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1. Boyer, Benjamin. Heligeom : a multiscale approach to studying biomolecular helical assemblies with an application to RecA fillaments : Heligeom : une approche multi-échelle pour l'étude d'assemblages biomoléculaires hélicoïdaux, application aux filaments de la protéine RecA.

Degree: Docteur es, Biologie Physico-Chimique, 2014, Université Pierre et Marie Curie – Paris VI

Les récentes avancées des méthodes de détermination structurale à basse résolution (microscopie électronique, dispersion de neutrons ou de rayons X aux petits angles) et de l'imagerie cellulaire révèlent l'importance des assemblages supramoléculaires dans le fonctionnement de la cellule. Ces structures sont actuellement hors de portée des méthodes classiques de la modélisation moléculaire, limitées à l'étude des assemblages moléculaires de taille moyenne. Nous proposons une approche multi-échelle appelée Heligeom, basée sur les mouvements de vissage, permettant de relier l'échelle atomique à l'échelle des gros assemblages moléculaires. Cette approche exploite la propriété des assemblages moléculaires de s'auto-organiser en une grande variété de motifs géométriques tels que les hélices, les anneaux ou les filaments linéaires. Couplée à l'exploration des modes d'assemblage protéine-protéine au moyen de simulations d'amarrage ou d'échantillonnage par Monte Carlo, cette approche permet l'exploration et la combinaison de ces motifs. L'application d'Heligeom à l'étude du filament de RecA, une protéine membre de la famille des recombinases, a pu apporter un nouvel éclairage sur les modes d'auto-association de RecA et la diversité des géométries correspondantes, ainsi que sur les conséquences structurales de l'introduction d'irrégularités dans ces oligomères.La suite logicielle Heligeom est disponible dans la bibliothèque libre PTools.

Recent progress in methods for low resolution structural determination (electron microscopy, small angle neutron or X-ray scattering) and 3D cell imaging reveal the importance of supramolecular assemblies in the cell function. These structures are presently out of the reach of classical molecular modeling methods, which are limited to the study of medium size assemblies. We propose a multi-scale approach called Heligeom, based on the screw representation of movements, which enables linking the atomic scale to the scale of large assemblies. This approach builds on the property of molecular assemblies to self-organize into a large variety of geometric motifs such as helices, rings of linear filaments. Coupled to the exploration of protein-protein assembly modes using docking or Monte Carlo simulations, this approach allows identifying and combining such motifs. Application of Heligeom to study the filaments of RecA, a member of the recombinase protein family, shed new light on the modes of RecA self-association and the diversity of corresponding geometries, as well as the structural consequences of introducing irregularities in these oligomers. The Heligeom suite of computational tools is freely available in the PTools library.

Advisors/Committee Members: Prévost, Chantal (thesis director).

Subjects/Keywords: Filaments protéiques; Vissage; Interface protéine-protéine; Amarrage moléculaire; Morphologie des fibres; Recombinaison homologue; RecA filaments; Screw; 572.6

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APA (6th Edition):

Boyer, B. (2014). Heligeom : a multiscale approach to studying biomolecular helical assemblies with an application to RecA fillaments : Heligeom : une approche multi-échelle pour l'étude d'assemblages biomoléculaires hélicoïdaux, application aux filaments de la protéine RecA. (Doctoral Dissertation). Université Pierre et Marie Curie – Paris VI. Retrieved from http://www.theses.fr/2014PA066579

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Boyer, Benjamin. “Heligeom : a multiscale approach to studying biomolecular helical assemblies with an application to RecA fillaments : Heligeom : une approche multi-échelle pour l'étude d'assemblages biomoléculaires hélicoïdaux, application aux filaments de la protéine RecA.” 2014. Doctoral Dissertation, Université Pierre et Marie Curie – Paris VI. Accessed October 14, 2019. http://www.theses.fr/2014PA066579.

MLA Handbook (7th Edition):

Boyer, Benjamin. “Heligeom : a multiscale approach to studying biomolecular helical assemblies with an application to RecA fillaments : Heligeom : une approche multi-échelle pour l'étude d'assemblages biomoléculaires hélicoïdaux, application aux filaments de la protéine RecA.” 2014. Web. 14 Oct 2019.

Vancouver:

Boyer B. Heligeom : a multiscale approach to studying biomolecular helical assemblies with an application to RecA fillaments : Heligeom : une approche multi-échelle pour l'étude d'assemblages biomoléculaires hélicoïdaux, application aux filaments de la protéine RecA. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Pierre et Marie Curie – Paris VI; 2014. [cited 2019 Oct 14]. Available from: http://www.theses.fr/2014PA066579.

Council of Science Editors:

Boyer B. Heligeom : a multiscale approach to studying biomolecular helical assemblies with an application to RecA fillaments : Heligeom : une approche multi-échelle pour l'étude d'assemblages biomoléculaires hélicoïdaux, application aux filaments de la protéine RecA. [Doctoral Dissertation]. Université Pierre et Marie Curie – Paris VI; 2014. Available from: http://www.theses.fr/2014PA066579

2. Ricard, Jonathan. Approche locale de la rupture dans un thermoplastique semi-cristallin : le PolyOxyMéthylène : Application : modélisation thermomécanique d'un procédé de vissage-taraudage : Local approach to fracture on a semi-crystalline thermoplastic : the polyoxymethylene : Application : thermo-mechanical modelling of a screwing-threading process.

Degree: Docteur es, Sciences et génie des matériaux, 2013, Paris, ENMP

L'utilisation croissante des polymères dans les structures industrielles est impulsée par le besoin de réduction du cycle/coût de production ainsi que de l'allègement des structures. Dans l'industrie automobile, PSA Peugeot Citroën s'est lancé sur une problématique liée au dimensionnement d'un procédé d'assemblage de pièces plastiques par vissage-taraudage. Le principe du procédé consiste à réaliser le taraudage directement lors du montage de la pièce <<portée>> en polymère en utilisant une vis métallique auto-taraudeuse. Il s'agissait alors d'être capable de modéliser numériquement par éléments finis l'opération de vissage-taraudage. Cet outil numérique offre ensuite la possibilité de mener des plans d'expériences plus larges en étudiant l'influence d'un plus grand nombre de paramètres à des fins d'optimisation de procédé d'assemblage impliquant les polymères. Les premières investigations ont montré qu'il s'agissait d'un problème thermo-mécanique complexe où toutes les composantes de déformation des matériaux polymères sont sollicitées : élastique, visqueuse, plastique et volumique. La démarche suivie est donc celle de l'approche locale de la rupture qui nécessite des observations fines des micro-mécanismes de déformation et d'endommagement suivies d'une modélisation par éléments finis s'inspirant de ces micro-mécanismes. Les données expérimentales se basent sur les variables mesurables à partir des essais mécaniques, enrichies par des observations en tomographie X. Cette technique non destructive révélant des images en 3D a permis de caractériser la morphologie et la distribution de la porosité en fond de filet. La prise en compte de cette porosité a été réalisée à l'aide d'un modèle issu de la mécanique des milieux poreux : le modèle de Gurson-Tvergaard-Needleman adapté aux matériaux polymères. Le modèle identifié a permis de construire un diagramme sur lequel peut s'appuyer le choix de la vitesse de rotation optimale du procédé de vissage-taraudage. Une alternative consistant en un assemblage de type vis polymère/écrou polymère a été également étudiée. Grâce à l'approche locale dont le critère de rupture est basé sur la porosité critique, le point faible de l'assemblage ainsi que sa tenue mécanique présumée à partir du niveau d'endommagement atteint en ce point ont pu être estimés.

The increasing use of polymers in engineering structures is promoted by the need to reduce both cycle/cost production and the weight of these structures. PSA Peugeot Citroën initiated research works to design the assembling process using metallic screwing/threading on polymers. It consists in directly taping the polymeric piece during the mounting operation by using self-threading metallic screw. The final objective of the work deals with the ability to numerically (finite element) model the screwing/threading operation. This numerical tool offers the possibility to perform a large campaign of study highlighting the sensitivity of the assembly procedure to a significant range of parameters. The first investigations showed that this…

Advisors/Committee Members: Laiarinandrasana, Lucien (thesis director).

Subjects/Keywords: Approche locale de la rupture; Polymères; Endommagement; Thermo-mécanique; Éléments finis; Vissage-taraudage; Local approach to fracture; Polymers; Damage; Thermo-mechanics; Finite Element; Threading-Screwing

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APA (6th Edition):

Ricard, J. (2013). Approche locale de la rupture dans un thermoplastique semi-cristallin : le PolyOxyMéthylène : Application : modélisation thermomécanique d'un procédé de vissage-taraudage : Local approach to fracture on a semi-crystalline thermoplastic : the polyoxymethylene : Application : thermo-mechanical modelling of a screwing-threading process. (Doctoral Dissertation). Paris, ENMP. Retrieved from http://www.theses.fr/2013ENMP0034

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Ricard, Jonathan. “Approche locale de la rupture dans un thermoplastique semi-cristallin : le PolyOxyMéthylène : Application : modélisation thermomécanique d'un procédé de vissage-taraudage : Local approach to fracture on a semi-crystalline thermoplastic : the polyoxymethylene : Application : thermo-mechanical modelling of a screwing-threading process.” 2013. Doctoral Dissertation, Paris, ENMP. Accessed October 14, 2019. http://www.theses.fr/2013ENMP0034.

MLA Handbook (7th Edition):

Ricard, Jonathan. “Approche locale de la rupture dans un thermoplastique semi-cristallin : le PolyOxyMéthylène : Application : modélisation thermomécanique d'un procédé de vissage-taraudage : Local approach to fracture on a semi-crystalline thermoplastic : the polyoxymethylene : Application : thermo-mechanical modelling of a screwing-threading process.” 2013. Web. 14 Oct 2019.

Vancouver:

Ricard J. Approche locale de la rupture dans un thermoplastique semi-cristallin : le PolyOxyMéthylène : Application : modélisation thermomécanique d'un procédé de vissage-taraudage : Local approach to fracture on a semi-crystalline thermoplastic : the polyoxymethylene : Application : thermo-mechanical modelling of a screwing-threading process. [Internet] [Doctoral dissertation]. Paris, ENMP; 2013. [cited 2019 Oct 14]. Available from: http://www.theses.fr/2013ENMP0034.

Council of Science Editors:

Ricard J. Approche locale de la rupture dans un thermoplastique semi-cristallin : le PolyOxyMéthylène : Application : modélisation thermomécanique d'un procédé de vissage-taraudage : Local approach to fracture on a semi-crystalline thermoplastic : the polyoxymethylene : Application : thermo-mechanical modelling of a screwing-threading process. [Doctoral Dissertation]. Paris, ENMP; 2013. Available from: http://www.theses.fr/2013ENMP0034

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