective of the thesis was to investigate the mobility of tracer particles in complex media byConfocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) combined with multiple particle tracking (MPT)and fluorescence recovery after photobleaching (FRAP).First, we investigated the diffusion of tracer particles in gels formed by globular proteins. Gelswith a variety of structures were prepared by varying the protein and salt concentrations. Thestructure was characterized by analysis of the CLSM images in terms of the pair correlationfunction. The mobility of particles with a broad range of sizes (2nm - 1μm) was investigatedboth in homogeneous and heterogeneous gels and related to the gel structure.Second, we studied water-in-water-emulsions prepared by mixing aqueous solutions of PEO anddextran. It is shown that when colloidal particles are added they become trapped at the waterwaterinterface because they reduce the interfacial tension. The structure and the displacement ofthe particles at the interface were determined using CLSM combined with MPT

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Benard, Hervé. "Réalisation et caractérisation non linéaire de guides d'ondes en polymères organiques en vue d'applications photoniques." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0085.

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Abstract:

Des guides d'ondes en polymeres organiques greffes (pmma-dr1 et pmma-pna) ont ete realises en vue d'applications photoniques. Entre autres, une technique originale, que nous avons etudiee, a ete utilisee pour la fabrication de guides confines en pmma-dr1 : c'est le photoblanchiment par laser argon. L'etude des proprietes optiques lineaires et non lineaires des guides realises a donne des resultats encourageants. Le taux de couplage du faisceau incident dans le guide se situe typiquement entre 10 et 20% et les pertes par propagation sont comprises entre 2 et 4db/cm pour des guides monomodes, aux longueurs d'ondes des telecommunications. L'absorption non lineaire est tres faible (#2<0. 01cm/gw), pourvu que l'on se trouve tres loin de la bande d'absorption du chromophore, soit a =1. 3m pour le pna et a =1. 5m pour le dr1. La faible non linearite du pna (n#210-#1#8m#2/w) fait qu'il est difficile a mettre en application dans des operations de logique tout optique et qu'il est potentiellement moins interessant que le dr1 (n#2-10#-#1#7m#2/w). Ce dernier, en raison de sa structure chimique, presente une birefringence photoinduite par absorption non lineaire. Cet effet, que nous avons decouvert, est consequent en haute puissance. Ainsi il masque l'effet kerr optique et, par consequent, le pmma-dr1 ne peut etre envisage pour des applications de logique tout optique. En revanche, ce polymere semble tres interessant pour des applications mettant en jeu la polarisation de la lumiere.

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Samol, Iga. "Implications de la protéine OEP16 dans la photoprotéction d'Arabidopsis thaliana lors du stress lumineux." Phd thesis, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00764372.

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Abstract:

Chez les angiospermes, l'oxygène singulet est la forme majoritaire des espèces réactives de l'oxygène, étant produite lors de la photosynthèse. Son excès provoque le dommage photooxidatif conduisant à la mort cellulaire, observée chez les mutants affectés dans la voie de la biosynthèse de la chlorophylle. Dans ce travail, nous avons utilisé des mutants d'Arabidopsis thaliana qui manifestent le phénotype conditionnel de la mort cellulaire, causée par l'absence d'une protéine de l'enveloppe externe des plastes, OEP16-1. Cette protéine est impliquée dans le transport des amines, acides aminés et également dans l'import d'une enzyme clé de la synthèse de la chlorophylle, NADPH: Protochlorophyllide oxydoreductase A (PORA), dans les plastes. Une approche génétique inverse a permis d'isoler et de caractériser quatre mutants indépendants Atoep16-1, ayant différentes combinaisons des propriétés de la mort cellulaire et de la présence/absence de la PORA. Deux des mutants accumulent en excès de la protochlorophyllide libre (Pchlide) à l'obscurité et meurent après illumination. Dans ce cas, la Pchlide agit comme un photosensibilisateur déclenchant la production de l'oxygène singulet. Les deux autres mutants évitent la surproduction de la Pchide et verdissent normalement. En utilisant le mutant de l'orge, tigrina d12 comme référence, nous avons montré que la mort cellulaire induite lors du photoblanchiment chez les mutants Atoep16-1, intervient dans la voie flu-indépendante. L'initiation de la traduction sur des ribosomes 80S, a été identifiée comme étant une cible majeure de l'oxygène singulet, au cours des premières heures du verdissement. Dans un stade plus tardif, l'oxygène singulet a provoqué la dissociation des ribosomes. Nous avons ainsi fourni des preuves que les deux effets sur la traduction sont génétiquement liés et qu'ils peuvent être ensuite étudiés à l'aide des mutants Atoep16-1 que nous avons isolé et du mutant flu, préalablement identifié.

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Bélisle, Jonathan M. "Développement et caractérisation d’une méthode photonique pour créer des distributions spatiales de protéines." Thèse, 2011. http://hdl.handle.net/1866/6317.

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Abstract:

Les cellules sont capables de détecter les distributions spatiales de protéines et ainsi de migrer ou s’étendre dans la direction appropriée. Une compréhension de la réponse cellulaire aux modifications de ces distributions spatiales de protéines est essentielle pour l’avancement des connaissances dans plusieurs domaines de recherches tels que le développement, l’immunologie ou l’oncologie. Un exemple particulièrement complexe est le guidage d’axones se déroulant pendant le développement du système nerveux. Ce dernier nécessite la présence de plusieurs distributions de molécules de guidages étant attractives ou répulsives pour connecter correctement ce réseau complexe qu’est le système nerveux. Puisque plusieurs indices de guidage collaborent, il est particulièrement difficile d’identifier la contribution individuelle ou la voie de signalisation qui est déclenchée in vivo, il est donc nécessaire d’utiliser des méthodes pour reproduire ces distributions de protéines in vitro. Plusieurs méthodes existent pour produire des gradients de protéines solubles ou liées aux substrats. Quelques méthodes pour produire des gradients solubles sont déjà couramment utilisées dans plusieurs laboratoires, mais elles limitent l’étude aux distributions de protéines qui sont normalement sécrétées in vivo. Les méthodes permettant de produire des distributions liées au substrat sont particulièrement complexes, ce qui restreint leur utilisation à quelques laboratoires. Premièrement, nous présentons une méthode simple qui exploite le photoblanchiment de molécules fluorescentes pour créer des motifs de protéines liées au substrat : Laser-assisted protein adsorption by photobleaching (LAPAP). Cette méthode permet de produire des motifs de protéines complexes d’une résolution micrométrique et d’une grande portée dynamique. Une caractérisation de la technique a été faite et en tant que preuve de fonctionnalité, des axones de neurones du ganglion spinal ont été guidés sur des gradients d’un peptide provenant de la laminine. Deuxièmement, LAPAP a été amélioré de manière à pouvoir fabriquer des motifs avec plusieurs composantes grâce à l’utilisation de lasers à différentes longueurs d’onde et d’anticorps conjugués à des fluorophores correspondants à ces longueurs d’onde. De plus, pour accélérer et simplifier le processus de fabrication, nous avons développé LAPAP à illumination à champ large qui utilise un modulateur spatial de lumière, une diode électroluminescente et un microscope standard pour imprimer directement un motif de protéines. Cette méthode est particulièrement simple comparativement à la version originale de LAPAP puisqu’elle n’implique pas le contrôle de la puissance laser et de platines motorisées, mais seulement d’envoyer l’image du motif désiré au modulateur spatial. Finalement, nous avons utilisé LAPAP pour démontrer que notre technique peut être utilisée dans des analyses de haut contenu pour quantifier les changements morphologiques résultant de la croissance neuronale sur des gradients de protéines de guidage. Nous avons produit des milliers de gradients de laminin-1 ayant différentes pentes et analysé les variations au niveau du guidage de neurites provenant d’une lignée cellulaire neuronale (RGC-5). Un algorithme pour analyser les images des cellules sur les gradients a été développé pour détecter chaque cellule et quantifier la position du centroïde du soma ainsi que les angles d’initiation, final et de braquage de chaque neurite. Ces données ont démontré que les gradients de laminine influencent l’angle d’initiation des neurites des RGC-5, mais n’influencent pas leur braquage. Nous croyons que les résultats présentés dans cette thèse faciliteront l’utilisation de motifs de protéines liées au substrat dans les laboratoires des sciences de la vie, puisque LAPAP peut être effectué à l’aide d’un microscope confocal ou d’un microscope standard légèrement modifié. Cela pourrait contribuer à l’augmentation du nombre de laboratoires travaillant sur le guidage avec des gradients liés au substrat afin d’atteindre la masse critique nécessaire à des percées majeures en neuroscience.
Cells are able to sense spatial distribution of proteins and accordingly migrate or extend in the appropriate direction. Understanding cellular responses to modifications in molecular spatial distributions is essential for advances in several fields such as development, immunology and oncology. A particularly complex example is axonal guidance that occurs during the development of the nervous system, which relies on distributions of attractive and repulsive guidance molecules to correctly wire this intricate network. Since several guidance cues collaborate to development of the nervous system, it is particularly difficult to assess the individual contribution of each cue and the signaling cascade each trigger in vivo; therefore methods to reproduce those distributions individually in vitro are necessary to study in detail the effect of each guidance cue. Several methods exist to produce graded distributions of protein that are either soluble or substrate-bound. A few methods making solution gradients are already widely used in several laboratories to perform experiments with the guidance cues that are normally diffusing in vivo. However, current methods allowing the fabrication of substrate-bound gradients are quite complex, which restrict their use to a few laboratories. First, we present a straightforward method exploiting photobleaching of a fluorescently tagged molecule using a visible laser to generating substrate-bound protein patterns: Laser-assisted protein adsorption by photobleaching (LAPAP). This method allows producing complex patterns of protein with micron spatial resolution and high dynamic range. An extensive characterization of the technique was performed and as proof of functionality, axons from dorsal root ganglions cells were guided on laminin peptide gradients. Secondly, LAPAP was improved in order to produce multicomponent patterns by using lasers at different wavelengths and antibodies conjugated to fluorophores corresponding to these wavelengths. Moreover, to speed-up the fabrication process and simplify the device, we developed widefield illumination LAPAP which uses a spatial light modulator, a light emitting diode and a standard microscope to directly print patterns. This patterning method is relatively simple compared to the original LAPAP setup, since it does not involve controlling the laser power or a motorized stage, but only sends an image of the desired pattern to a spatial light modulator. Finally, we used LAPAP to show how it could be used in automated high-content screening assays to quantify the morphological changes resulting from axon growth on gradients of guidance proteins. We produced thousands of laminin-1 gradients of different slopes and analyzed the variations in neurite guidance of neuron-like cells (RGC-5). An image analysis algorithm was developed to process bright field microscopy images, detecting each cell and quantifying the soma centroid and the initiation, terminal and turning angles of the maximal neurite. This data showed that laminin gradients influence the initiation angle of neurite extension of RGC-5, but does not contribute to its turning. We believe that the results presented in this thesis will facilitate the use of substrate- bound protein patterning in typical life science laboratories, since a confocal microscope or a slightly modified standard microscope is the only specialized equipment needed to fabricate patterns by LAPAP. This could increase the number of laboratories working with substrate-bound protein patterns in order to reach the critical mass necessary for major advances in neuroscience.

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Desjardins-Lecavalier, Nicolas. "Sélection visuelle basée sur un phénotype migratoire, isolation et caractérisation de cellules uniques métastatiques." Thesis, 2020. http://hdl.handle.net/1866/25197.

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Abstract:

La caractérisation d’échantillons biologiques s’effectue très souvent au microscope optique. Or, il est techniquement difficile d’isoler quelques cellules rares parmi une culture hétérogène en se basant strictement sur des caractéristiques observables au microscope, comme la localisation, la morphologie ou le déplacement, car il n’existe pas nécessairement de marqueur moléculaire unique qui leur sont associés. Afin de répondre à cet enjeux, le laboratoire dans lequel j’ai effectué mon stage de maîtrise a récemment développé la Single Cell Magneto Optical Capture (scMOCa), qui utilise des réactifs communs et un laser de faible puissance pour attacher des billes ferromagnétiques à la membrane plasmique cellulaire et permet d’isoler magnétiquement les cellules d’intérêt. Le présent ouvrage rapporte l’application de la scMOCa à la migration de cellules métastatiques ainsi que les adaptations apportées à la technique nécessaires à la réalisation du projet. Notamment, le volume de cellules uniques capturé a été augmenté d’un facteur d’environ 250 grâce à l’automatisation de la technique et à l’étude du photoblanchiement de la fluorescéine, phénomène à la base de la scMOCa. Brièvement, l’expérience consiste à capturer les cellules uniques présentant les phénotypes migratoires les plus importants, définis par l’analyse de leur trajectoire, parmi une culture hétérogène de cellules métastatique. Les résultats de l’expérience démontrent une conservation des phénotypes migratoires après plusieurs mitoses. Aussi, l’expression génétique relative fait ressortir des gènes et groupes de gènes propres à la migration cellulaire.
The characterization of biological samples depends heavily on the optical microscope. However, it is technically challenging to isolate rare cells among a heterogeneous culture solely based on visual inspection at the microscope. Indeed, characteristics like location, morphology or displacement do not necessairly have specific related molecular markers. In order to solve this issue, the laboratory where I accomplished my master internship developped the Single Cell Magneto Optical Capture (scMOCa) wich uses commun reagents and a low powered laser to attach ferromagnetic beads on the cell plasma membrane and isolate the cells of interest with magnetic tools. The present work reports the application of scMOCa to the metastatic cell migration and the implemented adaptations to the technique in order to carry out the project, especially by increasing the number of single cells being isolated by a factor of 250. This adaptation requiered the study of photobleaching, phenomenon at the foundation of scMOCa. Briefly, the experiment consists to capture the cells presenting the most important migratory phenotypes, defined by their track analysis, among a heterogeneous metastatic cell culture. The experimental results show that the migratory phenotypes are preserved after several cell divisions. Also, the relative gene expression highlights some genes and gene groups owned to cellular migration.

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Binan, Loïc. "Méthodes optiques d’attribution d’identifiants moléculaires à des cellules uniques pour assurer leur traçabilité." Thèse, 2019. http://hdl.handle.net/1866/22594.

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Dissertations / Theses on the topic 'Photoblanchiment'

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