Congrès - Recherche d'activité

Le cancer est une maladie qui affectera 40% des canadiens au cours de leur vie. Au sein de notre groupe de recherche, nous nous concentrons sur deux protéases à sérine comme cibles potentielles pour des traitements anticancéreux. La Prolyl oligopeptidase (POP) et la Protéine d'activation du fibroblaste (FAP) sont liées respectivement à l'angiogenèse et la croissance des tumeurs. Nous utilisons notre propre logiciel de modélisation pour découvrir des composés prometteurs comme inhibiteurs covalents de ces deux enzymes. Pour cela, nous avons effectué des séries de criblages virtuels pour chacune des enzymes. Après avoir optimisé virtuellement des composés prometteurs, nous avons synthétisé deux séries de molécules peptidomimétiques et bicycliques très actives in vitro et dans les essais cellulaires. Nous avons alors étendu notre recherche à des inhibiteurs doubles de FAP-POP et avons synthétisé une série d'inhibiteurs potentiels peptidomimétiques en seulement deux étapes. Actuellement, nous concevons un acide boronique bicyclique chiral, le premier de son genre, dont la synthèse est en cours.

Nous présenterons les résultats préliminaires obtenus pour quelques galaxies spirales barrées tardives observées avec SpIOMM. Ces données permettent d'étudier en détail les régions de formation stellaire jeunes et le gaz ionisé. Combinés à des modèles de populations stellaires, nous pouvons déduire l'âge, la masse et le taux de formation stellaire des populations jeunes ainsi que les caractéristiques du gaz (abondance en métaux et extinction). Ces données seront utilisées, entre autres, pour discuter du rôle de la barre dans l'écoulement du gaz et de sa compression en régions de formation stellaire, mécanisme souvent proposé pour rythmer l'évolution des galaxies.

La formation et l'évolution des galaxies est un sujet des plus excitants en astrophysique, en partie grâce au développement de grands télescopes qui permettent de sonder l'Univers de plus en plus loin. Mais encore aujourd'hui, l'assemblage des composantes stellaire et gazeuse d'une galaxie demeure un casse-tête.

Avec SpIOMM, le Spectro-Imageur à transformée de Fourier de l'Observatoire du Mont-Mégantic, et son successeur SITELLE au Télescope Canada-France-Hawaii (septembre 2013), nous prévoyons une avancée importante dans la compréhension des galaxies. SpIOMM et SITELLE, créés par l'équipe de Laurent Drissen avec la compagnie ABB, sont des instruments uniques au monde. Ils produisent simultanément des millions de spectres sur l'étendue complète d'une galaxie, avec une très haute résolution spatiale et spectrale. 

La salubrité dans les usines de transformation alimentaire est une préoccupation majeure tant au niveau du secteur bioalimentaire que de la part de la santé publique. Cela est principalement en raison du risque élevé de contamination des aliments par des microorganismes pathogènes, car c'est un milieu propice à leur prolifération. Ainsi, pour assurer un niveau de salubrité adéquat et minimiser les risques de contaminations par des pathogènes, il est obligatoire d'assurer une qualité adéquate de lavage et de désinfection des équipements et des surfaces de travail. L'utilisation d'agents chimiques de lavage et d'assainissement est donc obligatoire, mais ceux-ci génèrent des effluents hautement nocifs pour l'environnement. Donc, pour maintenir un niveau adéquat de salubrité et éliminer l'utilisation d’agents chimiques de lavage, nous proposons l'utilisation de la technologie d'électro-activation, un principe basé sur l'électrochimie appliquée et le génie des procédés. Ainsi, des solutions électro-activées ont été testées contre différents pathogènes comme L. monocytogenes, S. aureus, E. coli et leurs biofilms. Les résultats obtenus ont montré une grande efficacité de ces solutions en ce qui est de leur pouvoir antimicrobien et anti-biofilm. Aussi, en utilisant ces solutions comme agents de lavage des équipements et de surfaces de travail, il a été possible d'exclure totalement l'utilisation d'agents chimiques conventionnels de nettoyage comme les acides, bases et assainisseurs. 

La conception de nouveaux antibiotiques est en retard par rapport à la résistance que les bactéries développent à ceux-ci, réduisant du coup l’éventail des outils thérapeutiques à notre disposition pour traiter les infections bactériennes. Notre contribution à ce défi fondamental du 21^e siècle porte sur le développement d’une nouvelle plateforme de détection formée de biocapteurs électroniques basés sur un réseau de nanotubes de carbone. L’application de cette plateforme a été récemment démontrée en laboratoire par nos collaborateurs pour la détection de bêta-lactamases associés à la résistance aux pénicillines, l’une des plus grandes classes d’antibiotique utilisées en clinique.

Encouragés par ces résultats promoteurs, nous développons une méthodologie intégrée combinant le pouvoir prédictif de simulations à la conception en laboratoire pour optimiser la sensibilité de ce biocapteur électronique. Nous démontrons que les simulations apportent un nouvel éclairage sur le fonctionnement de ce biocapteur, révélant du coup les meilleures pratiques pour associer les protéines réceptrices aux nanotubes afin d’optimiser le signal électrique généré par le biocapteur lorsque les protéines réceptrices lient les bêta-lactamases. À terme, cette nouvelle procédure jumelant prédictions par simulation et conception en laboratoire offrira une approche rigoureuse de développement pour les biocapteurs électroniques, dont ceux pour la détection de la résistance aux antimicrobiens.

Le développement de nouvelles méthodologies de synthèse qui permettent la construction de liens C-C, C-N et C-O est essentiel dans la préparation de molécules d’intérêt pharmaceutique. Les organobismuths ont trouvé plusieurs applications en chimie organique, en partie dû aux faibles coûts et la faible toxicité associés à ce métal et dû à leur réactivité unique. Au cours de cette présentation, nos travaux sur le développement de nouveaux réactifs de type organobismuth et leur utilisation dans des réactions catalysées par des métaux de transition seront illustrés.

Le développement de nanomachines à base d’ADN profite d’une grande effervescence scientifique. Ces nanomachines peuvent être utilisées en diagnostic médical ou en administration contrôlée de médicament. Par contre, de manière générale, ces nanomachines sont construites à partir d’une seule pièce active. En comparaison, les nanomachines biologiques naturelles (ex. enzyme) sont majoritairement construites à partir de plus d’une pièce (~ 60%) et permettent un plus grand niveau de régulation et de fonctionnalité. Toutefois, la thermodynamique et la cinétique d’assemblage de ces nanomachines biologiques demeurent faiblement étudiées et il est donc difficile de s’en inspirer pour améliorer les bionanotechnologies actuelles. Pour mieux comprendre ces paramètres, j’ai utilisé des nanomachines simples d’ADN à une, deux et trois pièces (Fig. A). Les analyses thermodynamiques illustrent qu’une augmentation du nombre de pièces augmente considérablement la coopérativité d’auto-assemblage (Fig. B). De plus, selon les conditions utilisées, les nanomachines à plusieurs pièces peuvent adopter différents comportements qui peuvent facilement être contrôlés (Fig. C). Finalement, les cinétiques d’auto-assemblage étudiées démontrent que les conditions sont très importantes pour éviter la formation de trappes cinétiques qui ralentira la formation de la nanomachine. L'ensemble démontre quantitativement les règles fondamentales de base pour l’élaboration de nanomachines contenant plusieurs pièces.

Notre laboratoire a développé un outil de synthèse efficace pour la préparation d’acides aminés non naturels en utilisant deux couplages catalysés au cuivre (CCC) consécutifs suivis par un réarrangement de Claisen. Dans cette étude, nous voulons démontrer la polyvalence de cet outil de synthèse en l’appliquant à la préparation de squelettes pyrrolizidiniques (4, n=1) et indolizidiniques (4, n=2). Notre stratégie comporte un CCC intramoléculaire sur des lactames diiodées insaturées (1 ; préparées à partir de lactames propargylées disponibles). Les composés bicycliques obtenus (2) peuvent alors subir un CCC intermoléculaire avec un alcool allylique pour produire des β-allyloxyénamides (3). Ces derniers, lorsque chauffés, procèdent à un réarrangement de Claisen et mènent aux intermédiaires 4. Suite à quelques transformations, ces intermédiaires peuvent produire différentes izidines. Nos travaux ont démontré que le premier CCC intramoléculaire permet de préparer différents composés bicycliques (2) avec de bons rendements allant de 8% à 69% lorsque n=1 et allant de 2% à 30% lorsque n=2. L’étude du second CCC intermoléculaire, via une molécule modèle, permet d’obtenir directement le produit de réarrangement avec un rendement de 9% sur deux étapes. Ces résultats démontrent donc que l’outil de synthèse peut s’appliquer à la synthèse d’alcaloïdes izidines. La synthèse racémique de ces squelettes est en cours et les travaux futurs se concentreront sur leur synthèse énantiomérique.

La chimie moderne requiert le développement de transformations chimiques douces, chimio-, régio- et stéréosélectives en plus d’être respectueuses de l’environnement. Les réactions organiques catalysées par des métaux de transition non-toxiques comme le cuivre remplissent ces conditions. Depuis 2008, le groupe du Pr. Daoust à l’UQTR utilise la chimie du cuivre pour développer des méthodes de synthèse diverses menant, entre autres, à la préparation de précurseurs d’acides aminés non-naturels. La méthodologie mise au point est constituée de deux couplages au cuivre successifs réalisés sur un dihalogénure vinylique (couplages C-N puis C-O) suivis d’un réarrangement de Claisen.

Après avoir exploré cette méthode avec des amides et des carbamates, le présent projet vise à optimiser et étudier l’application de cette séquence aux hydrazides et aux carbazates. L’intérêt d’utiliser ces composés pour la synthèse d’acides aminés est qu’ils ne requièrent qu’un clivage doux (hydrogénation catalytique) pour former la portion amine du produit final désiré. La méthode pourra ainsi être compatible avec une plus grande variété de groupes fonctionnels qu’avec les autres composés azotés étudiés qui nécessitent une hydrolyse. Le projet permettra aussi de développer une méthode simple, efficace et peu chère permettant de préparer des composés hautement fonctionnalisés pour lesquels peu de méthodes de synthèse existent. Les divers avancements du projet seront présentés lors de cette communication.

Nous étudions les poids de graphes (c’est-à-dire, les invariants de graphes) qui apparaissent naturellementdans la théorie de Mayer et la théorie de Ree-Hoover pour le développement du viriel dans le contexte d’ungaz imparfait. Nous portons une attention particulière au poidswM(c) de Mayer et au poidswRH(c) de Ree-Hoover d’un graphe 2-connexecdans le cas d’un gaz à noyaux durs et à positions continuesen une dimension.

Ces poids sont calculés à partir de volumes signés de polytopes convexes associés au graphecen utilisantla méthode des homomorphismes de graphes, que nous avons aussi adaptée au cas du poids de Ree-Hoover.

En faisant appel à l’inversion de Möbius, nous présentons des relations entre les poids de Mayer et de

Ree-Hoover. Ces relations nous permettent de donner une définition simple explicite du concept du “starcontent” introduit par Ree-Hoover et d’analyser certaines de ses propriétés fondamentales. 

Nous développons aussi des formules explicites pour les poids de Mayer et de Ree-Hoover pour certainesfamilles de graphes 2-connexes.

Finalement, nous montrons que les poids de Mayer etde Ree-Hoover ne sont pas exprimables comme des fonctions faisant seulement appel à certains paramètresclassiques de la théorie des graphes.

La recherche s'intéresse à la taphonomie forensique qui consiste à étudier les processus associés à la décomposition des cadavres. Ce domaine a pour but d'aider à déterminer les évènements périmortem et post mortem dans lesquels les corps sont impliqués. La décomposition du corps peut affecter une multitude de facteurs, dont les vêtements portés. Cette recherche vise à apporter une contribution dans la compréhension de l'intervalle postmortem. Le tout sera réalisé en déterminant la possible relation entre la décomposition d'un corps ou de tissus vivants et la nature des vêtements portés. Pour ce faire, une méthodologie purement littéraire sera appliquée. La démarche consistera à consulter divers articles scientifiques sur le sujet, puis à faire une synthèse des informations collectées. 

Une nouvelle réaction de Prins oxydative a été développée au laboratoire¹. Cette réaction permet de transformer de simples substrats tels que des phénols en composés hautement fonctionnalisés grâce à un réactif d’iode hypervalent. Cette stratégie est en accord avec le concept ‘’d’umpolung aromatique’’ et évite l’emploi de métaux lourds toxiques pour l’environnement. Une application de cette méthodologie à un dérivé phénolique contenant une chaîne latérale poly-insaturée permet d’obtenir, en une seule étape et stéréosélectivement, des polycycles intéressants tel le squelette des kaurènes. Une première approche vers la synthèse totale du ent-kaurène à partir d’une polycylysation oxydante est présentement en cours au laboratoire.

 1) Desjardins Samuel, Andrez Jean-Christophe, Canesi Sylvain. Org.  Lett. 2011, 13, 3406 – 3409



Les couplages catalysés au cuivre entre des composés azotés et des diiodures vinyliques ont été très peu étudiés et seuls quelques exemples sont rapportés.^1,2 L’intérêt d’utiliser des diiodures vinyliques comme partenaires de couplage est d’avoir accès à des iodures vinyliques bêta-azotés qui peuvent ensuite procéder à un second couplage. Le groupe du Pr. Daoust a développé une méthode efficace pour la préparation d’acides aminés non naturels à partir d’amides par fonctionnalisations C–N et C–O successives du trans-diiodoéthène suivies d’un réarrangement de Claisen.^2,3 Dans ce projet, nous voulons optimiser la méthode pour pouvoir coupler des carbamates (1) à des diiodures vinyliques non symétriques (2), puis à différents alcools allyliques (3) pour former des allyl-vinyl-éthers très fonctionnalisés (4). Ces derniers pourraient procéder à un réarrangement de Claisen et former des cétones alpha-aminées gamma,delta-insaturées (5). La méthode permettrait aussi, de la même façon, d’obtenir des 1,3-amino-alcools (8) qui proviendraient de l’hydrolyse de carbamates cycliques (7) obtenus par réarrangement d’allyl-vinyl-éthers macrocycliques (6). La méthodologie consiste à étudier la faisabilité du projet sur des composés modèles, puis à l’application aux substrats d’intérêt. L’avancement du projet sera présenté.

1. Jiang, B. et al., Org. Lett. 2008, 10, 2737.

2. Sanapo, G. F. et al., Tetrahedron Lett. 2008, 49, 4196.

3. Ricard, S. et al., J. Org. Chem. 2016, 81, 5066.

La  femto(10^-15s)-chimie a comme objectif primaire de suivre l'évolution nucléaire et électronique d'une molécule dans le temps et l'espace lors d’une réaction chimique. L’évolution structurale d’une molécule est généralement suivie  par diffraction des électrons ou des rayons X. Ces techniques sont, cependant, insensible aux changements structurels irréguliers dans une petite molécule isolée en phase gazeuse. L’imagerie par Explosion Coulombienne (CEI) permet l'observation de ces changements sur une échelle temporelle femtoseconde avec une résolution spatiale atomique. Jusqu'à présent, des phénomènes tels que le transfert de protons dans le cation acétylène ne pouvaient être observés qu’en utilisant la lumière dans l'ultraviolet lointain d'un laser à électrons libres (FEL). Nous montrons que des impulsions laser ultracourtes à 266 nm sont capables d'initier des dynamiques moléculaires très riches via l’ionisation multiphotonique. En utilisant la technique CEI, nous avons produit le premier ‘’film moléculaire’’ à haute résolution d’une réaction d'isomérisation dans le cation acétylène.

Marques distinctives volontaires, les tatouages permettent d’affirmer son appartenance à un groupe, de porter de manière indélébile son histoire ou encore de transformer tout ou partie de son corps en œuvre d’art. Rapidement reconnus comme identifiants humains, ils peuvent participer à établir l’identité d’une victime ou décrire l’auteur d’une agression. De ce fait, l’effacement des tatouages peut poser un problème d’identification. Bien que des techniques histologiques de restauration soient possibles sur un cadavre, le défi demeure d’élaborer une méthode indolore et sécuritaire pour la santé applicable au vivant.

Le projet consiste à élaborer des dérivés luminescents de la curcumine et de tester leur application potentielle à l’identification de tatouages effacés, par pénétration différentielle entre les zones touchées lors du processus d’effacement du tatouage (zones nécrosées) et les zones non touchées. Ces composés sont fabriqués principalement par acylation des fonctions hydroxyles des noyaux aromatiques de la curcumine avec un rendement moyen de 70%. Les différents tests effectués qualifient la fluorescence du produit, sa solubilité dans des solvants non toxiques pour le vivant, ainsi que leur absorption dans des matériaux poreux. Un test de prolifération cellulaire sur divers types de cellules permettra également de s’assurer que la molécule en elle-même n’est pas toxique pour le vivant.

Un modèle a été développé afin de décrire l'évolution des galaxies et de leurs vents galactiques.  Ce modèle sera éventuellement utilisé pour améliorer la production de vents galactiques dans les simulations cosmologiques à grande échelle.  Le modèle galactique prend en considération le refroidissement radiatif, la formation stellaire, l'enrichissement chimique et le chauffage engendrés par les vents stellaires et les supernovae, ainsi que l'éjection de matière par un vent galactique.  En utilisant un modèle semi-analytique pour la propulsion des vents galactiques, la distribution spatiale de la densité de matière éjectée dans le milieu intergalactique peut-être calculée.  La composition de la matière éjectée est directement liée à l'évolution de l'enrichissement chimique du milieu interstellaire.  Avec cette technique, il est possible de comparer l'importance des différentes phases stellaires sur cet enrichissement.  Notre modèle suggère que les galaxies naines à hauts décalages vers le rouge subissent plusieurs épisodes de formation stellaire de courte durée qui pointent vers un état d'équilibre.  Il s'agit en fait d'un équilibre entre le refroidissement du gaz qui favorise la formation stellaire, et du chauffage du gaz par les étoiles qui inhibe la formation stellaire.  Les vents stellaires provenant des étoiles massives permettent aux galaxies de converger rapidement vers un taux de formation stellaire stable.

L'étude des gaz imparfaits fait appel à de nombreux domaines des sciences (physiques de particules, mécanique statistique, combinatoire, théorie des graphes, mathématiques expérimentales, etc.). Une attention particulière est portée aux poids de Mayer et de Ree-Hoover de graphes. Ces poids sont des invariants de graphes. Leur calcul exact ou asymptotique est très difficile et contient beaucoup de mystères au niveau combinatoire.

À l’aide d’une recherche informatisée, faisant appel à presque 1 000 graphes 2-connexes ayant jusqu’à 8 sommets, plusieurs conjectures de formules explicites pour le poids de Mayer et de Ree-Hoover pour des familles infinies de graphes 2-connexes ont été réalisées. Ces conjectures ont été prouvées par la suite en utilisant la méthode des homomorphismes de graphes ainsi que de belles relations entre les deux poids.

Le but de ce travail est de développer des nouveaux outils pour résoudre des problèmes de nature combinatoire dans de nombreux domaines notamment en mécanique statistique, en chimie organique, et en économie et finances. L’importance de tels développements a été soulevée dans plusieurs rencontres nationales et internationales.

Objectif : terminer le dénombrement des familles de graphes qui surviennent dans la théorie de Mayer et la théorie de Ree-Hoover.

Une méthodologie inédite de synthèse énantiosélective d’arylglycines protégés a précédemment été reportée par notre groupe. Celle-ci permet la synthèse de ces acides α-aminés non-naturels par l’introduction de l’acide carboxylique sur un carbanion benzylique d’une benzylamine convenablement protégée. L’énantiosélectivité de cette réaction est induite par l’utilisation, en guise de base chirale, d’un complexe sec-butyllithium/(-)-spartéine.Le potentiel de cette méthodologie va bien au-delà de la synthèse d’acides aminés. En effet, elle pourrait être exploitée, pour introduire une liaison carbone-carbone énantiosélective en position benzylique en α d’un atome d’azote. C’est dans cette optique que notre groupe a investigué la synthèse de l’allocolchicine, un produit naturel reconnu pour son activité antimitotique et présentant exactement le motif auquel notre méthode nous donne accès. La stratégie de synthèse envisagée se veut convergente de manière à pouvoir donner accès à une variété d’allocolchicinoïdes par le choix de divers patrons de substitutions sur les deux noyaux aromatiques. L’étape clé du plan de synthèse consiste en la formation énantiosélective du cycle à sept carbones en exploitant notre méthodologie avec s-BuLi / (-)-spartéine. L’autre étape clé du plan de synthèse vise la formation du motif biaryl par couplage de Suzuki-Miyaura. Les progrès réalisés dans la synthèse de composés modèles à l’allocolchicine seront présentés.

Les épidémies d’insectes sont une cause de perturbation chez plusieurs écosystèmes forestiers et peuvent changer la dynamique de la séquestration du carbone, avec des conséquences dramatiques pour la croissance des plantes et la mortalité. Le but de cette étude est de déterminer les différences dans les réserves en carbone en relation avec l’augmentation de la défoliation et si des valeurs seuils en carbone peuvent influencer la mortalité. L’hypothèse est donc que la défoliation amène une perte en glucides et en croissance pouvant causer la mort des arbres défoliés. Sept sites expérimentaux ont été établis au Québec, situé dans trois différentes régions de la forêt boréale, au Saguenay, au nord du lac-Saint-Jean et sur la Côte Nord. L’étude portait sur des sapins baumiers et des épinettes noires défoliés selon trois classes de défoliation – peu, moyennement et sévèrement défolié – et sur des arbres non-défoliés. Nos résultats montrent que l’amidon et les sucres solubles totaux sont importants durant la période d’ouverture des bourgeons et l’amidon est un bon indicateur de la mortalité des arbres. De plus, les résultats démontrent aussi qu’une défoliation faible entraîne une perte de croissance importante. En définitive, cette étude a permis de mieux connaître la réponse physiologique des arbres à la tordeuse des bourgeons de l’épinette et a permis de déterminer la probabilité de mortalité avec la quantité de réserve en carbone dans les aiguilles.

Les changements climatiques observés depuis quelques années à l’origine de diverses perturbations de notre planète nous interpellent tous.Dans la construction, le matériau terre utilisé depuis des millénaires puis abandonné par la suite apparait comme une alternative pour la réduction des gaz polluants.La technique de construction visée est celle du pisé coulé .Le pisé est un béton de terre et traité  avec les méthodes et pratiques usuelles du béton conventionnel.Une première phase concerne la caractérisation du sol étudié faite par des essais variés de laboratoire. Les gros granulats utilisés dans le béton sont des pierres concassées également caractérisés.Dans une deuxième phase des formulations de béton à confectionner puis à tester dans la phase 3 sont déterminées. Les résistances en compression à 28 jours visées sont de 15 Mpa et 1 Mpa pour le béton avec ciment.La troisième phase fait la caractérisation mécanique du béton confectionné. Des essais destructifs et non destructifs seront effectués.L'objectif final de cette étude est de promouvoir la construction en terre au Québec par la construction de bâtiments d'habitation d'un à deux étages. Une réponse peut être ainsi apportée à la problématique du logement d'une part tout en contribuant à la lutte contre le réchauffement climatique.

Les modèles d'atmosphères stellaires sont issus de programmes informatiques qui simulent la  structure interne d'une étoile et produisent au final un spectre  électromagnétique dans un domaine de longueur d'onde désiré. Le spectre ainsi obtenu peut être comparé à celui émis par une étoile réelle, afin de déterminer les propriétés de celle-ci.

Pour ce faire, l'utilisateur doit considérer plusieurs paramètres dans les modèles afin de trouver le meilleur ajustement possible. Et c'est là que réside le problème. En effet, les paramètres sont souvent très nombreux et interdépendants, et habituellement  l'utilisateur va chercher à les déterminer alternativement en se basant sur quelques régions clés  du spectre observé. Idéalement, il faudrait déterminer les paramètres de façon simultanée, en se basant sur l'ensemble du spectre observé (ou du moins sur la majorité du spectre). L'utilisation des statistiques bayésiennes permet de satisfaire cette exigence. En effet, on peut s'en servir pour trouver un maximum de probabilité global dans un espace de paramètres en cumulant l'information contenue dans chaque région clé du spectre.

Durant cette présentation, je vais expliquer ce que sont les statistiques bayésiennes et comment  je les applique à l'analyse spectroscopique des étoiles massives. Enfin, je présenterai les résultats obtenus avec cette méthode pour un échantillon d'étoiles B, observées à l'Observatoire du  Mont-Mégantic.

Les modèles classiques de contraction musculaire dérivés du modèle de Hill ne suffisent plus à décrire avec précision le comportement des muscles lors d’impacts à haute dynamique, en raison des instabilités numériques causées par les oscillations à haute fréquence. Un modèle de type Hill amélioré (EHTM) a été développé, découplant l’unité contractile de la fibre musculaire du comportement élastique des tendons, tout en intégrant un contrôleur neuronal basé sur des réflexes musculaires. L'objectif de cette recherche est de transposer ce modèle sous un logiciel libre (open source) par éléments finis  (OpenRadioss®) et de valider son comportement à l’échelle des fibres musculaires. Cette transposition permet d'élargir l'usage du modèle de contraction musculaire améliorée à de nouvelles plateformes de simulation, facilitant son adoption et élargissant son spectre d'utilisation. La validation repose sur la reproduction d’une expérimentation menée lors de la stimulation nerveuse d’un mollet porcin, chargé avec de masses successives. Les résultats du suivi de la contraction montrent une bonne correspondance du modèle pour les charges jusqu’à 800 g, mais des erreurs cinétiques au-delà induisant des ajustements des paramètres d’amortissement. Les prochaines étapes consisteront à appliquer ce modèle aux muscles du cou pour évaluer l'impact de l'activation musculaire sur les risques de lésions de la moelle épinière.

Le traitement  de divers phénols  en présence d’un réactif à base d’iode hypervalent permet la formation d’un ion phénoxonium, une espèce hautement électrophile, pouvant réagir avec une variété de nucléophiles. Ce processus, en accord avec le concept d’ «umpolung aromatique », permet de former des squelettes hautement fonctionnalisés, retrouvés dans de nombreux composés naturels possédant des  activités biologiques intéressantes.  Une version oxydative de la réaction de Pinacol, impliquant des migrations d’alkyles 1-2 ainsi que 1-3, a été effectuée sur des phénols substitués peu couteux. Ces transformations permettent d’utiliser les insaturations du système aromatique dans le but d’obtenir une structure polyfonctionnalisée, constituée d’une diénone prochirale, d’un carbone quaternaire lié jusqu’à quatre centres Sp², ainsi qu’une fonction carbonyle, ou son précurseur.  Afin d’illustrer le potentiel de cette méthode, une application à la synthèse totale d’alcaloïdes naturels bioactifs sera abordée.



En dépit de son abondance, la cellulose reste à ce jour peu utilisée en tant que matière première. Du à  son manque réactivité et son insolubilité dans la plupart des solvants, les procédés utilisés pour sa dégradation ont recours à une étape de prétraitement énergivore et utilisent des réactifs dangereux ou polluants (acides, base, métaux) diminuant leur attrait dans l’optique du déploiement d’énergies vertes.

Ce problème pourrait être résolu grâce à l’action de cellulases, des enzymes spécialisées dans la digestion de la cellulose en glucose. Leur utilisation reste toutefois  limitée par, entre autres, leur action relativement lente, la production de composés inhibiteurs lors du prétraitement et le recours à de grands volumes d’eau devant être traités par la suite.

En nous inspirant des conditions naturelles où l’on retrouve des cellulases, nous avons développé une technique de saccharification de la cellulose sans solvant. Cette approche fait usage de techniques de mécanochimie, alternant des phases de broyage avec des phases de repos à température modérée. En plus de mettre en évidence la résilience des cellulases aux contraintes mécaniques, cette technique permet d’obtenir des conversions rapides et élevées, ainsi que des concentrations de glucose largement supérieures à celles obtenues par les procédés classiques. Ces caractéristiques sont largement favorables entre autre à l’étape de fermentation produisant l’éthanol utilisé comme carburant.

Les pores ouverts et fermés constituent la porosité totale d’une matrice. Les conditions opératoires et les différentes technologies utilisées pour la déshydratation peuvent favoriser la formation de l’un ou l’autre de ces types de pores. La caractérisation de la structure poreuse des aliments déshydratés influence les qualités et les propriétés de ceux-ci. Par exemple, les pores ouverts favorisent le taux de réhydratation des produits déshydratés. Ainsi, une bonne compréhension des mécanismes responsables de la formation des pores ouverts et fermés lors de la déshydratation est primordiale pour la conception de procédés novateurs et la prédiction des qualités des aliments séchés. À ce jour, les connaissances sur les pores ouverts et fermés sont limitées dans la littérature scientifique et comportent quelques contradictions. Par exemple, il n’est pas clair si les méthodes de mesure de la porosité, moyennant le pycnomètre ou le porosimètre au mercure, prennent en compte les pores sous leurs deux formes. Cette contribution est une revue de l’état des connaissances sur ce sujet et propose des applications potentielles pour les produits comportant l’un ou l’autre des types de pores. Entre autres, les pores fermés pourraient servir à l’encapsulation d’arômes ou de gaz à l’intérieur même des produits déshydratés. Cette revue pourrait donc contribuer à l’avancement de la recherche sur l’optimisation des qualités des aliments déshydratés.

Contrairement à tous les autres animaux, qui ont un mode de transmission strictement maternel de l’ADN mitochondrial (ADNmt), plusieurs espèces de bivalves ont un mode de transmission de l’ADNmt unique : la « double transmission uniparentale ». Ces bivalves ont deux ADNmt distincts: un ADNmt M transmis par les mâles, retrouvé dans les spermatozoïdes, et un ADNmt F transmis par les femelles, présent dans tous les tissus chez les femelles, et dans les tissus somatiques chez les mâles.

De plus, ces bivalves possèdentdeux nouveaux gènes mitochondriaux, un dans l’ADNmt F et un dans l’ADNmt M. Ces gènes fabriquent des protéines dont le rôle est inconnu mais qui ne sont pas liées à la production d’énergie comme les autres protéines mitochondriales typiques. L’hypothèse privilégiée est que ces nouveaux gènes chez les bivalves auraient un rôle dans la détermination du sexe, une première dans le monde animal, c’est-à-dire l’implication directe de l’ADNmt dans la détermination du sexe.

L’objectif principal de mon projet de maîtrise consistait à caractériser la structure et la fonction de ces nouveaux gènes par des analyses bioinformatiques. Mes résultats suggèrent des fonctions dans l'apoptose, le transport vésiculaire et la signalisation cellulaire (tous des processus importants dans la détermination du sexe, la différenciation sexuelle ou la maturation des gamètes). Mes résultats appuient l’hypothèse d’un système de détermination du sexe impliquant l’ADNmt chez les bivalves.