ED Sciences Chimiques
Conception rationnelle de matériaux magnétiques à base de pyrazine via une approche par blocs de construction moléculaires
par Katia DUJARRIC (Centre de Recherche Paul Pascal)
Cette soutenance a lieu à 10h00 - Amphithéâtre Centre de Recherche Paul Pascal UMR 5031 / CNRS-Université de Bordeaux, 115 avenue du Dr Albert Schweitzer, 33600 Pessac, France.
devant le jury composé de
- Corine MATHONIERE - Professeure des universités - Université de Bordeaux, Centre de Recherche Paul Pascal - Directeur de these
- Dominique LUNEAU - Professeur - Laboratoire des Multimatériaux et Interfaces (UMR 5615), Université Claude Bernard Lyon 1 - Rapporteur
- Leoni BARRIOS MORENO - Professor - Laboratory of Molecular Design (LabMolDesign), University of Barcelona - Examinateur
- Céline PICHON - Chargée de recherche - Laboratoire de Chimie de Coordination (LCC) - UPR 8241 - Rapporteur
- Cécile ZAKRI - Professeure des universités - Université de Bordeaux, Centre de Recherche Paul Pascal - Examinateur
Cette thèse est consacrée à l'exploration de différentes approches synthétiques pour préparer rationnellement des systèmes de différentes dimensionnalités basées sur le ligand redox-actif pyrazine. En particulier, une approche par bloc de construction moléculaire utilisant la chimie des solutions est discutée. Le chapitre I présente les définitions théoriques du magnétisme, de la conductivité électrique et de la spectroscopie d'absorption des rayons X, qui sont essentielles pour comprendre les résultats expérimentaux. En suivant, un état de l'art sur les matériaux à base de molécules composés de ligands radicaux organiques, offrant des températures d'ordre élevées et, pour certains, des propriétés conductrices, est présenté. En outre, l'approche par blocs de construction et les matériaux magnétiques à base de molécules emblématiques obtenus par cette voie de synthèse, allant des systèmes emblématiques aux systèmes plus récents, sont discutés. Le chapitre II se concentre sur l'exploration de l'approche par bloc de construction, qui utilise des systèmes mononucléaires comme précurseurs pour synthétiser et améliorer les propriétés physiques des réseaux bidimensionnels carrés Cr-pyrazine précédemment rapportés. De plus, il décrit comment cette approche peut être appliquée à d'autres ions métalliques pour créer de nouveaux réseaux magnétiques bidimensionnels et étudie les effets de ces modifications sur les propriétés physiques qui en résultent. Le chapitre III illustre l'utilisation de la chimie de coordination en solution dans l'obtention de deux nouveaux systèmes magnétiques bidimensionnels Cr-pyrazine. Il met en évidence le rôle crucial du choix synthétique dans la conception et les propriétés physiques des composés finaux. Il décrit également la manière dont les ligands périphériques affectent la distribution électronique des pyrazines dans les réseaux bidimensionnels. Enfin, le chapitre IV explore l'utilisation d'un précurseur mononucléaire, introduit au chapitre II, pour synthétiser quatre nouveaux matériaux unidimensionnels de chrome contenant soit des pyrazines neutres, soit des pyrazines radicalaires. Il décrit en particulier l'impact des différents ligands périphériques sur le processus redox de ces composés.
ED Sciences de la Vie et de la Santé
Étude du rôle de la transition G1/S dans la sélection d'une forme de multicellularité simple chez Saccharomyces cerevisiae.
par Tom DUCROCQ (Institut de Biochimie et Génétique Cellulaires)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Salle de conférence de l'IBGC Institut de Biochimie et Génétique Cellulaires (IBGC) - UMR 5095 - 1 rue Camille Saint Saëns, CS61390 - 33077 Bordeaux cedex, France
devant le jury composé de
- Thierry NOëL - Professeur - Université de Bordeaux, Laboratoire de Microbiologie Fondamentale et Pathogénicité - Examinateur
- Cécile FAIRHEAD - Professeure - Université Paris-Saclay; GQE-Le Moulon, IDEEV - Rapporteur
- Hélène MARTIN-YKEN - Chargée de recherche - Toulouse Biotechnology Institute, INSA Toulouse, Université de Toulouse - Rapporteur
- Fridolin GROSS - Maître de conférences - Université de Bordeaux, ImmunoConcept - Examinateur
La multicellularité est présente dans l'ensemble de l'arbre du vivant, elle est apparue et a été fixée dans l'arbre du vivant au moins 25 fois de manière indépendante dans l'histoire de l'évolution. La formation d'entités multicellulaires peut-être expliquée par des mécanismes simples, soit par développement clonal ou par agrégation. Cependant, les mécanismes expliquant le maintien et la sélection des premières formes de multicellularité ne sont pas complètement compris ou connus. De nombreuses hypothèses ont été proposées sur la nature des phénomènes biologiques pouvant favoriser la sélection de ces premières formes de multicellularité, mais peu de travaux expérimentaux ont permis de tester ces hypothèses. Le Snowflake est un phénotype multicellulaire de Saccharomyces cerevisiae, génétiquement contrôlable en laboratoire en interrompant le gène ACE2. Ce gène code pour un facteur de transcription qui active les enzymes dégradant en fin de mitose une partie de la paroi cellulaire appelée septum pariétal, ce qui assure la séparation physique des cellules mères et filles. Ce phénotype Snowflake des mutants ace2 peut être utilisé en laboratoire en tant que modèle pour tester les potentielles forces de sélection des premières formes de multicellularité, en réalisant notamment des expériences de compétitions en co-culture avec des souches unicellulaires ACE2. Mon travail de thèse a permis d'étudier le potentiel rôle du contexte génétique de la transition G1/S du cycle cellulaire sur la sélection de la forme multicellulaire Snowflake, en se concentrant sur l'importance des gènes CLN3 et WHI5. Mes résultats montrent que la délétion du gène CLN3 ou la surexpression du gène WHI5 permettent la sélection de Snowflake ace2, aussi bien à l'échelle du phénotype que du génotype. J'ai montré que cette sélection s'explique par une sortie de phase stationnaire plus rapide en contexte ace2 Snowflake, et que ce phénomène ne dépend pas du phénotype multicellulaire, mais plutôt du génotype ace2 en lui-même. De plus, mes résultats montrent que cet avantage sélectif en contexte cln3 dépend du gène KSS1, autre cible du facteur de transcription Ace2. Ensemble, mes résultats soutiennent l'hypothèse que la multicellularité pourrait dans certains cas être sélectionnée non pas en apportant un avantage sélectif propre au caractère multicellulaire, mais plutôt en tant que phénotype passager.
ED Sciences Physiques et de l'Ingénieur
Analyse comportementale des sols de chaussée à dominante argileuse sous l'effet de sécheresse
par Mohamed Amine ES-SOUFI (I2M - Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphi3 351 Cr de la Libération, Bâtiment A9, 33400, Talence
devant le jury composé de
- Nadia SAIYOURI - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Directeur de these
- Said TAIBI - Professeur des universités - Université Le Havre Normandie - Rapporteur
- Pierre BREUL - Professeur des universités - Université Clermont Auvergne - Rapporteur
- Mahdia HATTAB - Professeure des universités - Université de Lorraine - Examinateur
- Lamine IGHIL AMEUR - Docteur - GéoCoD - Cerema Normandie-Centre - Examinateur
- Lamis MAKKI - Docteure - Université Gustave Eiffel - Examinateur
Le retrait-gonflement des sols argileux représente un enjeu majeur pour la durabilité des infrastructures routières, notamment en France où près de la moitié du territoire est exposée à ce risque géotechnique. Ces sols, sensibles aux variations hydriques, subissent des cycles de dessiccation et réhumidification entraînant retrait, gonflement, et fissuration, qui fragilisent les chaussées et engendrent des coûts de maintenance élevés. Cette thèse vise à analyser, de manière expérimentale et multi-échelle, le comportement hydromécanique de différents sols argileux soumis à ces cycles, et à évaluer l'efficacité d'une stabilisation innovante mise en œuvre par injection de nano-silice. L'étude a porté sur deux sols naturels prélevés sous chaussée (Sarlat et Esnandes), représentatifs des argiles rencontrées in situ, ainsi que sur deux argiles modèles de référence : la Bentonite, très gonflante, et la Kaolinite, faiblement gonflante. Le choix de ces sols modèles repose sur l'existence d'une bibliographie abondante permettant de comparer nos résultats aux données de la littérature et de mieux interpréter les mécanismes observés. Il permet également de situer le comportement des sols naturels étudiés par rapport à ces matériaux standards aux propriétés extrêmes, offrant ainsi une base comparative pour évaluer leur sensibilité aux cycles hydriques. Les essais réalisés visaient à caractériser les propriétés physico-chimiques des sols (teneur en eau, plasticité, granulométrie), à quantifier leur retrait et leur gonflement sous dessiccation et cycles de séchage-humidification, à observer l'initiation et l'évolution des fissures en surface par corrélation d'images numériques (CIN), à analyser leur structure microscopique, minéralogique et poreuse (DRX, porosimétrie, tomographie X), à étudier l'effet de la nano-silice sur le renforcement de la microstructure, le comblement des vides et la limitation des déformations, et enfin à évaluer la stabilité environnementale de ce traitement par des essais de lixiviation. Les résultats montrent que les déformations de retrait par dessiccation sont fortement corrélées à la minéralogie des sols, avec des retraits linéaires plus élevés pour la Bentonite et Esnandes. Ces sols gonflants présentent également une cinétique de séchage plus lente, en raison de leur forte capacité de rétention d'eau liée à la présence de montmorillonite. Le suivi de la fissuration par corrélation d'images numériques (CIN) a mis en évidence l'apparition des fissures avant même la désaturation complète des échantillons. La Bentonite et Esnandes, riches en montmorillonite, présentent un taux de fissuration plus élevé et des fissures plus larges, traduisant leur forte susceptibilité aux variations hydriques. À l'inverse, Sarlat et Kaolinite ont montré une fissuration plus limitée, en cohérence avec leur faible plasticité et leur minéralogie dominée par la kaolinite. Sous cycles de séchage-humidification, la Bentonite et Esnandes présentent des déformations de retrait-gonflement plus importantes que la Kaolinite et Sarlat, avec toutefois une stabilisation progressive des amplitudes après deux cycles, traduisant une adaptation structurelle et une compaction cumulative pour les sols naturels. Le traitement par nano-silice (LEVASIL CS30-324 P) a eu un impact significatif : les observations MEB montrent un comblement partiel des vides et la formation d'agrégats floculés avec 10% de nano-silice, traduisant un réarrangement microstructural et un gain de cohésion. Les essais de retrait-gonflement indiquent que l'ajout de 20% de nano-silice réduit les déformations de retrait et de gonflement jusqu'à 45-55% lors du premier cycle, avec un effet stabilisant qui diminue progressivement au fil des cycles en raison de la compaction naturelle du sol. L'efficacité était parfois plus marquée avec 4% qu'avec 10%, probablement en lien avec la dispersion et la saturation des sites d'adsorption.
ED Sciences et environnements
Devenir et effets des microplastiques, des nanoplastiques et des additifs résultant de la dégradation des engins de pêche au cours de leur cycle de vie. Étude dans le golfe de Gascogne
par Edgar DUSACRE (Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux)
Cette soutenance a lieu à 14h00 - Amphitéâtre IECB IECB, 2 Rue Robert Escarpit, 33600 Pessac
devant le jury composé de
- Magalie BAUDRIMONT - Professeure des universités - Université de Bordeaux - Examinateur
- Ika PAUL-PONT - Directrice de recherche - European University Institute of the Sea/Université de Bretagne Occidentale - Examinateur
- Juan Antonio MARIGOMEZ ALLENDE - Professeur des universités - Universidad del Pais Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea - Examinateur
- Mohamed BANNI - Professeur des universités - University of Sousse - Rapporteur
- Lúcia Maria DAS CANDEIAS GUILHERMINO - Professeure des universités - University of Porto - Rapporteur
L'industrie de la pêche, qui est un secteur socio-économique important, peut contribuer à la pollution marine en raison de l'utilisation d'engins de pêche (EP) en plastique. Cependant, les études scientifiques sur la façon dont les EP en plastique contribuent à la pollution océanique microplastiques (MP), nanoplastiques (NP) et produits chimiques plastiques dans les océans étaient rares. Dans ce contexte, les filets de pêche (FP) opérés et perdus dans le Sud-Est du Golfe de Gascogne (SE GG) ont été estimés et les engins de pêche abandonnés, perdus ou autrement rejetés (ALDFG) échoués ont été quantifiés. Ensuite, 6 FP pétro-sourcés (1 en polyéthylène-polypropylène (PE-PP) et 5 en polyamide (PA)) et 2 FPs partiellement biosourcés/biodégradables (polybutylène succinate-polybutyrate adipate téréphtalate (PBS-PBAT)) ont été sélectionnés pour étudier leur dégradation (vieillissement artificiel (VA)) et toxicité. Les effets des lixiviats de FP ont été étudiés grâce à des essais de toxicité aiguë et subchronique sur 4 espèces aquatiques, Aliivibrio fischeri, Tisochrysis lutea, Acartia tonsa et Oryzias latipes. De plus, une étude comparative de la toxicité des extraits organiques de FP neufs et de fin de vie (EOL) sur A. fischeri, la lignée cellulaire RTL-W1, et O. latipes a été menée. Il a été estimé que la flotte de pêche du SE GG a opéré 211 tonnes d'EP en 2023 et en a perdu 6 tonnes. Au cours de la même période, il a été estimé que 3 tonnes d'ALDFG se sont échouées. La plupart des EP échoués étaient des pièces de ramendage de chaluts et de sennes de fond. Le VA des FP a révélé une production de MP et de produits chimiques plastiques. La production de ces produits de dégradation tendait à augmenter avec le VA, bien que non linéairement. Trois des sept FP étudiés ont produit un nombre significatif de MP après 25 jours de VA (1,1x105 MP/g de FP à 6,8x105 MP/g de FP) avec une taille médiane de 21,25 µm (min-max : 5 – 430 µm). Des NPs (< 1 µm) ont également été identifiés dans les lixiviats de tous les FP. Des quantités significatives de six métaux traces (Cu, Fe, Pb, Zn, Ni, Ag) ont été quantifiées dans les lixiviats. De plus, nous avons identifié 27 composés organiques. Concernant la toxicité des extraits DMSO de FP neufs et EOL, les trois espèces étudiées ont été affectées par la plupart des extraits de FP. L'inhibition de la bioluminescence d'A. fischeri était liée aux métaux traces. Chacune des 4 espèces exposées aux lixiviats de FPs vieillis artificiellement a subi des degrés d'effets variables. La bioluminescence d'A. fischeri a été significativement impactée par la plupart des FPs, mais plus particulièrement par ceux en PBS-PBAT. La concentration de microalgues (T. lutea) n'a pas été significativement affectée après 72 h d'exposition aux lixiviats de FP. La plupart des FP testés ont significativement perturbé le rythme cardiaque et le comportement des larves d'O. latipes. Les altérations du comportement étaient principalement liées à la libération de composés organiques. La survie des copépodes a été significativement diminuée par la plupart des FP. La CL50 la plus faible a été attribuée à un FP en PA (1,32±1,14 g/L) et un FP en PBS-PBAT (1,55±0,82 g/L). L'exposition subchronique des copépodes a induit des effets significatifs sur la production de pellet fécales et d'œufs et le succès d'éclosion. Globalement, ces résultats ont mis en évidence que les FP contribuent à la pollution des océans en MP, NP et produits chimiques plastiques. Les FP biosourcés/biodégradables pourraient offrir une solution pour mieux gérer les FP EOL et réduire la pêche fantôme, mais leur composition actuelle doit être améliorée pour réduire leur toxicité. L'évaluation du risque associé aux produits de dégradation des filets maillants opéré et rejetés a été éstimée comme posant un danger annuel allant d'absent à léger. Cependant, l'accumulation potentielle des produits de dégradation au fil des années pourrait causer un danger léger à modéré.