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    Authors: Boumediene, Naima;

    Actuellement, les matériaux de construction isolants biosourcés sont conçus dans le but de réduire les consommations d'énergie et de ressources non renouvelables. Une fois que leurs propriétés multiphysiques sont caractérisées à l'échelle du matériau, il est nécessaire d'étudier leur comportement à l'échelle de la paroi et du bâtiment. L’étude expérimentale et numérique à l'échelle de la paroi est réalisée en ambiance contrôlée. Le mur d'essai en matériaux bio-sourcés est implémenté comme mur de séparation d'un dispositif bi-climatique, qui permet de simuler des climats intérieurs et extérieurs. Ces climats correspondent à des climats français et tunisiens estivaux et de mi-saison. Les simulations numériques sont réalisées avec le logiciel WUFI Pro 6.5. Le comportement hygrothermique de la paroi est analysé à partir des cinétiques et des profils de température, d’humidité relative et de pression de vapeur. Les résistances thermique et hygrique de la paroi sont identifiées. Le comportement en régime dynamique est caractérisé par l’amortissement et le déphasage de température et de pression de vapeur ainsi que par des bilans de flux. L’étude in-situ porte sur un bâtiment rénové en béton de chanvre situé en Normandie. Les résultats sont analysés en terme de confort thermique, de consommations énergétiques et de comportement hygrothermique de parois en béton de chanvre. Currently, bio-based insulating building materials are designed with the goal of reducing energy and non-renewable resource consumption. Once their multiphysical properties are characterized at the material scale, it is necessary to study their behavior at the wall andbuilding scale. The experimental and numerical study at the wall scale is performed in a controlled environment. The test wall in bio-sourced materials is implemented as a partition wall of a bi-climatic device, which allows to simulate indoor and outdoor climates. These climates correspond to French and Tunisian summer and mid-season climates. The numerical simulations are performed with the WUFI Pro 6.5 software. The hygrothermal behavior of the wall is analyzed from the kinetics and profiles of temperature, relative humidity and vapor pressure. The thermal and hygric resistances of the wall are identified. The behavior in dynamic regime is characterized by the damping and the phase shift of temperature and vapor pressure as well as by flow balances. The in-situ study concerns a renovated hemp concrete building located in Normandy. The results are analyzed in terms of thermal comfort, energy consumption and hygrothermal behavior of hemp concrete walls.

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    Authors: Nguyen, Thi Tuyet Hai;

    Les documents papiers sont à la base de nos connaissances et renferment une myriade d’information dont certaines sont très précieuses pour notre société. Dans un but de préservation et afin de les rendre plus accessibles, de nombreux projets de numérisation visent à convertir ce type de documents en textes numérisés, notamment en utilisant des logiciels de reconnaissance optique de caractères (OCR). Toutefois, certains problèmes inhérents aux techniques actuelles d’OCR rendent difficiles la recherche ou l’accès aux informations présentes dans ces collections numérisées, tant pour les utilisateurs que pour les processus automatiques, et limitent ainsi l’impact de ces efforts de numérisation.L’une des limitations de la numérisation repose sur le processus même puisque les documents numérisés ne sont pas immédiatement réprésentés sous leur forme logique (partie, chapitre, section, etc.), mais de façon physique. Ainsi, une œuvre sera numérisée page par page, ce qui ne correspondant généralement qu’à une organisation physique et pas à l’intention rédactionnelle des auteurs. La structure logique des documents doit ainsi être extraite afin de permettre aux utilisateurs de naviguer dans les collections ou même de trouver des informations au sein d’un ouvrage.Un second verrou du processus de numérisation, qui en est également le plus important, correspond aux performances des moteurs d’OCR. En effet, celles-ci sont substantiellement réduites pour les documents patrimoniaux qui ont généralement subis des dégradations. Les erreurs d’OCR que cela induit ont un impact non négligeable sur la performance des outils de recherches et sur les systèmes de traitement du langage naturel puisqu’il faut par exemple apparier des besoins bien écrits à des textes mal reconnus. Cette thèse a pour objectif de faciliter l’accès aux documents historiques numérisés en étudiant les problèmes précédemment mentionnés.En vue de faciliter l’accès aux documents historiques, plusieurs approches sont pro- posées, visant à reconstruire les structures logiques des ouvrages et à améliorer la qualité des textes numérisés par OCR.En ce qui concerne l’extraction de la structure logique, nous avons développé des approches de fusion combinant des méthodes préexistantes afin d’extraire la table des matières d’ouvrages numérisés. Nos expériences ont démontré que cette approche surpasse l’état de l’art. La contribution majeure de cette thèse fournit, quant à elle, des méthodes pour la détection et la correction des erreurs d’OCR. Les caractéristiques communes et divergentes entre les erreurs d’OCR et celles des utilisateurs sont clarifiées pour mieux concevoir les traitements post-OCR. Normalement, un système de post-traitement détecte et rectifie les erreurs résiduelles. Toutefois, il peut être préférable de gérer ces erreurs séparément grâce à des applications qui permettent de filtrer, d’étiqueter, ou de traiter sélectivement de telles données. Dans cette étude, nous examinons différentes approches post-OCR basées sur la modélisation des erreurs typiques observées, et sur des modèles de réseaux de neurones. Les résultats montrent que les performances de nos méthodes sont comparables à plusieurs méthodes de référence sur des jeux de données en anglais utilisés lors des deux premières éditions de la compétition sur la correction des textes post-OCR organisée durant les conférence ICDAR en 2017 et 2019. Born-analog documents contain enormous knowledge which is valuable to our society. For the purpose of preservation and easy accessibility, several digitisation projects have converted these documents into digital texts by using optical character recognition (OCR) software. Some existing problems of OCR techniques prevent users and further processes from accessing, searching, or retrieving information on these digitised collections, and so limit the benefits of these above projects.A notable limitation is the fact that certain meaningful structures such as chapters, sections, etc., are not available from OCRed books. Thus, it is not convenient for users to navigate or search information inside books. Another constraint is that the accuracy of modern OCR engines on historical documents substantially decreases. Erroneous OCR output considerably impacts on the performance of search engines and natural language processing systems. This thesis facilitates access to historical digitised documents by addressing such problems.Several approaches are proposed within this thesis, aiming to reconstruct the logical book structures and to improve the quality of digitised text.The first contribution is to rebuild the logical book structures. An ensemble method is introduced to extract tables of contents of digitised books. Experimental results show that our approach outperforms the state-of-the-art for both evaluation metrics.The major contribution of this thesis is to provide methodologies to reduce OCR errors. Common and different features between OCR errors and human misspellings are clarified for better designing post-OCR processing. Normally, a post-processing system detects and corrects remaining errors. However, it is reasonable to treat them separately in some applications which allow to filter out, flag, or selectively reprocess such data. In this thesis, we examine different post-OCR approaches, ones based on error model and language model, and others that involve neural network models. Results reveal that the performance of our proposals is comparable to several strong baselines on English datasets of the two competitions on post-OCR text correction organised in the International Conference on Document Analysis and Recognition in 2017 and 2019.

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    Authors: Loison, Pierre;

    Dans de nombreux domaines, et particulièrement dans le secteur aérospatial, la corrosion est un problème majeur qui engendre d’importants coûts de maintenance et de réparation. Il est donc crucial de protéger les pièces soumises à des environnements agressifs. Dans ce but, une solution originale et prometteuse consiste à détecter et ralentir la corrosion dès ses prémices, en utilisant des revêtements capables de réagir dès son initiation. Récemment, de nombreuses études ont été réalisées en ce sens, développant des revêtements sensibles aux processus électrochimiques liés à la corrosion, faisant partie de la catégorie des revêtements dits « intelligents ». Les travaux présentés, financés par ArianeGroup, visent à développer des nanocapsules contenant un inhibiteur de corrosion. Ces capsules, formées suivant un procédé de mini-émulsion, sont ensuite intégrées à un revêtement organique, appliqué sur un substrat d’acier ou d’alliage d’aluminium. Lors d’une élévation locale de pH, observée lors de la corrosion des substrats métalliques, ces capsules sont capables de relarguer leur contenu. Les travaux présentés décrivent la synthèse et la caractérisation des nanocapsules, ainsi que leur incorporation dans une matrice organique à base aqueuse. Des capsules à cœur hydrophile et hydrophobe ont été envisagées avant de concentrer les recherches sur des capsules de silice à cœur hydrophobe dont le diamètre moyen est d’environ 180 nm. L’encapsulation et le relargage d’un inhibiteur de corrosion, le 2-mercaptobenzothiazole, sont décrits et les propriétés inhibitrices mises en évidence. Dans un deuxième temps, l‘impact de l’addition de capsules sur les propriétés du polymère est étudié, principalement par spectroscopie d’impédance électrochimique. Le système présenté peut potentiellement être adapté à la détection de la corrosion en remplaçant l’agent inhibiteur par un capteur de corrosion. In various domains, but especially in the space industry, protection of metallic structures against corrosion is a foremost objective because of maintenance and fixing costs in harsh environments. In order to preserve their integrity, a promising and original solution consists in detecting and slowing down corrosion as soon as it appears by developing a corrosion-sensitive and reactive coating. Recently, numerous studies have searched for the development of functional surfaces able to locally react to corrosion-related stimuli, belonging to the category of smart coatings. This PhD project, granted by ArianeGroup, is focused on this objective and deals with the development of nanocapsules containing corrosion inhibitors. These nanocapsules, formed through a miniemulsion process, are incorporated within an organic coating, applied on top of either steel of aluminum alloy substrates. The formed nanocapsules are then able to release their payload using a pH increase as a trigger. A pH change is indeed expected during cathodic activity, appearing at the early stages of the substrate degradation. This work describes the synthesis and characterization of nanocapsules, as well as their incorporation within an organic waterborne matrix. Both hydrophilic and hydrophobic-core capsules have been investigated before focusing on oil-core silica nanocapsules with diameter ca. 180 nm. In the first part, the release of a model inhibitor, namely 2-mercaptobenzothiazole (MBT) has been investigated and the inhibiting properties demonstrated. Then, the impact of capsules addition on coating integrity and properties has been studied using mainly electrochemical impedance spectroscopy. Potential enhancements of the proposed system are discussed. This system could be adapted and used for early detection of corrosion, using a corrosion sensor instead of the encapsulated inhibitor.

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    Authors: David, Romain;

    Dans le domaine de l’environnement marin, des protocoles d’observation développés dans de nombreux cadres produisent un grand volume de données hétérogènes, difficiles à agréger car centrées sur l’utilisation souvent spécifique à un métier. L’accès et le partage des données à large échelle est pourtant incontournable pour mieux cerner les enjeux de protection de la biodiversité et des ressources marines, et anticiper leur détérioration irréversible. Pour répondre à ces enjeux, il est nécessaire de renforcer l’efficacité des systèmes d’acquisition de connaissances, et d’organiser l’accès aux données pour tous les utilisateurs potentiels. Améliorer la cohérence entre systèmes d’observation et systèmes d’information est l’objectif cadre de ce travail. La mise en place efficace de systèmes d’observation à large échelle nécessite un état des lieux des connaissances, des compétences disponibles et des verrous à lever. Les réseaux de suivi pour la protection environnementale deviennent multi-usagers et doivent produire suffisamment de descripteurs fiables pour élaborer une indication et un reportage performants.Ce travail propose i) des méthodes, protocoles et recommandations pour construire et/ou soutenir la mise en place de réseaux de suivis de la biodiversité (du gène aux espèces et aux habitats), opérationnels et pérennes à toutes les échelles, ii) des utilisations novatrices des données, de leur conservation et de l’organisation de leurs accès permanent.Deux cas d’étude ont été choisis : les habitats coralligènes à l’échelle de la Méditerranée et la colonisation de récifs artificiels (ARMS) dans différentes mers régionales, en focalisant sur : la construction de réseaux de suivi et d’observation pérennes, le partage efficace et l’inter-opération des connaissances à long terme et les méthodes d’analyses de données exploitant les avancées dans le domaine du Big Data, et de l’analyse de données hétérogènes sous forme de graphes.Le test des protocoles élaborés dans le cadre de cette thèse montre qu’une expérimentation à large échelle doit être décrite très explicitement dans des termes standardisés au-delà du champ disciplinaire de l’écologie marine et se baser sur des méthodes de mesures les plus simples possibles. Ces tests ont aussi montré l’importance de la formation des opérateurs et d’une intercalibration itérative.Le travail sur l’architecture des systèmes d’information met en évidence l’inévitabilité d’un système de gestion modulaire, orienté “métier” et décentralisé. Un mécanisme de couplage de données de différentes origines accessibles sous forme de flux paramétrables et ouverts est proposé (observations de terrain et données décrivant les contextes). Il s’appuie sur la requalification des facteurs descriptifs hétérogènes reposant sur un arbitrage collaboratif entre spécialistes. Grâce au développement d’un prototype, une méthode d’analyse et de fouille de données basé sur la théorie des graphes a été expérimentée. Différents types de démonstrations possibles partant des données ont été construits grâce à l’organisation d’ateliers multidisciplinaires de curation et de visualisation de données sous forme de graphes.En conclusion, nous recommandons que l’information produite soit contrôlée par itérations en temps réel et que les processus de curation de la donnée soient mis en œuvre en même temps que la conception des procédés d’observation. Les définitions de standards et les accès aux données de contextes nécessitent un travail collaboratif, interdisciplinaire, itératif produit sur le long terme sur un plan international. Ils doivent être considérés pour toutes leurs utilisations possibles.En perspective, l’utilisation de la grille de calcul pour faire de la fouille de graphes de manière parallélisée a été préparée lors des ateliers, avec le challenge d’un passage à l’échelle avec des données distribuées et très hétérogènes formant des graphes de plus d’un milliard de nœuds et plusieurs centaines de milliards de liens. In the field of marine environment, observation protocols developed in many settings produce a large volume of heterogeneous data, which are difficult to aggregate since they focus on the use that is often specific to a profession. However, access and sharing of data on a large scale is essential to better understand the challenges behind protecting biodiversity and marine resources, and to anticipate their irreversible deterioration. To address these challenges, there is a need to strengthen the effectiveness of knowledge acquisition systems, and to organise data access for all potential users. Improving the consistency between observational systems and informational systems is the main objective of this work. Effective implementation of large-scale observational systems requires an inventory of knowledge, available skills and locks to be lifted. Monitoring networks for environmental protection become multi-user and must produce sufficient reliable descriptors to develop an effective reporting.The present work proposes to develop i) methods, protocols and recommendations to build and / or support the establishment of networks for monitoring biodiversity (from gene to species to habitats), operational and sustainable at all scales, (ii) innovative usage of data, their conservation and the organisation of their permanent access.Two case studies were chosen: coralligenous habitats at the Mediterranean scale and the colonisation of artificial reefs (ARMS) in various regional seas, focusing on: the construction of sustainable monitoring and observational networks; efficient sharing and inter-operability of long-term knowledge along with data analysis methods exploiting advances in the field of Big Data, and the analysis of heterogeneous data in the form of graphs.The testing of the proposed protocols developed during this thesis shows that a large-scale experiment must be described very explicitly in standardised terms beyond the disciplinary field of marine ecology and to be based on the simplest possible measurement methods. These tests also demonstrated the importance of operator’s training and iterative intercalibration.The work on the architecture of informational systems highlights the inevitability of a modular management system, business-oriented and decentralised. A mechanism for coupling data of different origins accessible in the form of parameterisable and open flows is proposed (field observations and data describing the contexts). It is based on the requalification of heterogeneous descriptive factors built on a collaborative arbitration between specialists. Thanks to the development of a prototype, a method of analysis and data mining based on graph theory has been experimented. Diverse types of possible demonstrations based on the data were constructed through the organisation of multidisciplinary curation and graphical data visualszation workshops.In conclusion, we recommend that the information produced is iteratively controlled in real time and that the curation processes of the data is implemented at the same time as the design of the observational processes. Standard definitions and access to context data require collaborative, interdisciplinary, iterative, long-term, international work. They must be considered for all their possible uses.In perspective, the use of the computation grid to carry out graph mining in a parallel way was prepared during the workshops, with the challenge of scaling up distributed and very heterogeneous data and forming graphs with more than one billion nodes and several hundred billions links.

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    Authors: Blévin, Pierre;

    A cause d’une anthropisation toujours plus forte des écosystèmes, de plus en plus de menaces pèsent sur la biodiversité. Parmi celles-ci, l’exposition aux contaminants est particulièrement problématique pour les organismes vivants. Emis et utilisés dans les pays industrialisés, ces contaminants hautement persistants dans l’environnement vont gagner les régions polaires puis se bio-accumuler dans les organismes vivants au cours du temps et se bio-amplifier le long du réseau trophique. Ainsi, les oiseaux marins, longévifs et situés dans les maillons supérieurs de la chaine alimentaire, sont particulièrement exposés et vulnérables à une exposition chronique à ces contaminants. A travers une perturbation endocrinienne, ces contaminants vont pouvoir impacter certains mécanismes physiologiques et traits comportementaux, entrainant in fine des conséquences à long-terme sur la fitness des individus et populations. Ma thèse s’articule autour de trois grandes familles de contaminants : i) les composés perfluoroalkylés (PFASs), encore largement utilisés dans plusieurs secteurs industriels et agricoles et en augmentation dans l’environnement ; (ii) les composés organochlorés dits « d’héritage » (OCs), interdits depuis des années mais entrainants toujours des effets délétères sur la biodiversité et (iii) le mercure (Hg), métal lourd non-essentiel ayant une origine à la fois anthropique et naturelle. Basé sur une approche corrélative in natura, je me suis intéressé aux conséquences physiologiques et comportementales d’une exposition chronique à ces trois grandes familles de contaminants présents chez la mouette tridactyle (Rissa tridactyla) de l’Arctique Norvégien (Svalbard) au cours de son cycle reproducteur (depuis l’accouplement jusqu’à l’élevage des poussins). Spécifiquement, j’ai étudié les relations entre ces contaminants et la fertilité (morphologie et motilité des spermatozoïdes), l’expression des signaux sexuels (visuel : coloration des téguments, olfactif : signature chimique), les comportements de soins parentaux (température d’incubation et rotation de l’œuf), le vieillissement cellulaire (longueur des télomères) et la dépense énergétique (métabolisme de base). Je me suis également penché sur de potentiels mécanismes sous-jacents permettant d’expliquer ces relations. Puisque ces mécanismes physiologiques et comportementaux sont fortement impliqués dans la valeur sélective des individus, les possibles conséquences à long terme de cette exposition sur la reproduction et survie des individus sont discutées. Ce travail permet de souligner la forte toxicité de certains composés organochlorés « historiques » (en particulier les chlordanes) et d’apporter de toutes nouvelles connaissances sur la toxicité très mal connue des PFASs chez la faune sauvage. Fait important, ce travail de thèse révèle que les PFASs et les OCs pourraient agir de manière contrastée sur plusieurs mécanismes physiologiques et traits comportementaux. Spécifiquement, une forte exposition à l’oxychlordane, un métabolite du chlordane, pesticide interdit depuis des décennies, est associée à des télomères plus courts, une réduction du métabolisme de base et à une moindre capacité à incuber les œufs. A l’inverse, on observe une élongation des télomères, une augmentation du métabolisme de base et une rotation des œufs accrue chez les individus les plus exposés aux PFASs. Le Hg, au moins en ce qui concerne les paramètres étudiés, ne semble pas jouer un rôle majeur. Cette étude souligne l'importance de tenir compte de plusieurs groupes de contaminants lorsqu'on étudie les conséquences de l'exposition aux contaminants environnementaux chez la faune sauvage. Due to increasing human activities, a growing number of threats are challenging the fate of biodiversity. Among them, environmental contamination is particularly concerning for living organisms. Used and released in industrialized countries, these highly persistent contaminants can reach remote areas such as the Arctic ecosystem and will biomagnify though food webs and bioaccumulate in organisms. Long-lived seabirds are located in the upper levels of the food chains and thus particularly exposed and sensitive to a chronic contaminants exposure. Through endocrine disruption, these contaminants can impact physiological mechanisms and behavioural traits, inducing in fine, long-term fitness consequences on individuals and populations. My thesis focuses on three groups of contaminants: (i) poly- and perfluoroalkyl substances (PFASs), still broadly used in a vast array of industrial processes and increasing in the Arctic; (ii) “legacy” organochlorine contaminants (OCs, pesticides and industrial compounds), banned from use but still well present in the Arctic and (iii) mercury (Hg), a non-essential metal coming of both natural and anthropic origins. Based on a correlative approach conducted in natura, I investigated the physiological and behavioural consequences of exposure to these contaminants during the whole breeding cycle (from pre-laying to chick-rearing period) in an Arctic seabird, the black-legged kittiwake (Rissa tridactyla) from Svalbard, Norwegian Arctic. Specifically, I examined the relationships between several PFASs, OCs, Hg and fertility (sperm morphology and motility), sexual signaling (visual: integument coloration and olfactory: chemical signature), parental care behaviors (incubation temperature and egg-turning), ageing (telomere length) and energy expenditure (basal metabolic rate). In addition, some potential underlying mechanisms were also studied to better understand the way through which contaminants can be detrimental for kittiwakes. Furthermore, since physiological mechanisms and behavioral traits investigated here are tightly involved in self maintenance and reproduction, possible effects on fitness are then discussed. This PhD work underlines the major role of certain legacy chlorinated organic compounds (e.g. chlordanes) and significantly contributes at documenting the poorly known toxicological consequences of PFASs exposure in wildlife. Importantly, this PhD shows that PFASs and OCs could impact ageing, energy expenditure and some parental care behaviors in a contrasted manner. Specifically, oxychlordane, a metabolite of a banned organochlorine pesticide was associated with decreased telomere length, lowered metabolic rate and reduced ability to incubate the eggs. Conversely, elongated telomere, increased BMR and enhanced egg rotation were observed in birds bearing the highest concentrations of PFASs. Finally, at least for the considered endpoints, Hg appears as a coming minor threat for kittiwakes. This study highlights the importance of considering several groups of contaminants when investigating the consequences of environmental contaminants exposure in wildlife.

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    Authors: Malbouyres, Marilyne;

    Le collagène XXII (COLXXII) a été décrit, en 2004, comme un marqueur des jonctions tissulaires chez la souris. En particulier, la jonction myotendineuse (JMT) est une matrice extracellulaire spécialisée qui assure une liaison structurale entre le muscle squelettique et le tendon et permet la transmission des forces de contraction au squelette. Mon projet de thèse a visé à caractériser le rôle de COLXXII in vivo; le modèle du poisson zèbre a été choisi. Chez le poisson zèbre, col22a1 code pour COLXXII dont l'expression débute dans tout le somite, puis, se restreint progressivement aux extrémités des fibres musculaires au niveau de la JMT, où est déposée la protéine. Utilisant la technique de morpholino-knockdown, nous avons montré que les morphants développent un phénotype dystrophique et que le COLXXII fait très probablement partie du complexe d'ancrage intégrine α7β1. Cependant, compte tenu de la durée d'efficacité réduite des morpholinos, notre étude était limitée. Utilisant la technologie CRISPR-Cas9, nous avons donc généré deux lignées invalidées pour col22a1. L'analyse ultra-structurale des poissons col22a1-/-, de la jeune larve à l'adulte, montre que les interdigitations du sarcolemme, caractéristiques de la JMT, sont pratiquement absentes chez les mutants (comme chez les morphants), pouvant impacter la transmission des forces et/ou l'attachement du muscle aux myoseptes (tendons). De façon intéressante, pour les deux lignées, la même proportion de larves présente un phénotype très sévère entrainant la mort vers 2 semaines post-fécondation (spf). Les autres larves, elles, survivent et ne montrent pas de phénotype global particulier. En revanche, une forte réduction des interdigitations de la JMT est constatée et dans de rares cas, après challenge des poissons, une rupture musculaire est observée. Une première approche de q- PCR par gène candidat a été réalisée et il semble possible que les différences phénotypiques soient liées à des évènements conjoints d'expressivité variable et de compensation génique. Enfin, utilisant un système original de test de nage à contre-courant par palier, j'ai montré que les poissons col22a1-/- âgés de 6 mois ont une capacité de nage très diminuée et consomment d'avantage d'O2 pendant l'effort comparés aux animaux sauvages. L'efficacité du système musculo-squelettique semble donc moindre en l'absence de collagène XXII. Nos résultats devraient permettre de considérer COL22A1 comme un gène candidat pour les cas de dystrophies musculaires dont la cause génétique est non élucidée The myotendinous junction (MTJ) is a specialized extracellular matrix which allows the transmission of skeletal muscle forces to bones. My thesis project aimed at characterizing the in vivo role of COLXXII using the zebrafish as a model. The zebrafish col22a1 gene encodes COLXXII whose expression begins in the entire somite, and is then restricted gradually at the MTJ, where the protein is deposited. Morphants (Knockdown) develop a dystrophic phenotype and we have demonstrated that COLXXII is likely a member of the integrin a7ß1 anchoring complex. However, because morpholinos are efficient only few days after injection, our study was limited to early stages of zebrafish development. We thus generated two mutant lines (CRISPR-Cas9) invalidated for col22a1. The typical sarcolemmal interdigitations of the MTJ are almost absent in mutants, from larvae to adult (as in morphants), which could impact the force transmission and/or the muscle attachment to myosepta (tendons). In the two mutant lines, the same proportion of larvae displays a severe phenotype leading to fish death 14 days post-fertilization. On the contrary, other larvae survive without any obvious general phenotype. A first candidate genes approach was realized by qPCR and tends to show that the phenotypic differences may be due to both, variable expressivity and genetic compensation. Finally, I have shown that 6 months col22a1-/- fish show a highly decreased swimming capacity and consume more O2 during effort compared to wild type animals. Thus, we conclude that the musculoskeletal system efficiency seems altered in absence of COLXXII. Our results should allow considering COL22A1 as a candidate gene for muscular dystrophies with unclarified genetic cause.

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    Authors: Xiang, Weiwei;

    Dans le domaine des littératures francophones, on peut dénombrer actuellement une vingtaine d’auteurs chinois francophones : Tcheng Ki-Tong, Sheng Tcheng, Chow Ching Lie, François Cheng, Gao Xingjian, Shen Dali, Ya Ding, Dai Sijie, Ying Chen, Wei Wei, Shan Sa, et Ling Xi… Ces écrivains circulent dans différentes cultures, se servent de deux langues, et, par conséquent, leurs écritures mélangent une couleur chinoise avec une couleur occidentale. À travers leurs expériences, nous remarquons que certains d’entre eux ont développé une double pratique artistique, en accord avec leur identité culturelle désormais duelle. Ils construisent ainsi non seulement un pont entre deux langues et deux cultures, mais aussi un pont entre différents médias ou supports artistiques (romanesque et cinématographique ou pictural). Comment s’est développée la littérature francophone chinoise ? Et comment appréhender l’écriture romanesque et la pratique artistique des auteurs francophones chinois ? Centré sur des auteurs francophones chinois et leurs œuvres, notre travail formule une hypothèse sur l’articulation entre interculturalité et intermédialité au sein de la francophonie chinoise. In the field of francophone literature, there are currently about twenty French-speaking Chinese authors : Cheng Ki-Tong, Sheng Cheng, Cheng Ching, Francois Cheng, Gao Xingjian, Shen Dali, Ya Ding, Dai Sijie, Ying Chen, Wei Wei, Shan Sa, and Ling Xi... These writers circulate in different cultures, use two languages, and consequently their writing mixes a Chinese color with a Western one. Through their experiences, we note that some of them have developed a double artistic practice, in accordance with their cultural identity, which is now dual. They thus build not only a bridge between two languages and two cultures, but also a bridge between different media or artistic supports (novelistic and film or pictorial). How has Chinese francophone literature developped itself ? And how can we understand the novelistic writing and the artistic practice of the French-speaking Chinese authors ? Focused on French-speaking Chinese authors and their works, our research formulates a hypothesis about the articulation between interculturality and intermediality within the Chinese Francophonie.

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    Authors: Chambault, Philippine;

    La forte hétérogénéité de l'écosystème marin se traduit par une production inégale des ressources sur un large éventail d'échelles spatio-temporelles, qui conditionne par conséquent les déplacements des tortues marines. Considéré comme l’un des plus dynamiques au monde, le plateau des Guyanes est une région très complexe d'un point de vue océanographique et qui héberge trois des sept espèces de tortues marines présentes dans le monde (la tortue olivâtre, la tortue verte et la tortue luth). L'objectif de cette thèse était de comprendre comment les contraintes océanographiques peuvent-elles influencer les déplacements en mer de ces trois espèces. Le déploiement de 55 balises satellites sur des femelles reproductrices en Guyane française a permis de fournir des informations sur leurs trajectoires, sur leur comportement de plongée et sur les caractéristiques de leur environnement. Notre étude a mis en évidence une forte plasticité comportementale interspécifique qui semble être principalement dictée par les traits reproducteurs, les stratégies de reproduction, les conditions locales de l'habitat ou encore les adaptations physiologiques. The strong heterogeneity of the marine ecosystem leads to a patchy distribution of the resources in time and space, shaping therefore the movements of sea turtles. Considered as the most dynamic ecosystem in the world, the Guiana shield is a highly dynamic system which hosts three of the seven sea turtle species in the world (the olive ridley, the green turtle and the leatherback turtle). The aim of this thesis was to understand how the oceanographic constraints can influence the at-sea movements of these three species during the reproduction and the migration phases. The deployment of 55 satellite tags on adult females in French Guiana provided information on their trajectories, their diving behavior and on the environment encountered. Our study shows a strong behavioral plasticity between species, which seems to be mainly dictated by the reproductive traits and strategies, the local conditions of the habitat and the physiological adaptations.

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    Authors: Leroux, Guilian;

    Pour faire face à la forte augmentation de la consommation en climatisation et la consommation électrique associée, il est nécessaire de développer des systèmes de rafraîchissement basse consommation de bâtiment. Ce travail propose un nouveau système de rafraîchissement qui se veut économe en énergie, peu coûteux et simple à installer. Il associe les techniques de dissipation de chaleur par évaporation, rayonnement vers le ciel et géothermie. Ce système est constitué d'un réservoir poreux installé en extérieur et d'un réservoir de stockage placé dans le vide sanitaire. Lorsque le bâtiment a besoin de rafraîchissement, une pompe puise de l'eau fraîche dans le stockage, la fait passer dans le plancher rafraîchissant pour absorber la chaleur excédentaire du bâtiment puis stocke l'eau dans le réservoir poreux placé à l'extérieur. Le réservoir poreux refroidit l'eau qu'il contient par évaporation, rayonnement vers le ciel puis se vide dans le stockage. Le réservoir de stockage installé dans le vide sanitaire se refroidit aussi en continu grâce au contact direct avec le sol. Les propriétés poreuses et la géométrie du réservoir poreux influent fortement sur ses performances de refroidissement. Une étude paramétrique menée avec un modèle numérique simulant les transferts hydriques et thermique permet de choisir un réservoir adéquat pour cette application. Un réservoir poreux donnant de bonnes performances (70 W/m2 de puissance évaporative) a été identifié. Le système de rafraîchissement a été installé et testé expérimentalement sur une maison à échelle réelle à Bordeaux. Mis en service durant l'été 2015, le système a fonctionné de façon autonome durant 44 jours. L'utilisation de ce système a permis de maintenir durant la période de test un très bon confort thermique à l'intérieur d'un bâtiment expérimental bien isolé, non ventilé, avec des apports solaires, tout en ayant une consommation électrique faible (le COP moyen du système est de 20.8).Un modèle numérique du système complet a été développé sous Modelica, calibré sur les mesures expérimentales puis couplé à un modèle de bâtiment. Les résultats de simulation montrent que l'installation de ce système améliore nettement le confort intérieur du bâtiment sur l'ensemble de l'été pour toutes les configurations testées (climat, gestion des volets…). Un système aux dimensions optimisées (avec un stockage de 2.2 m3 et un réservoir poreux de 0.215 m3), installé sur une maison individuelle type RT2012 de 100 m2 à Bordeaux, fonctionne avec un COP moyen de 24 et permet de maintenir un bon niveau de confort à l'intérieur du bâtiment tout l'été. To face the dramatic increase of energy consumption due to air conditioning use in buildings, new low energy consumption systems need to be developed. This work proposes a new cooling system which aims to be energy efficient, cheap and easy to install. This system takes advantage of evaporation cooling, ground earth cooling and sky radiative cooling techniques.The two main components of this new system are a porous tank set outside and a storage tank set in the basement of the building. When the inside house temperature exceeds the comfort temperature, cool water passes from the storage tank through the cooling floor, removes heat from the building and is then sent to the porous tank. The water contained in the porous tank is cooled down due to evaporation and radiative effects and then flows back to the storage. The storage tank installed in the basement enables further cooling of the water thanks to direct contact with the ground. Porous properties and geometry of the tank have a great influence on the cooling performances of the tank. A heat and mass transfer model has been developed to simulate the thermal and hydric behavior of the tank. This model has been used to choose an appropriate tank. A tank giving good performances (70 W/m2 of evaporative power) is identified.The complete cooling system has been installed on a house in Bordeaux and tested at real scale during an experimental campaign. The system has been working for 44 days during the summer 2015 and allowed to maintain a very good thermal comfort level in the experimental building (insulated, with solar load and without ventilation). Its very low electricity needs brings the average coefficient of performance of the system to 20.8.A numerical model of the system has been developed, calibrated with experimental data and coupled with a building model. Simulation results show that for all tested configurations (climate, shading\dots), the system clearly improves the thermal comfort in the building. Optimized sizing, keeping reasonable tank sizes (storage and evaporator volumes of 2.2 m3 and 0.215 m3 respectively), shows that this system works with an average COP of 24 and maintains a good comfort level in an individual house of 100 m2 located in Bordeaux.

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  • Authors: Lesieur, Olivier;

    La transplantation d’organe améliore durablement la qualité de vie de patients en défaillance organique terminale. Malheureusement le nombre de greffons disponibles est insuffisant pour traiter tous les patients inscrits en liste d’attente. En France, les organes greffés proviennent essentiellement de donneurs en mort encéphalique. En cas de maladie grave, incurable et rapidement mortelle, il est également possible dans certains pays (dont la France) d’arrêter les thérapeutiques qui maintiennent artificiellement un patient en vie et de prélever ses organes une fois le décès par arrêt circulatoire constaté.La loi n°2005-370 du 22 Avril 2005 (dite loi Léonetti) autorise l’arrêt des traitements lorsqu’ils apparaissent « inutiles, disproportionnés ou n’ayant d’autre effet que le seul maintien artificiel de la vie ». Pour certains, cette fin de vie médicalement planifiée devrait prendre en compte les souhaits du patient en matière de don d’organes et l’intérêt de la greffe pour la société. La position française était néanmoins jusqu’en 2014 de ne pas considérer le patient en fin de vie comme un donneur potentiel afin d’éviter toute confusion entre la décision d’arrêter les traitements curatifs et l’intention de prélever ses organes.Alors que ce type de prélèvement a débuté fin 2014 dans quelques sites pilotes français, nous avons examiné les aspects pratiques, juridiques et éthiques du prélèvement d’organe en situation de fin de vie médicalisée, en focalisant notre réflexion sur les droits du patient, la définition de la mort, la temporalité du processus de prélèvement, et les éléments qui déterminent les modalités d’arrêt des suppléances vitales. Organ transplantation saves lives of many persons who otherwise would die from end-stage organ disease. In the past decades the need for transplants has grown faster than the number of available organs. This increasing requirement for donated organs has led to a renewed interest in donation after circulatory determination of death (DCDD). In some countries including France, terminally ill patients who die of cardiac arrest after a planned withdrawal of life support may be considered as organ donors (controlled DCDD).Before 2005 French rules were not designed for such practices. With regard to patients in final stage of incurable diseases, the law number 2005-370 of April 22, 2005 authorizes the withholding or withdrawal of treatments when they appear "useless, disproportionate or having no other effect than solely the artificial preservation of life". Advocates of the controlled DCDD argue that the end-of-life care plan should incorporate the patient’s wishes concerning organ donation and the public interest of transplantation. Until 2014, most French medical academics regarded the perceived conflict of interest that would arise for clinicians treating potential donors as a major ethical question.As the French program started at the end of 2014 in a few pilot sites, we thus examine the practical, legal and ethical issues that arise in considering controlled DCDD, including determination of the donor’s overall benefit, debates relating to the diagnosis and time of death, and factors determining how life-sustaining treatment is to be withdrawn.

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    Authors: Boumediene, Naima;

    Actuellement, les matériaux de construction isolants biosourcés sont conçus dans le but de réduire les consommations d'énergie et de ressources non renouvelables. Une fois que leurs propriétés multiphysiques sont caractérisées à l'échelle du matériau, il est nécessaire d'étudier leur comportement à l'échelle de la paroi et du bâtiment. L’étude expérimentale et numérique à l'échelle de la paroi est réalisée en ambiance contrôlée. Le mur d'essai en matériaux bio-sourcés est implémenté comme mur de séparation d'un dispositif bi-climatique, qui permet de simuler des climats intérieurs et extérieurs. Ces climats correspondent à des climats français et tunisiens estivaux et de mi-saison. Les simulations numériques sont réalisées avec le logiciel WUFI Pro 6.5. Le comportement hygrothermique de la paroi est analysé à partir des cinétiques et des profils de température, d’humidité relative et de pression de vapeur. Les résistances thermique et hygrique de la paroi sont identifiées. Le comportement en régime dynamique est caractérisé par l’amortissement et le déphasage de température et de pression de vapeur ainsi que par des bilans de flux. L’étude in-situ porte sur un bâtiment rénové en béton de chanvre situé en Normandie. Les résultats sont analysés en terme de confort thermique, de consommations énergétiques et de comportement hygrothermique de parois en béton de chanvre. Currently, bio-based insulating building materials are designed with the goal of reducing energy and non-renewable resource consumption. Once their multiphysical properties are characterized at the material scale, it is necessary to study their behavior at the wall andbuilding scale. The experimental and numerical study at the wall scale is performed in a controlled environment. The test wall in bio-sourced materials is implemented as a partition wall of a bi-climatic device, which allows to simulate indoor and outdoor climates. These climates correspond to French and Tunisian summer and mid-season climates. The numerical simulations are performed with the WUFI Pro 6.5 software. The hygrothermal behavior of the wall is analyzed from the kinetics and profiles of temperature, relative humidity and vapor pressure. The thermal and hygric resistances of the wall are identified. The behavior in dynamic regime is characterized by the damping and the phase shift of temperature and vapor pressure as well as by flow balances. The in-situ study concerns a renovated hemp concrete building located in Normandy. The results are analyzed in terms of thermal comfort, energy consumption and hygrothermal behavior of hemp concrete walls.

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    Authors: Nguyen, Thi Tuyet Hai;

    Les documents papiers sont à la base de nos connaissances et renferment une myriade d’information dont certaines sont très précieuses pour notre société. Dans un but de préservation et afin de les rendre plus accessibles, de nombreux projets de numérisation visent à convertir ce type de documents en textes numérisés, notamment en utilisant des logiciels de reconnaissance optique de caractères (OCR). Toutefois, certains problèmes inhérents aux techniques actuelles d’OCR rendent difficiles la recherche ou l’accès aux informations présentes dans ces collections numérisées, tant pour les utilisateurs que pour les processus automatiques, et limitent ainsi l’impact de ces efforts de numérisation.L’une des limitations de la numérisation repose sur le processus même puisque les documents numérisés ne sont pas immédiatement réprésentés sous leur forme logique (partie, chapitre, section, etc.), mais de façon physique. Ainsi, une œuvre sera numérisée page par page, ce qui ne correspondant généralement qu’à une organisation physique et pas à l’intention rédactionnelle des auteurs. La structure logique des documents doit ainsi être extraite afin de permettre aux utilisateurs de naviguer dans les collections ou même de trouver des informations au sein d’un ouvrage.Un second verrou du processus de numérisation, qui en est également le plus important, correspond aux performances des moteurs d’OCR. En effet, celles-ci sont substantiellement réduites pour les documents patrimoniaux qui ont généralement subis des dégradations. Les erreurs d’OCR que cela induit ont un impact non négligeable sur la performance des outils de recherches et sur les systèmes de traitement du langage naturel puisqu’il faut par exemple apparier des besoins bien écrits à des textes mal reconnus. Cette thèse a pour objectif de faciliter l’accès aux documents historiques numérisés en étudiant les problèmes précédemment mentionnés.En vue de faciliter l’accès aux documents historiques, plusieurs approches sont pro- posées, visant à reconstruire les structures logiques des ouvrages et à améliorer la qualité des textes numérisés par OCR.En ce qui concerne l’extraction de la structure logique, nous avons développé des approches de fusion combinant des méthodes préexistantes afin d’extraire la table des matières d’ouvrages numérisés. Nos expériences ont démontré que cette approche surpasse l’état de l’art. La contribution majeure de cette thèse fournit, quant à elle, des méthodes pour la détection et la correction des erreurs d’OCR. Les caractéristiques communes et divergentes entre les erreurs d’OCR et celles des utilisateurs sont clarifiées pour mieux concevoir les traitements post-OCR. Normalement, un système de post-traitement détecte et rectifie les erreurs résiduelles. Toutefois, il peut être préférable de gérer ces erreurs séparément grâce à des applications qui permettent de filtrer, d’étiqueter, ou de traiter sélectivement de telles données. Dans cette étude, nous examinons différentes approches post-OCR basées sur la modélisation des erreurs typiques observées, et sur des modèles de réseaux de neurones. Les résultats montrent que les performances de nos méthodes sont comparables à plusieurs méthodes de référence sur des jeux de données en anglais utilisés lors des deux premières éditions de la compétition sur la correction des textes post-OCR organisée durant les conférence ICDAR en 2017 et 2019. Born-analog documents contain enormous knowledge which is valuable to our society. For the purpose of preservation and easy accessibility, several digitisation projects have converted these documents into digital texts by using optical character recognition (OCR) software. Some existing problems of OCR techniques prevent users and further processes from accessing, searching, or retrieving information on these digitised collections, and so limit the benefits of these above projects.A notable limitation is the fact that certain meaningful structures such as chapters, sections, etc., are not available from OCRed books. Thus, it is not convenient for users to navigate or search information inside books. Another constraint is that the accuracy of modern OCR engines on historical documents substantially decreases. Erroneous OCR output considerably impacts on the performance of search engines and natural language processing systems. This thesis facilitates access to historical digitised documents by addressing such problems.Several approaches are proposed within this thesis, aiming to reconstruct the logical book structures and to improve the quality of digitised text.The first contribution is to rebuild the logical book structures. An ensemble method is introduced to extract tables of contents of digitised books. Experimental results show that our approach outperforms the state-of-the-art for both evaluation metrics.The major contribution of this thesis is to provide methodologies to reduce OCR errors. Common and different features between OCR errors and human misspellings are clarified for better designing post-OCR processing. Normally, a post-processing system detects and corrects remaining errors. However, it is reasonable to treat them separately in some applications which allow to filter out, flag, or selectively reprocess such data. In this thesis, we examine different post-OCR approaches, ones based on error model and language model, and others that involve neural network models. Results reveal that the performance of our proposals is comparable to several strong baselines on English datasets of the two competitions on post-OCR text correction organised in the International Conference on Document Analysis and Recognition in 2017 and 2019.

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    Authors: Loison, Pierre;

    Dans de nombreux domaines, et particulièrement dans le secteur aérospatial, la corrosion est un problème majeur qui engendre d’importants coûts de maintenance et de réparation. Il est donc crucial de protéger les pièces soumises à des environnements agressifs. Dans ce but, une solution originale et prometteuse consiste à détecter et ralentir la corrosion dès ses prémices, en utilisant des revêtements capables de réagir dès son initiation. Récemment, de nombreuses études ont été réalisées en ce sens, développant des revêtements sensibles aux processus électrochimiques liés à la corrosion, faisant partie de la catégorie des revêtements dits « intelligents ». Les travaux présentés, financés par ArianeGroup, visent à développer des nanocapsules contenant un inhibiteur de corrosion. Ces capsules, formées suivant un procédé de mini-émulsion, sont ensuite intégrées à un revêtement organique, appliqué sur un substrat d’acier ou d’alliage d’aluminium. Lors d’une élévation locale de pH, observée lors de la corrosion des substrats métalliques, ces capsules sont capables de relarguer leur contenu. Les travaux présentés décrivent la synthèse et la caractérisation des nanocapsules, ainsi que leur incorporation dans une matrice organique à base aqueuse. Des capsules à cœur hydrophile et hydrophobe ont été envisagées avant de concentrer les recherches sur des capsules de silice à cœur hydrophobe dont le diamètre moyen est d’environ 180 nm. L’encapsulation et le relargage d’un inhibiteur de corrosion, le 2-mercaptobenzothiazole, sont décrits et les propriétés inhibitrices mises en évidence. Dans un deuxième temps, l‘impact de l’addition de capsules sur les propriétés du polymère est étudié, principalement par spectroscopie d’impédance électrochimique. Le système présenté peut potentiellement être adapté à la détection de la corrosion en remplaçant l’agent inhibiteur par un capteur de corrosion. In various domains, but especially in the space industry, protection of metallic structures against corrosion is a foremost objective because of maintenance and fixing costs in harsh environments. In order to preserve their integrity, a promising and original solution consists in detecting and slowing down corrosion as soon as it appears by developing a corrosion-sensitive and reactive coating. Recently, numerous studies have searched for the development of functional surfaces able to locally react to corrosion-related stimuli, belonging to the category of smart coatings. This PhD project, granted by ArianeGroup, is focused on this objective and deals with the development of nanocapsules containing corrosion inhibitors. These nanocapsules, formed through a miniemulsion process, are incorporated within an organic coating, applied on top of either steel of aluminum alloy substrates. The formed nanocapsules are then able to release their payload using a pH increase as a trigger. A pH change is indeed expected during cathodic activity, appearing at the early stages of the substrate degradation. This work describes the synthesis and characterization of nanocapsules, as well as their incorporation within an organic waterborne matrix. Both hydrophilic and hydrophobic-core capsules have been investigated before focusing on oil-core silica nanocapsules with diameter ca. 180 nm. In the first part, the release of a model inhibitor, namely 2-mercaptobenzothiazole (MBT) has been investigated and the inhibiting properties demonstrated. Then, the impact of capsules addition on coating integrity and properties has been studied using mainly electrochemical impedance spectroscopy. Potential enhancements of the proposed system are discussed. This system could be adapted and used for early detection of corrosion, using a corrosion sensor instead of the encapsulated inhibitor.

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    Authors: David, Romain;

    Dans le domaine de l’environnement marin, des protocoles d’observation développés dans de nombreux cadres produisent un grand volume de données hétérogènes, difficiles à agréger car centrées sur l’utilisation souvent spécifique à un métier. L’accès et le partage des données à large échelle est pourtant incontournable pour mieux cerner les enjeux de protection de la biodiversité et des ressources marines, et anticiper leur détérioration irréversible. Pour répondre à ces enjeux, il est nécessaire de renforcer l’efficacité des systèmes d’acquisition de connaissances, et d’organiser l’accès aux données pour tous les utilisateurs potentiels. Améliorer la cohérence entre systèmes d’observation et systèmes d’information est l’objectif cadre de ce travail. La mise en place efficace de systèmes d’observation à large échelle nécessite un état des lieux des connaissances, des compétences disponibles et des verrous à lever. Les réseaux de suivi pour la protection environnementale deviennent multi-usagers et doivent produire suffisamment de descripteurs fiables pour élaborer une indication et un reportage performants.Ce travail propose i) des méthodes, protocoles et recommandations pour construire et/ou soutenir la mise en place de réseaux de suivis de la biodiversité (du gène aux espèces et aux habitats), opérationnels et pérennes à toutes les échelles, ii) des utilisations novatrices des données, de leur conservation et de l’organisation de leurs accès permanent.Deux cas d’étude ont été choisis : les habitats coralligènes à l’échelle de la Méditerranée et la colonisation de récifs artificiels (ARMS) dans différentes mers régionales, en focalisant sur : la construction de réseaux de suivi et d’observation pérennes, le partage efficace et l’inter-opération des connaissances à long terme et les méthodes d’analyses de données exploitant les avancées dans le domaine du Big Data, et de l’analyse de données hétérogènes sous forme de graphes.Le test des protocoles élaborés dans le cadre de cette thèse montre qu’une expérimentation à large échelle doit être décrite très explicitement dans des termes standardisés au-delà du champ disciplinaire de l’écologie marine et se baser sur des méthodes de mesures les plus simples possibles. Ces tests ont aussi montré l’importance de la formation des opérateurs et d’une intercalibration itérative.Le travail sur l’architecture des systèmes d’information met en évidence l’inévitabilité d’un système de gestion modulaire, orienté “métier” et décentralisé. Un mécanisme de couplage de données de différentes origines accessibles sous forme de flux paramétrables et ouverts est proposé (observations de terrain et données décrivant les contextes). Il s’appuie sur la requalification des facteurs descriptifs hétérogènes reposant sur un arbitrage collaboratif entre spécialistes. Grâce au développement d’un prototype, une méthode d’analyse et de fouille de données basé sur la théorie des graphes a été expérimentée. Différents types de démonstrations possibles partant des données ont été construits grâce à l’organisation d’ateliers multidisciplinaires de curation et de visualisation de données sous forme de graphes.En conclusion, nous recommandons que l’information produite soit contrôlée par itérations en temps réel et que les processus de curation de la donnée soient mis en œuvre en même temps que la conception des procédés d’observation. Les définitions de standards et les accès aux données de contextes nécessitent un travail collaboratif, interdisciplinaire, itératif produit sur le long terme sur un plan international. Ils doivent être considérés pour toutes leurs utilisations possibles.En perspective, l’utilisation de la grille de calcul pour faire de la fouille de graphes de manière parallélisée a été préparée lors des ateliers, avec le challenge d’un passage à l’échelle avec des données distribuées et très hétérogènes formant des graphes de plus d’un milliard de nœuds et plusieurs centaines de milliards de liens. In the field of marine environment, observation protocols developed in many settings produce a large volume of heterogeneous data, which are difficult to aggregate since they focus on the use that is often specific to a profession. However, access and sharing of data on a large scale is essential to better understand the challenges behind protecting biodiversity and marine resources, and to anticipate their irreversible deterioration. To address these challenges, there is a need to strengthen the effectiveness of knowledge acquisition systems, and to organise data access for all potential users. Improving the consistency between observational systems and informational systems is the main objective of this work. Effective implementation of large-scale observational systems requires an inventory of knowledge, available skills and locks to be lifted. Monitoring networks for environmental protection become multi-user and must produce sufficient reliable descriptors to develop an effective reporting.The present work proposes to develop i) methods, protocols and recommendations to build and / or support the establishment of networks for monitoring biodiversity (from gene to species to habitats), operational and sustainable at all scales, (ii) innovative usage of data, their conservation and the organisation of their permanent access.Two case studies were chosen: coralligenous habitats at the Mediterranean scale and the colonisation of artificial reefs (ARMS) in various regional seas, focusing on: the construction of sustainable monitoring and observational networks; efficient sharing and inter-operability of long-term knowledge along with data analysis methods exploiting advances in the field of Big Data, and the analysis of heterogeneous data in the form of graphs.The testing of the proposed protocols developed during this thesis shows that a large-scale experiment must be described very explicitly in standardised terms beyond the disciplinary field of marine ecology and to be based on the simplest possible measurement methods. These tests also demonstrated the importance of operator’s training and iterative intercalibration.The work on the architecture of informational systems highlights the inevitability of a modular management system, business-oriented and decentralised. A mechanism for coupling data of different origins accessible in the form of parameterisable and open flows is proposed (field observations and data describing the contexts). It is based on the requalification of heterogeneous descriptive factors built on a collaborative arbitration between specialists. Thanks to the development of a prototype, a method of analysis and data mining based on graph theory has been experimented. Diverse types of possible demonstrations based on the data were constructed through the organisation of multidisciplinary curation and graphical data visualszation workshops.In conclusion, we recommend that the information produced is iteratively controlled in real time and that the curation processes of the data is implemented at the same time as the design of the observational processes. Standard definitions and access to context data require collaborative, interdisciplinary, iterative, long-term, international work. They must be considered for all their possible uses.In perspective, the use of the computation grid to carry out graph mining in a parallel way was prepared during the workshops, with the challenge of scaling up distributed and very heterogeneous data and forming graphs with more than one billion nodes and several hundred billions links.

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    Authors: Blévin, Pierre;

    A cause d’une anthropisation toujours plus forte des écosystèmes, de plus en plus de menaces pèsent sur la biodiversité. Parmi celles-ci, l’exposition aux contaminants est particulièrement problématique pour les organismes vivants. Emis et utilisés dans les pays industrialisés, ces contaminants hautement persistants dans l’environnement vont gagner les régions polaires puis se bio-accumuler dans les organismes vivants au cours du temps et se bio-amplifier le long du réseau trophique. Ainsi, les oiseaux marins, longévifs et situés dans les maillons supérieurs de la chaine alimentaire, sont particulièrement exposés et vulnérables à une exposition chronique à ces contaminants. A travers une perturbation endocrinienne, ces contaminants vont pouvoir impacter certains mécanismes physiologiques et traits comportementaux, entrainant in fine des conséquences à long-terme sur la fitness des individus et populations. Ma thèse s’articule autour de trois grandes familles de contaminants : i) les composés perfluoroalkylés (PFASs), encore largement utilisés dans plusieurs secteurs industriels et agricoles et en augmentation dans l’environnement ; (ii) les composés organochlorés dits « d’héritage » (OCs), interdits depuis des années mais entrainants toujours des effets délétères sur la biodiversité et (iii) le mercure (Hg), métal lourd non-essentiel ayant une origine à la fois anthropique et naturelle. Basé sur une approche corrélative in natura, je me suis intéressé aux conséquences physiologiques et comportementales d’une exposition chronique à ces trois grandes familles de contaminants présents chez la mouette tridactyle (Rissa tridactyla) de l’Arctique Norvégien (Svalbard) au cours de son cycle reproducteur (depuis l’accouplement jusqu’à l’élevage des poussins). Spécifiquement, j’ai étudié les relations entre ces contaminants et la fertilité (morphologie et motilité des spermatozoïdes), l’expression des signaux sexuels (visuel : coloration des téguments, olfactif : signature chimique), les comportements de soins parentaux (température d’incubation et rotation de l’œuf), le vieillissement cellulaire (longueur des télomères) et la dépense énergétique (métabolisme de base). Je me suis également penché sur de potentiels mécanismes sous-jacents permettant d’expliquer ces relations. Puisque ces mécanismes physiologiques et comportementaux sont fortement impliqués dans la valeur sélective des individus, les possibles conséquences à long terme de cette exposition sur la reproduction et survie des individus sont discutées. Ce travail permet de souligner la forte toxicité de certains composés organochlorés « historiques » (en particulier les chlordanes) et d’apporter de toutes nouvelles connaissances sur la toxicité très mal connue des PFASs chez la faune sauvage. Fait important, ce travail de thèse révèle que les PFASs et les OCs pourraient agir de manière contrastée sur plusieurs mécanismes physiologiques et traits comportementaux. Spécifiquement, une forte exposition à l’oxychlordane, un métabolite du chlordane, pesticide interdit depuis des décennies, est associée à des télomères plus courts, une réduction du métabolisme de base et à une moindre capacité à incuber les œufs. A l’inverse, on observe une élongation des télomères, une augmentation du métabolisme de base et une rotation des œufs accrue chez les individus les plus exposés aux PFASs. Le Hg, au moins en ce qui concerne les paramètres étudiés, ne semble pas jouer un rôle majeur. Cette étude souligne l'importance de tenir compte de plusieurs groupes de contaminants lorsqu'on étudie les conséquences de l'exposition aux contaminants environnementaux chez la faune sauvage. Due to increasing human activities, a growing number of threats are challenging the fate of biodiversity. Among them, environmental contamination is particularly concerning for living organisms. Used and released in industrialized countries, these highly persistent contaminants can reach remote areas such as the Arctic ecosystem and will biomagnify though food webs and bioaccumulate in organisms. Long-lived seabirds are located in the upper levels of the food chains and thus particularly exposed and sensitive to a chronic contaminants exposure. Through endocrine disruption, these contaminants can impact physiological mechanisms and behavioural traits, inducing in fine, long-term fitness consequences on individuals and populations. My thesis focuses on three groups of contaminants: (i) poly- and perfluoroalkyl substances (PFASs), still broadly used in a vast array of industrial processes and increasing in the Arctic; (ii) “legacy” organochlorine contaminants (OCs, pesticides and industrial compounds), banned from use but still well present in the Arctic and (iii) mercury (Hg), a non-essential metal coming of both natural and anthropic origins. Based on a correlative approach conducted in natura, I investigated the physiological and behavioural consequences of exposure to these contaminants during the whole breeding cycle (from pre-laying to chick-rearing period) in an Arctic seabird, the black-legged kittiwake (Rissa tridactyla) from Svalbard, Norwegian Arctic. Specifically, I examined the relationships between several PFASs, OCs, Hg and fertility (sperm morphology and motility), sexual signaling (visual: integument coloration and olfactory: chemical signature), parental care behaviors (incubation temperature and egg-turning), ageing (telomere length) and energy expenditure (basal metabolic rate). In addition, some potential underlying mechanisms were also studied to better understand the way through which contaminants can be detrimental for kittiwakes. Furthermore, since physiological mechanisms and behavioral traits investigated here are tightly involved in self maintenance and reproduction, possible effects on fitness are then discussed. This PhD work underlines the major role of certain legacy chlorinated organic compounds (e.g. chlordanes) and significantly contributes at documenting the poorly known toxicological consequences of PFASs exposure in wildlife. Importantly, this PhD shows that PFASs and OCs could impact ageing, energy expenditure and some parental care behaviors in a contrasted manner. Specifically, oxychlordane, a metabolite of a banned organochlorine pesticide was associated with decreased telomere length, lowered metabolic rate and reduced ability to incubate the eggs. Conversely, elongated telomere, increased BMR and enhanced egg rotation were observed in birds bearing the highest concentrations of PFASs. Finally, at least for the considered endpoints, Hg appears as a coming minor threat for kittiwakes. This study highlights the importance of considering several groups of contaminants when investigating the consequences of environmental contaminants exposure in wildlife.

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    Authors: Malbouyres, Marilyne;

    Le collagène XXII (COLXXII) a été décrit, en 2004, comme un marqueur des jonctions tissulaires chez la souris. En particulier, la jonction myotendineuse (JMT) est une matrice extracellulaire spécialisée qui assure une liaison structurale entre le muscle squelettique et le tendon et permet la transmission des forces de contraction au squelette. Mon projet de thèse a visé à caractériser le rôle de COLXXII in vivo; le modèle du poisson zèbre a été choisi. Chez le poisson zèbre, col22a1 code pour COLXXII dont l'expression débute dans tout le somite, puis, se restreint progressivement aux extrémités des fibres musculaires au niveau de la JMT, où est déposée la protéine. Utilisant la technique de morpholino-knockdown, nous avons montré que les morphants développent un phénotype dystrophique et que le COLXXII fait très probablement partie du complexe d'ancrage intégrine α7β1. Cependant, compte tenu de la durée d'efficacité réduite des morpholinos, notre étude était limitée. Utilisant la technologie CRISPR-Cas9, nous avons donc généré deux lignées invalidées pour col22a1. L'analyse ultra-structurale des poissons col22a1-/-, de la jeune larve à l'adulte, montre que les interdigitations du sarcolemme, caractéristiques de la JMT, sont pratiquement absentes chez les mutants (comme chez les morphants), pouvant impacter la transmission des forces et/ou l'attachement du muscle aux myoseptes (tendons). De façon intéressante, pour les deux lignées, la même proportion de larves présente un phénotype très sévère entrainant la mort vers 2 semaines post-fécondation (spf). Les autres larves, elles, survivent et ne montrent pas de phénotype global particulier. En revanche, une forte réduction des interdigitations de la JMT est constatée et dans de rares cas, après challenge des poissons, une rupture musculaire est observée. Une première approche de q- PCR par gène candidat a été réalisée et il semble possible que les différences phénotypiques soient liées à des évènements conjoints d'expressivité variable et de compensation génique. Enfin, utilisant un système original de test de nage à contre-courant par palier, j'ai montré que les poissons col22a1-/- âgés de 6 mois ont une capacité de nage très diminuée et consomment d'avantage d'O2 pendant l'effort comparés aux animaux sauvages. L'efficacité du système musculo-squelettique semble donc moindre en l'absence de collagène XXII. Nos résultats devraient permettre de considérer COL22A1 comme un gène candidat pour les cas de dystrophies musculaires dont la cause génétique est non élucidée The myotendinous junction (MTJ) is a specialized extracellular matrix which allows the transmission of skeletal muscle forces to bones. My thesis project aimed at characterizing the in vivo role of COLXXII using the zebrafish as a model. The zebrafish col22a1 gene encodes COLXXII whose expression begins in the entire somite, and is then restricted gradually at the MTJ, where the protein is deposited. Morphants (Knockdown) develop a dystrophic phenotype and we have demonstrated that COLXXII is likely a member of the integrin a7ß1 anchoring complex. However, because morpholinos are efficient only few days after injection, our study was limited to early stages of zebrafish development. We thus generated two mutant lines (CRISPR-Cas9) invalidated for col22a1. The typical sarcolemmal interdigitations of the MTJ are almost absent in mutants, from larvae to adult (as in morphants), which could impact the force transmission and/or the muscle attachment to myosepta (tendons). In the two mutant lines, the same proportion of larvae displays a severe phenotype leading to fish death 14 days post-fertilization. On the contrary, other larvae survive without any obvious general phenotype. A first candidate genes approach was realized by qPCR and tends to show that the phenotypic differences may be due to both, variable expressivity and genetic compensation. Finally, I have shown that 6 months col22a1-/- fish show a highly decreased swimming capacity and consume more O2 during effort compared to wild type animals. Thus, we conclude that the musculoskeletal system efficiency seems altered in absence of COLXXII. Our results should allow considering COL22A1 as a candidate gene for muscular dystrophies with unclarified genetic cause.

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    Authors: Xiang, Weiwei;

    Dans le domaine des littératures francophones, on peut dénombrer actuellement une vingtaine d’auteurs chinois francophones : Tcheng Ki-Tong, Sheng Tcheng, Chow Ching Lie, François Cheng, Gao Xingjian, Shen Dali, Ya Ding, Dai Sijie, Ying Chen, Wei Wei, Shan Sa, et Ling Xi… Ces écrivains circulent dans différentes cultures, se servent de deux langues, et, par conséquent, leurs écritures mélangent une couleur chinoise avec une couleur occidentale. À travers leurs expériences, nous remarquons que certains d’entre eux ont développé une double pratique artistique, en accord avec leur identité culturelle désormais duelle. Ils construisent ainsi non seulement un pont entre deux langues et deux cultures, mais aussi un pont entre différents médias ou supports artistiques (romanesque et cinématographique ou pictural). Comment s’est développée la littérature francophone chinoise ? Et comment appréhender l’écriture romanesque et la pratique artistique des auteurs francophones chinois ? Centré sur des auteurs francophones chinois et leurs œuvres, notre travail formule une hypothèse sur l’articulation entre interculturalité et intermédialité au sein de la francophonie chinoise. In the field of francophone literature, there are currently about twenty French-speaking Chinese authors : Cheng Ki-Tong, Sheng Cheng, Cheng Ching, Francois Cheng, Gao Xingjian, Shen Dali, Ya Ding, Dai Sijie, Ying Chen, Wei Wei, Shan Sa, and Ling Xi... These writers circulate in different cultures, use two languages, and consequently their writing mixes a Chinese color with a Western one. Through their experiences, we note that some of them have developed a double artistic practice, in accordance with their cultural identity, which is now dual. They thus build not only a bridge between two languages and two cultures, but also a bridge between different media or artistic supports (novelistic and film or pictorial). How has Chinese francophone literature developped itself ? And how can we understand the novelistic writing and the artistic practice of the French-speaking Chinese authors ? Focused on French-speaking Chinese authors and their works, our research formulates a hypothesis about the articulation between interculturality and intermediality within the Chinese Francophonie.

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    Authors: Chambault, Philippine;

    La forte hétérogénéité de l'écosystème marin se traduit par une production inégale des ressources sur un large éventail d'échelles spatio-temporelles, qui conditionne par conséquent les déplacements des tortues marines. Considéré comme l’un des plus dynamiques au monde, le plateau des Guyanes est une région très complexe d'un point de vue océanographique et qui héberge trois des sept espèces de tortues marines présentes dans le monde (la tortue olivâtre, la tortue verte et la tortue luth). L'objectif de cette thèse était de comprendre comment les contraintes océanographiques peuvent-elles influencer les déplacements en mer de ces trois espèces. Le déploiement de 55 balises satellites sur des femelles reproductrices en Guyane française a permis de fournir des informations sur leurs trajectoires, sur leur comportement de plongée et sur les caractéristiques de leur environnement. Notre étude a mis en évidence une forte plasticité comportementale interspécifique qui semble être principalement dictée par les traits reproducteurs, les stratégies de reproduction, les conditions locales de l'habitat ou encore les adaptations physiologiques. The strong heterogeneity of the marine ecosystem leads to a patchy distribution of the resources in time and space, shaping therefore the movements of sea turtles. Considered as the most dynamic ecosystem in the world, the Guiana shield is a highly dynamic system which hosts three of the seven sea turtle species in the world (the olive ridley, the green turtle and the leatherback turtle). The aim of this thesis was to understand how the oceanographic constraints can influence the at-sea movements of these three species during the reproduction and the migration phases. The deployment of 55 satellite tags on adult females in French Guiana provided information on their trajectories, their diving behavior and on the environment encountered. Our study shows a strong behavioral plasticity between species, which seems to be mainly dictated by the reproductive traits and strategies, the local conditions of the habitat and the physiological adaptations.

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    Authors: Leroux, Guilian;

    Pour faire face à la forte augmentation de la consommation en climatisation et la consommation électrique associée, il est nécessaire de développer des systèmes de rafraîchissement basse consommation de bâtiment. Ce travail propose un nouveau système de rafraîchissement qui se veut économe en énergie, peu coûteux et simple à installer. Il associe les techniques de dissipation de chaleur par évaporation, rayonnement vers le ciel et géothermie. Ce système est constitué d'un réservoir poreux installé en extérieur et d'un réservoir de stockage placé dans le vide sanitaire. Lorsque le bâtiment a besoin de rafraîchissement, une pompe puise de l'eau fraîche dans le stockage, la fait passer dans le plancher rafraîchissant pour absorber la chaleur excédentaire du bâtiment puis stocke l'eau dans le réservoir poreux placé à l'extérieur. Le réservoir poreux refroidit l'eau qu'il contient par évaporation, rayonnement vers le ciel puis se vide dans le stockage. Le réservoir de stockage installé dans le vide sanitaire se refroidit aussi en continu grâce au contact direct avec le sol. Les propriétés poreuses et la géométrie du réservoir poreux influent fortement sur ses performances de refroidissement. Une étude paramétrique menée avec un modèle numérique simulant les transferts hydriques et thermique permet de choisir un réservoir adéquat pour cette application. Un réservoir poreux donnant de bonnes performances (70 W/m2 de puissance évaporative) a été identifié. Le système de rafraîchissement a été installé et testé expérimentalement sur une maison à échelle réelle à Bordeaux. Mis en service durant l'été 2015, le système a fonctionné de façon autonome durant 44 jours. L'utilisation de ce système a permis de maintenir durant la période de test un très bon confort thermique à l'intérieur d'un bâtiment expérimental bien isolé, non ventilé, avec des apports solaires, tout en ayant une consommation électrique faible (le COP moyen du système est de 20.8).Un modèle numérique du système complet a été développé sous Modelica, calibré sur les mesures expérimentales puis couplé à un modèle de bâtiment. Les résultats de simulation montrent que l'installation de ce système améliore nettement le confort intérieur du bâtiment sur l'ensemble de l'été pour toutes les configurations testées (climat, gestion des volets…). Un système aux dimensions optimisées (avec un stockage de 2.2 m3 et un réservoir poreux de 0.215 m3), installé sur une maison individuelle type RT2012 de 100 m2 à Bordeaux, fonctionne avec un COP moyen de 24 et permet de maintenir un bon niveau de confort à l'intérieur du bâtiment tout l'été. To face the dramatic increase of energy consumption due to air conditioning use in buildings, new low energy consumption systems need to be developed. This work proposes a new cooling system which aims to be energy efficient, cheap and easy to install. This system takes advantage of evaporation cooling, ground earth cooling and sky radiative cooling techniques.The two main components of this new system are a porous tank set outside and a storage tank set in the basement of the building. When the inside house temperature exceeds the comfort temperature, cool water passes from the storage tank through the cooling floor, removes heat from the building and is then sent to the porous tank. The water contained in the porous tank is cooled down due to evaporation and radiative effects and then flows back to the storage. The storage tank installed in the basement enables further cooling of the water thanks to direct contact with the ground. Porous properties and geometry of the tank have a great influence on the cooling performances of the tank. A heat and mass transfer model has been developed to simulate the thermal and hydric behavior of the tank. This model has been used to choose an appropriate tank. A tank giving good performances (70 W/m2 of evaporative power) is identified.The complete cooling system has been installed on a house in Bordeaux and tested at real scale during an experimental campaign. The system has been working for 44 days during the summer 2015 and allowed to maintain a very good thermal comfort level in the experimental building (insulated, with solar load and without ventilation). Its very low electricity needs brings the average coefficient of performance of the system to 20.8.A numerical model of the system has been developed, calibrated with experimental data and coupled with a building model. Simulation results show that for all tested configurations (climate, shading\dots), the system clearly improves the thermal comfort in the building. Optimized sizing, keeping reasonable tank sizes (storage and evaporator volumes of 2.2 m3 and 0.215 m3 respectively), shows that this system works with an average COP of 24 and maintains a good comfort level in an individual house of 100 m2 located in Bordeaux.

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  • Authors: Lesieur, Olivier;

    La transplantation d’organe améliore durablement la qualité de vie de patients en défaillance organique terminale. Malheureusement le nombre de greffons disponibles est insuffisant pour traiter tous les patients inscrits en liste d’attente. En France, les organes greffés proviennent essentiellement de donneurs en mort encéphalique. En cas de maladie grave, incurable et rapidement mortelle, il est également possible dans certains pays (dont la France) d’arrêter les thérapeutiques qui maintiennent artificiellement un patient en vie et de prélever ses organes une fois le décès par arrêt circulatoire constaté.La loi n°2005-370 du 22 Avril 2005 (dite loi Léonetti) autorise l’arrêt des traitements lorsqu’ils apparaissent « inutiles, disproportionnés ou n’ayant d’autre effet que le seul maintien artificiel de la vie ». Pour certains, cette fin de vie médicalement planifiée devrait prendre en compte les souhaits du patient en matière de don d’organes et l’intérêt de la greffe pour la société. La position française était néanmoins jusqu’en 2014 de ne pas considérer le patient en fin de vie comme un donneur potentiel afin d’éviter toute confusion entre la décision d’arrêter les traitements curatifs et l’intention de prélever ses organes.Alors que ce type de prélèvement a débuté fin 2014 dans quelques sites pilotes français, nous avons examiné les aspects pratiques, juridiques et éthiques du prélèvement d’organe en situation de fin de vie médicalisée, en focalisant notre réflexion sur les droits du patient, la définition de la mort, la temporalité du processus de prélèvement, et les éléments qui déterminent les modalités d’arrêt des suppléances vitales. Organ transplantation saves lives of many persons who otherwise would die from end-stage organ disease. In the past decades the need for transplants has grown faster than the number of available organs. This increasing requirement for donated organs has led to a renewed interest in donation after circulatory determination of death (DCDD). In some countries including France, terminally ill patients who die of cardiac arrest after a planned withdrawal of life support may be considered as organ donors (controlled DCDD).Before 2005 French rules were not designed for such practices. With regard to patients in final stage of incurable diseases, the law number 2005-370 of April 22, 2005 authorizes the withholding or withdrawal of treatments when they appear "useless, disproportionate or having no other effect than solely the artificial preservation of life". Advocates of the controlled DCDD argue that the end-of-life care plan should incorporate the patient’s wishes concerning organ donation and the public interest of transplantation. Until 2014, most French medical academics regarded the perceived conflict of interest that would arise for clinicians treating potential donors as a major ethical question.As the French program started at the end of 2014 in a few pilot sites, we thus examine the practical, legal and ethical issues that arise in considering controlled DCDD, including determination of the donor’s overall benefit, debates relating to the diagnosis and time of death, and factors determining how life-sustaining treatment is to be withdrawn.

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