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Bernard, Olivier (directeur de recherche)

Overview
Works: 25 works in 31 publications in 2 languages and 40 library holdings
Roles: Thesis advisor, Author, Other, Opponent, Interviewee
Classifications: NA6840.C2, 570
Publication Timeline
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Most widely held works by Olivier Bernard
Processus de conception intégré au Projet de redéveloppement du Théâtre Séville by Bernard Olivier( Book )

1 edition published in 2003 in French and held by 6 WorldCat member libraries worldwide

"Le projet du redéveloppement du Théâtre Séville de Montréal est unique en ce que son promoteur cherche précisément à répondre le mieux possible aux objectifs de développement durable, tout en démontrant la viabilité économique de cette approche. Or l'atteinte de niveaux élevés de performance environnementale nécessite une collaboration très étroite entre les intervenants d'un projet. Le processus de conception intégré facilite cette collaboration. Les simulations énergétiques ont montré des niveaux de performance impressionnants et inespérés, démontrant d'emblée l'intérêt du processus de conception intégré."--Site Web de l'éditeur
ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DE LA CROISSANCE DE DUNALIELLA TERTIOLECTA (CHLOROPHYCEAE) SOUMISE A UNE LIMITATION VARIABLE DE NITRATE : UTILISATION DE LA DYNAMIQUE TRANSITOIRE POUR LA CONCEPTION ET LA VALIDATION DES MODELES by Olivier Bernard( Book )

4 editions published between 1995 and 1996 in French and held by 5 WorldCat member libraries worldwide

AFIN DE DEFINIR LE DOMAINE DE VALIDITE DES MODELES DECRIVANT LA CROISSANCE DU PHYTOPLANCTON LIMITEE PAR L'AZOTE, UNE DOUBLE APPROCHE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE A ETE MENEE. DES EXPERIENCES SUR DUNALIELLA TERTIOLECTA (CHLOROPHYCEAE) ONT ETE REALISEES EN CHEMOSTATS. UN AUTOMATE DE CULTURE CONTROLE PAR ORDINATEUR EN DIMINUANT LA VARIABILITE DES PROCESSUS BIOLOGIQUES ET CELLE DE LEUR MESURE, NOUS A PERMIS DE SIMULER DES PHENOMENES DE LIMITATION AZOTEE PERIODIQUE, SEMBLABLES A CEUX QUI ONT LIEU DANS LE DOMAINE OCEANIQUE. AFIN D'ETUDIER LA CAPACITE DES MODELES DE CROISSANCE A RENDRE COMPTE DE NOS OBSERVATIONS EXPERIMENTALES, UNE METHODE D'ANALYSE DYNAMIQUE QUALITATIVE A ETE DEVELOPPEE, QUI PERMET UNE ETUDE DES TRANSITOIRES THEORIQUES INDEPENDANTE DE LA PARAMETRISATION. CETTE APPROCHE PERMET DE SYNTHETISER LE COMPORTEMENT TRANSITOIRE D'UN MODELE EN TERME DE SUCCESSION D'EXTREMA DE SES DIFFERENTES VARIABLES, AINSI QU'EN TERME DE TRAVERSEES DE SES EQUILIBRES. LA COMPARAISON DES TRANSITOIRES EXPERIMENTAUX AVEC CEUX DU MODELE DE DROOP NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE UN RETARD ENTRE LE QUOTA INTERNE EN AZOTE ET LA CROISSANCE DES CELLULES. LORSQUE LES CELLULES SONT SOUMISES A UNE LIMITATION PERIODIQUE, ELLES SE SYNCHRONISENT SUR LA SOURCE D'AZOTE. LES MODELES CLASSIQUES NE PERMETTENT ALORS PAS D'EXPLIQUER LES PHENOMENES OBSERVES, DU MOINS QUAND LE NOMBRE DE CELLULES EST UTILISE COMME DESCRIPTEUR DE LA BIOMASSE. NOUS AVONS CONFORTE CES CONCLUSIONS EN UTILISANT UN OBSERVATEUR POUR LE MODELE DE DROOP. UN TEL OBSERVATEUR PERMET DE RECONSTITUER LE QUOTA INTERNE EN AZOTE EN UTILISANT LE VIOVOLUME COMME INDICATEUR DE BIOMASSE. IL PERMET EN OUTRE, EN CALCULANT LE QUOTA INTERNE QUI SATISFAIT AUX HYPOTHESES DU MODELE DE DROOP, DE MONTRER QUE SON EVOLUTION DIFFERE DE CELLE DU QUOTA MESURE A UN RETARD PRES
Stabilisation globale de systèmes dynamiques positifs malconnus : applications en biologie by Ludovic Mailleret( Book )

2 editions published in 2004 in French and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

Works presented in this thesis focus on problems related to the control of positive systems of nonlinear ordinary differential equations. Biological models that aim at describing the evolution of positive quantities do belong to this class of systems. These models often include some parts, related to the phenomenon's biology, which have unknown analytical expressions but are known in a qualitative manner. In this thesis, we propose to use these qualitative properties together with a control law, based on the measurement of the uncertain part, in order to globally stabilize any trajectory towards a single equilibrium. A brief state of the art on positive systems begins the thesis. We introduce then a control law, able to ensure the global stabilization of the considered class of systems. The introduction of an adaptive part enhances our approach, so that the control law is able to deal with some parameter uncertainties. We apply these results to some biological models : fishery management model, bioreactors exploiting microorganisms... One of our main applications concerns cascade bioreactions occurring in bioreactors some experimental tests of our approach on an anaerobic digester, an efficient but very sensitive waste water treatment plant, validate our approach
Modeling the impact of high temperatures on microalgal viability and photosynthetic activity by Quentin Béchet( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Coupling and uncoupling of triglyceride and beta-carotene production by Dunaliella salina under nitrogen limitation and starvation by Hubert Bonnefond( )

1 edition published in 2017 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Modélisation de la qualité du biogaz produit par un fermenteur méthanogène et stratégie de régulation en vue de sa valorisation by Jonathan Hess( Book )

2 editions published in 2007 in French and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

La digestion anaérobie implique un écosystème complexe qui dégrade progressivement la matière organique est la transforme en dioxyde de carbone et en (bio)méthane. Ce biogaz est une source d'énergie renouvelable dont l'utilisation s'inscrit dans une optique de développement durable. Le potentiel biogaz reste néanmoins sous-exploité à cause d'un manque d'outils adaptés pour garantir la pérennité des installations et mieux maîtriser la qualité du biogaz. Nous proposons des stratégies pour mieux valoriser les résidus organiques liquides, à travers deux approches. L'une propose des méthodes pour identifier un risque de déstabilisation et prévenir un mauvais fonctionnement du procédé, l'autre repose sur la régulation de la qualité du biogaz. Ces méthodes nécessitent des modèles dynamiques pour décrire avec précision l'évolution des variables du système. Nous proposons une modélisation fine des transferts liquide-gaz, qui conduit à un modèle où le coefficient de transfert (kLa) dépend du débit total de biogaz. Ce lien implique une relation linéaire entre la qualité du biogaz et la concentration en CO2 dissous, qui sert à améliorer les modèles existants. Un indice de risque de déstabilisation du procédé est construit à partir d'une analyse de stabilité d'un modèle simplifié. Cette procédure, appliquée à un procédé pilote, peut détecter une éventuelle déstabilisation du fermenteur, plus tôt que les indicateurs usuels (pH, acides gras volatils). Enfin, nous introduisons une nouvelle stratégie de contrôle de la qualité du biogaz basée sur la régulation de l'alcalinité dans le digesteur. Différentes lois de commande sont proposées et validées expérimentalement sur un réacteur pilote
Synthèse d'observateurs par intervalles pour des systèmes biologiques mal connus by Marcelo Moisan( Book )

2 editions published in 2007 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Cette thèse présente de nouveaux résultats sur l'estimation robuste d'état, avec des applications aux systèmes biologiques représentés par des modèles approximatifs. Les modèles mathématiques en biologie sont connus pour être fortement incertains. Nous développons des observateurs par intervalles, basés sur la théorie de systèmes différentiels positifs. L'objectif d'un observateur par intervalles est d'obtenir des bornes supérieures et inférieures garanties pour les variables non mesurées du système. Ceci est réalisé en considérant que des bornes sur les incertitudes sont connues. Le principe des observateurs que nous développons repose sur un faisceau d'estimateurs par intervalle : nous lançons en parallèle plusieurs estimations par intervalles, puis nous en prenons l'enveloppe supérieure et inférieure pour obtenir l'estimation finale. Nous étendons tout d'abord les résultats existants aux systèmes non monotones. Nous proposons ensuite une stratégie pour localiser les gains optimaux pour le faisceau d'observateur. Nous améliorons également les estimations en construisant des observateurs pour le système en temps inversé. Enfin ces principes sont étendus a l'estimation des entrées inconnues. Les observateurs par intervalles offrent de nombreux avantages en comparaison aux méthodes classiques d'estimation d'état. Tout d'abord ils permettent de gérer l'incertitude dans un cadre déterministe. Ils peuvent être comparés à d'autres estimations par intervalles, et finalement être améliorés en prenant l'intersection des prédictions. En outre, il est possible d'évaluer en ligne la performance de l'estimateur en suivant la largeur de l'intervalle prédit. Les contributions présentées dans cette thèse sont illustrées par des applications à divers bioprocédés, notamment en utilisant des modèles de croissance de microorganismes sur un substrat. Des essais sur un procédé industriel d'épuration de l'eau valident ces observateurs dans un cadre réel. Finalement des applications à des systèmes chaotiques sont également étudiées
Modélisation de l'effet de la température sur le phytoplancton : de l'acclimatation à l'adaptation by Ghjuvan Micaelu Grimaud( )

1 edition published in 2016 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Unicellular photosynthetic organisms forming the phytoplankton are the basis of primary production. Because these organisms cannot regulate their inner temperature, the medium temperature strongly constrains their growth. Understanding the impact of this factor is topical in a global change context. In this PhD thesis we have investigated how phytoplankton adapts to temperature. By analyzing the growth rate as a function of temperature for hundreds of species we highlighted the characteristics that can be accurately described by a mathematical model. We have identied the links between the cardinal temperatures as well as their thermodynamical fundament using the mechanistic Hinshelwood model. We then challenged the Eppley hypothesis `hotter is faster' for 5 phylogenetic phytoplankton groups and determined the evolutionary limits for each of them. We have also studied the adaptation mechanisms associated to long term temperature variations by developing an evolutionary model using the adaptive dynamics theory allowing to predict the evolutionary outcome of species adaptation to a simple temperature cycle. Our results have been compared to a selection experiment carried out in a controlled device on Tisochrysis lutea. Our method has been extended to predict the adaptation of a strain to periodic temperature profiles and study phytoplankton adaptation at the global ocean scale. In situ data of sea surface temperature have been used as a forcing variable and have permitted to show that the elevation of temperature will be critical for several species in particular for those living in areas where the annual temperature fluctuation is high such as the Mediterranean Sea
Influence des conditions de culture sur les profils lipidiques de microalgues pour la production de biodiesel by Gérard Van Vooren( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Increasing lipids content of some microalgae, in order to produce biodiesel, can be obtained by modifying culture medium. The aim of this work was to investigate the relation between culture conditions and lipids production. lt was rapidly shown the relevance of an accurate monitoring of the process evolution. Microalgae needs in major nutrients were measured with ionic chromatography and cotmeter. Interaction between carbon and nitrogen was then highlighted. A study of the analysis protocols used for biomass characterization (proteins, carbohydrates and lipids) revealed a lack of accuracy. Then, biomass characterization was restricted to lipids with a method ("whole cells") where fatty acids analysis is directly conducted on the sample without a prior extraction. Due to biodiesel process specifications, fatty acid analysis was realized on triacylglycerids after their separation from total lipids. Progressive and sudden nitrogen starvation protocols were tested in photobioreactors. All experiences indicated that light received by individual cell is a relevant parameter for increasing triacylglycerids cell content. Two production steps related to the industrial microalgae production were briefly studied: harvesting by autofloculation and medium recycling
Amélioration de microalgues à vocation énergétique par pression de sélection continue by Hubert Bonnefond( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Le monde fait face à une crise environnementale sans précédent, induite par l'action toujours plus marquée de l'homme sur son milieu. Depuis le début de l'ère industrielle, l'utilisation massive des énergies fossiles, a provoqué un dérèglement climatique planétaire. Les microalgues offrent la possibilité de produire des biocarburants avec une empreinte carbone réduite mais nécessitent encore de nombreuses améliorations pour être économiquement viables. Une de ces améliorations, à l'instar de l'agriculture moderne, réside dans la sélection de souches plus productives. Dans ce travail de thèse, nous avons développé la sélection par pression continue, consistant à utiliser les processus de l'évolution pour faire émerger des populations d'intérêt.Une première voie explorée a consisté à utiliser la température, paramètre crucial de la croissance des microalgues, comme moteur de sélection. En soumettant une culture à des variations diurnes de température durant une année, nous sommes parvenus à adapter une souche de Tisochrysis lutea à une gamme de températures plus large, la rendant donc plus tolérante aux variations de ce paramètre.La seconde voie a cherché à accroitre la capacité de Cylindrotheca closterium à emmagasiner ou au contraire à mobiliser son azote intracellulaire, propriété physiologiquement liée à sa capacité à produire des lipides. En forçant une population de microalgues à s'adapter à des apports discontinus d'azote (succession d'états de satiété et de carence), il a été possible de sélectionner les individus les plus riches en lipides.Enfin, nous avons modifié l'appareil pigmentaire de Tisochrisis lutea pour la rendre plus transparente à la lumière. En soumettant cette espèce à une succession de chocs lumineux, il a été possible de sélectionner les individus possédant les antennes photosynthétiques les plus petites, permettant une productivité accrue
Dynamic coupling of photoacclimation and photoinhibition in a model of microalgae growth( )

1 edition published in 2016 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Abstract: The development of mathematical models that can predict photosynthetic productivity of microalgae under transient conditions is crucial for enhancing large-scale industrial culturing systems. Particularly important in outdoor culture systems, where the light irradiance varies greatly, are the processes of photoinhibition and photoacclimation, which can affect photoproduction significantly. The former is caused by an excess of light and occurs on a fast time scale of minutes, whereas the latter results from the adjustment of the light harvesting capacity to the incoming irradiance and takes place on a slow time scale of days. In this paper, we develop a dynamic model of microalgae growth that simultaneously accounts for the processes of photoinhibition and photoacclimation, thereby spanning multiple time scales. The properties of the model are analyzed in connection to PI-response curves, under a quasi steady-state assumption for the slow processes and by neglecting the fast dynamics. For validation purposes, the model is calibrated and compared against multiple experimental data sets from the literature for several species. The results show that the model can describe the difference in photosynthetic unit acclimation strategies between Dunaliella tertiolecta (n-strategy) and Skeletonema costatum (s-strategy). Abstract : Highlights: Dynamic model predicting the growth of microalgae under variable light conditions. Novel extension of the Han and Droop models accounting for the photoacclimation state. Calibration of the model based on multiple experimental data sets for different species. Predictions consistent with observed s-strategy and n-strategy of acclimation
Rôle des anomalies de TET2 dans la transformation tumorale lymphoïde et myéloïde by Lucile Couronné( )

1 edition published in 2012 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les enzymes de la famille Ten-Eleven-Translocation (TET) sont des oxygénases dépendantes du 2-oxoglutarate et du Fe (II) capables d'hydroxyler les cytosines méthylées. La conversion en 5-hydroxyméthylcytosines constituerait une étape vers la déméthylation et les protéines TET seraient donc impliquées dans le contrôle épigénétique de la transcription. Des mutations inactivatrices acquises du gène TET2 ont été décrites dans environ 20% des hémopathies myéloïdes humaines. L'analyse de deux modèles murins d'invalidation de Tet2 montre que Tet2 contrôle l'hydroxyméthylation et l'homéostasie du compartiment hématopoïétique. Son inactivation entraine des anomalies pléiotropiques des stades précoces et tardifs de l'hématopoïèse et le développement d'hémopathies myéloïdes. L'étude du statut de TET2 chez une grande série de patients porteurs d'hémopathies lymphoïdes matures retrouve des mutations de ce gène chez 12% des cas de lymphomes T. Celles-ci sont significativement associées aux mutations du gène DNMT3A et sont plus fréquemment observées au sein de deux sous-types, le lymphome T angio-immunoblastique et le lymphome T périphérique non spécifié. L'analyse de populations triées montre la préexistence des mutations de TET2 ou de DNMT3A dans les progéniteurs hématopoïétiques chez certains patients.En conclusion, les mutations de TET2 peuvent survenir dans des progéniteurs précoces, leur conférer un avantage sélectif par rapport aux progéniteurs sauvages et conduire au développement d'une hématopoïèse clonale. Des anomalies génétiques additionnelles semblent nécessaires à la transformation tumorale aussi bien myéloïde que lymphoïde. Ces deux types d'hémopathies pourraient donc se développer à partir d'une même atteinte du compartiment des cellules souches hématopoïétiques
Effets quantitatifs et qualitatifs de la lumière sur la croissance des microalgues en culture dense et sur leur production de molécules d'intérêt : vers l'optimisation des procédés de production de microalgues by Charlotte Combe( )

1 edition published in 2016 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Microalgae are a promising source of third generation biofuels. The interest on these photosynthetic microorganisms also lies within the extent of the spectrum of molecules that they can produce, such as proteins, pigments, and vitamins. Nevertheless, further progress is still necessary to reduce the economic and environmental costs of cultivation processes and to ensure the viability of this sector. In particular, better understanding of the effect of light on the productivity of dense cultures is an essential step to optimize these processes. The aim of this thesis is to study the quantitative and qualitative effects of light on growth and acclimation mechanisms of two species of microalgae with high biotechnological interest ; Dunaliella salina and Tisochrysis lutea. The first part of this thesis examines the response of Dunaliella salina to rapid light changes, by reproducing irradiance fluctuations typically experienced by microalgal cells in a highly turbid suspension in raceway ponds. In the second part, we analyzed the response of Dunaliella salina and Tisochrysis lutea to different light spectra. Our experimental and theoretical approach allowed us to identify the effect of colored light on productivity and pigment composition of microalgae. Furthermore, our results offer encouraging prospects for elevate understanding and use of light and improve the energy performance of these processes
Impact de la température sur le phytoplancton et ses interactions avec les virus by David Demory( )

1 edition published in 2017 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les dérèglements climatiques engendrés par l'activité anthropique vont fortement perturber les écosystèmes naturels dans un futur proche. Les écosystèmes marins, déjà soumis à la forte variabilité de leur environnement, sont donc fortement menacés. Au sein de ces communautés, le phytoplancton a un rôle primordial dans les réseaux trophiques, ainsi que pour les processus régulant le climat. Comprendre l'évolution de ces communautés dans un monde en perpétuel changement est l'un des enjeux de l'océanographie. Parmi les facteurs influençant le phytoplancton, les virus jouent un rôle primordial de par leur capacité à induire une lyse cellulaire. Ils contrôlent ainsi la dynamique phytoplanctonique. Il est donc indispensable de comprendre comment l'impact des virus sur ces communautés va évoluer dans le contexte de changement climatique. Cette thèse explore ainsi le rôle de la température dans les interactions entre le phytoplancton et les virus grâce à une approche intégrée reliant expériences en laboratoire et modélisation mathématique. Dans notre travail, nous nous sommes intéressé plus particulièrement aux pico-eucaryotes du genre Micromonas. Dans une première étude, nous avons caractérisé la réponse à la température du genre Micromonas en étudiant 11 souches différentes. Nous avons montré le rôle primordial de la température sur l'écologie du phytoplancton. En particulier, nous avons démontré que la température océanique avait joué un rôle décisif dans l'évolution. Ainsi, nous avons pu prédire l'évolution de la biodiversité dans un océan en voie de réchauffement. Dans une deuxième étude nous avons montré que la température est un facteur clef dans le contrôle de la dynamique phytoplancton - virus. La température affecte notamment les taux de perte d'infectiosité et de dégradation des virus, ainsi que le taux de production de virus. En particulier, nous avons observé un changement de stratégie d'infection. Au-delà d'une température proche de la température optimale de croissance, les dynamiques deviennent plus complexes suggérant un changement de stratégie d'infection, qui passerait de lytique à chronique. Dans une troisième étude, nous avons modélisé ces interactions et avons pu reproduire les changements observés en fonction de la température. Nous avons discuté du rôle de la température sur les processus d'infection mis en jeux
Effet de l'hydrodynamique sur l'utilisation de la lumière au sein de cultures de microalgues à grande échelle by Philipp Hartmann( )

1 edition published in 2014 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Microalgae are often seen as a promising candidate to contribute to energy generation in the future. However, the link between the energy contained in the biomass and the required energy to grow the microalgae, especially to mix the culture, is complex. Mixing has a direct effect on photosynthesis since it affects the way cells are successively transported between light and dark zones, especially the hydrodynamics modulates the frequency at which light is percept by the cells. In this thesis the question of nonlinear response of the photosynthesis process to varying light signals at different time scales has been investigated. Firstly, the effect of light-dark cycle frequency on the response of a mechanistic model for photosynthesis and growth has been studied. It is shown that increasing the light supply frequency enhances photosynthetic efficiency. A model for photoacclimation has been developed assuming both a change in the number and the cross section of the photosystems. The proposed concepts have been experimentally validated using a self-developed LED device to expose the green algae Dunaliella Salina to light-dark cycles at different frequencies. The results support model hypotheses, i.e. mid-term photoacclimation depends on the average light intensity. Finally, a 3D hydrodynamic model for a raceway type culturing device has been used to compute Lagrangian trajectories numerically. Based on the trajectories, time-dependent light signals for individual cells have been calculated. Using these light signals, a photosynthesis model was integrated in order to investigate the dependency of photosynthetic efficiency on hydrodynamic regime
Modélisation, analyse et contrôle de la croissance microalgale en cultures à haute densité by Carlos Martínez von Dossow( )

1 edition published in 2019 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les microalgues sont des microorganismes photosynthétiques avec un grand potentiel industriel. Néanmoins, contrôler les conditions optimales de cultures algales à grande échelle reste un défi difficile. L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre ces systèmes à l'aide de modèles mathématiques basés sur des équations différentielles. Ces modèles décrivent la croissance microalgale dans des cultures à haute densité en fonction de différents facteurs comme la disponibilité en lumière et en nutriments. Dans une première partie, on étudie l'impact de la photoinhibition et de la turbidité du milieu sur la croissance microalgale limitée par la lumière. Ensuite, le comportement à long terme d'une population microalgale colimitée par un nutriment et la lumière est analysé. Des conditions pour éviter l'extinction de la population sont identifiées. En particulier, on montre que le fonctionnement en continu, avec entrées périodiques (concentrations dans l'alimentation et taux de dilution périodiques) sous variations périodiques de l'environnement (source de lumière et température), conduit la population à un état périodique. Dans une troisième partie, une stratégie est proposée pour maximiser la productivité microalgale en extérieur, en contrôlant l'ombrage. Par la suite, dans le contexte du traitement des eaux usées, on détermine numériquement la profondeur optimale pour une culture limitée par la lumière et par un substrat (à dépolluer). Dans une dernière partie, un modèle est proposé et validé pour rendre compte de la limitation par la lumière, l'azote et le phosphore, tout en incluant la dynamique de photoacclimatation
Réponse du phytoplancton à différentes pressions de sélection continues by Manon Gachelin( )

1 edition published in 2020 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Le phytoplancton, qui regroupe un ensemble de microorganismes aquatiques photosynthétiques unicellulaires, est consommé depuis des millénaires par des civilisations d'Asie et d'Amérique du Sud. En effet, leur teneur parfois très importante en protéines ou en lipides en font une source intéressante d'acides gras essentiels, polyinsaturés (AGPI) notamment. Mes travaux ont été menés sur Tisochrysis lutea, une haptophyte déjà exploitée pour l'aquaculture, qui pourrait à terme se substituer aux huiles de poissons surexploités. En me basant sur le principe d'évolution de Darwin, j'ai soumis cette espèce à une pression de sélection d'intensité croissante, dans le but de faire émerger des individus ayant une teneur accrue en AGPI. La sélection a été réalisée dans des cultures en continue maintenues pendant 6 mois dans des photobioréacteurs automatisés (sélectiostats). Un consortium de douze souches a été soumis à des variations de température ou à des variations conjointes de lumière et de température en opposition de phase, d'amplitudes croissantes au cours du temps. Les résultats montrent que cette pression de sélection a permis un doublement de la teneur en lipides totaux (voire une multiplication par 5 pour certaines souches), sans perte de croissance ni de qualité nutritionnelle, les profils d'acides gras des lipides polaires (naturellement riches en AGPI), n'ayant pas été significativement modifiés. L'augmentation des lipides totaux se répercute donc directement sur celle de chaque acide gras. Une analyse génétique a mis en avant des mutations du génome de ces souches, signe que la population finale résulte d'un processus d'adaptation et non uniquement d'acclimatation
Process development for symbiotic culture of Saccharomyces cerevisiae and Chlorella vulgaris for in situ CO2 mitigation by Angéla La( )

1 edition published in 2019 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Yeast and microalgae are microorganisms widely studied for the production of high-value compounds used in food and energy area. This work proposes a process of mixed culture of Saccharomyces cerevisiae and Chlorella vulgaris for both growth and CO2 mitigation. The process relies on mutual symbiosis between the two organisms through gas exchange, which is possible by engineering the co-dominance of populations. The two populations must be balanced in such a way so that microalgae can cope with the rate of CO2 production by the yeast activity. The process is performed in non-aerated 5l-photo-bioreactor fitted with a fermentation lock to prevent gas exchange with the outside atmosphere. With this set-up, the CO2 is produced in dissolved form and is available to the microalgae avoiding degassing and dissolution phenomena. The two organism populations are balanced at approximately 20 millions cells per ml, 12% CO2 produced by yeast was reutilized by microalgae within 168 hours of culture. A yeast and microalgae growth model in mixed culture is developed by combining each individual growth model. The predictive yeast model considers the possible metabolic pathways involved in fermentation and respiration and imposes limitation factors on these pathways, in this manner, the model can predict the partition of these pathways. The microalgae individual model is based on the photosynthetic activity. The results of this work show the feasibility of such process and could provide a basis for the development of a green process of low environmental impact
Réduction dynamique de réseaux métaboliques par la théorie des perturbations singulières : application aux microalgues by Claudia López Zazueta( )

1 edition published in 2018 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les lipides des microalgues et les glucides de cyanobactéries peuvent être transformés en biodiesel et en bioéthanol, respectivement. L'amélioration de la production de ces molécules doit prendre en compte les entrées périodiques (principalement la lumière) forçant le réseau métabolique de ces organismes photosynthétiques. Il est donc nécessaire de tenir compte de la dynamique du réseau métabolique en réduisant sa dimension pour assurer la maniabilité mathématique. Le but de ce travail est de concevoir une approche originale pour réduire les réseaux métaboliques dynamiques tout en conservant la dynamique de base. Cette méthode est basée sur une séparation en échelles de temps. Pour une classe de modèles de réseaux métaboliques décrits par des ODE, la dynamique des systèmes réduits est calculée à l'aide du théorème de Tikhonov pour les systèmes singulièrement perturbés. Cette approximation quasi-stationnaire coïncide avec la dynamique du réseau d'origine, avec une erreur bornée. L'approche est d'abord développée pour les systèmes de réaction pouvant être linéarisés autour d'un point de travail et forcés par des entrées continues. Ensuite, une généralisation de cette méthode est donnée pour les réseaux à réactions rapides de cinétiques de Michaelis-Menten et tout type de cinétiques lentes, prenant également en compte un nombre fini d'entrées continues externes. La méthode de réduction met en évidence une relation entre la grandeur de la concentration des métabolites et la gamme des vitesses de réaction : les métabolites consommés par les réactions rapides ont une concentration inférieure d'un ordre de grandeur à celle des métabolites consommés à faible vitesse. Cette propriété est satisfaite pour les métabolites à dynamique rapide ne se trouvant pas dans un piège de flux, concept introduit dans ce travail. Le système réduit peut être calibré avec des données expérimentales à l'aide d'une procédure d'identification dédiée basée sur la minimisation. L'approche est illustrée par un réseau métabolique de microalgues autotrophes, comprenant le métabolisme central et représentant la dynamique des glucides et des lipides. Cette approche permet de bien ajuster les données expérimentales de Lacour et al. (2012) avec la microalgue Tisochrysis lutea. Enfin, un schéma visant à optimiser la production de molécules cibles est proposé en utilisant le système réduit
Modélisation de stratégies d'introduction de populations, effets Allee et stochasticité by Nicolas Bajeux( )

1 edition published in 2017 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Cette thèse s'intéresse à l'étude des stratégies d'introduction de populations dans l'environnement. Les deux principaux contextes présentés sont la lutte biologique et la réintroduction d'espèces. Si ces deux types d'introduction diffèrent, des processus biotiques et abiotiques les influencent de manière similaire. En particulier les populations introduites, souvent de petite taille, peuvent être sensibles à diverses formes de stochasticité, voire subir une baisse de leur taux de croissance à faible effectif, ce qu'on appelle « effet Allee ». Ces processus peuvent interagir avec les stratégies d'introduction des organismes et moduler leur efficacité. Dans un premier temps, nous modélisons le processus d'introduction à l'aide de systèmes dynamiques impulsionnels : la dynamique de la population est décrite par des équations différentielles ordinaires qui, à des instants donnés, sont perturbées par des augmentations soudaines de la taille de la population. Cette approche se concentre sur l'influence des effets Allee sur les populations isolées (réintroduction) ou dans un cadre proie-prédateur (lutte biologique). Dans un second temps, en nous concentrant sur l'aspect réintroduction, nous étendons ce cadre de modélisation pour prendre en compte des aspects stochastiques liés à l'environnement ou aux introductions elles-mêmes. Finalement, nous considérons un modèle individu centré pour étudier l'effet de la stochasticité démographique inhérente aux petites populations. Ces différentes approches permettent d'analyser l'influence de la distribution temporelle des introductions et ainsi déterminer les stratégies qui maximisent les chances de succès des introductions
 
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Olivier Bernard investigador

Olivier Bernard researcher

Olivier Bernard wetenschapper

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