STR: a student developed star tracker for the ESA-LED ESMO moon mission

In the frame of their engineering degree, ISAE’s students are developing a Star Tracker, with the aim of being the core attitude estimation equipment of the European Moon Student Orbiter. This development goes on since several years and is currently in phase B. We intend to start building an integrated breadboard for the end of the academic year. The STR is composed of several sub-systems: the optical and detection sub-system, the electronics, the mechanics and the software. The optical detection part is based on an in-house developed new generation of APS detectors. The optical train is made of several lenses enclosed in a titanium tube. The electronics includes a FPGA for the pre-processing of the image and a microcontroller in order to manage the high level functions of the instrument. The mechanical part includes the electronics box, as well as the sensor baffle. The design is optimized to minimize the thermo-elastic noise of the assembly. Embedded on ESMO platform, this Star Tracker will be able to compute the satellite‘s attitude, taking into account the specific requirements linked to a Moon mission (illumination, radiation requirements and baffle adaptation to lunar orbit). In order to validate the design, software end-to-end simulation will include a complete simulation of the STR in its lunar dynamic environment. Therefore, we are developing a simple orbital model for the mission (including potential dazzling by celestial bodies)

A Reduced Semantics for Deciding Trace Equivalence

Many privacy-type properties of security protocols can be modelled using trace equivalence properties in suitable process algebras. It has been shown that such properties can be decided for interesting classes of finite processes (i.e., without replication) by means of symbolic execution and constraint solving. However, this does not suffice to obtain practical tools. Current prototypes suffer from a classical combinatorial explosion problem caused by the exploration of many interleavings in the behaviour of processes. M\"odersheim et al. have tackled this problem for reachability properties using partial order reduction techniques. We revisit their work, generalize it and adapt it for equivalence checking. We obtain an optimisation in the form of a reduced symbolic semantics that eliminates redundant interleavings on the fly. The obtained partial order reduction technique has been integrated in a tool called APTE. We conducted complete benchmarks showing dramatic improvements.Comment: Accepted for publication in LMC

Partial Order Reduction for Security Protocols

Security protocols are concurrent processes that communicate using cryptography with the aim of achieving various security properties. Recent work on their formal verification has brought procedures and tools for deciding trace equivalence properties (e.g., anonymity, unlinkability, vote secrecy) for a bounded number of sessions. However, these procedures are based on a naive symbolic exploration of all traces of the considered processes which, unsurprisingly, greatly limits the scalability and practical impact of the verification tools. In this paper, we overcome this difficulty by developing partial order reduction techniques for the verification of security protocols. We provide reduced transition systems that optimally eliminate redundant traces, and which are adequate for model-checking trace equivalence properties of protocols by means of symbolic execution. We have implemented our reductions in the tool Apte, and demonstrated that it achieves the expected speedup on various protocols

Désherber en bibliothèque

Fiche pratique sur le désherbage : éléments de définition ; origines ; objectifs ; critères et mise en œuvre, suite à donner et 2ème vie du livre

The Polynomial Composition Problem in (Z/nZ)[X]

Abstract. Let n be an RSA modulus and let P, Q ∈ (Z/nZ)[X]. This paper explores the following problem: Given polynomials Q and Q(P), find polynomial P. We shed light on the connections between the above problem and the RSA problem and derive from it new zero-knowledge protocols suited to smart-card applications. Keywords: Polynomial composition, zero-knowledge protocols, Fiat-Shamir protocol, Guillou-Quisquater protocol, smart cards

La régulation des prix du riz à Madagascar : l'action conjointe de l'information et de la concertation

L'expérience de Madagascar, où une Plateforme de concertation de la filière riz a été établie conjointement à un Observatoire du riz, illustre la complémentarité entre l'apport d'un Système d'information de marché (SIM) dans l'aide à la décision publique et un dispositif de gouvernance hybride, basé sur la participation et la concertation. Il ressort des différentes crises ayant touché le marché du riz entre 2004 et 2011 qu'un suivi régulier du marché sur tout le territoire et une amorce de partenariat public-privé autour de la régulation du marché ont permis une gestion plus transparente et raisonnée des interventions. Malgré un contexte perturbé, ces deux dispositifs ont contribué à une plus grande stabilité du marché intérieur et à un accroissement de la production au cours des années où ils ont été conjointement opérationnels. Toutefois, la forte asymétrie entre acteurs, la difficulté de définir l'intérêt commun, ainsi que les biais des interventions publiques en période de crise politique demeurent des limites. (Résumé d'auteur

The Eph/ephrin gene family in the european Amphioxus: an Evo-Devo approach

Tese de mestrado. Biologia (Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento). Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2010A Evolução e o Desenvolvimento (Evo-Devo) é uma area da biologia que tem por objectivo o estudo e a interpretação de conhecimentos de ambas as areas de evolução e da biologia do desenvolvimento. Tenta assim, explicar e testar as teorias evolutivas ao nivel morfologico. (David 2001) A transição de invertebados para vertebrados é um marco importante na historia evolutiva das especies. A relação filogenética no Filo Chordata é importante para compreender esta transição. O Filo é constituido de tres subfilos Vertebrata, Cephalocordata e Urochordata. As caracteristicas que os une neste Filo é a presença de uma notocorda, um tubo nervoso dorsal, tubo nervoso dorsal, fendas branquiais, um endostélio e uma cauda pós-anal, em pelo menos uma fase de sua vida. Contudo, a relação filogenética dentro do Filo Chordata foi controversa. No século XIX os urocordados foram colocados na base da filogenia do Filo, estando deste modo, os cefalocordados mais proximos dos vertebrados (Fig.1). No entanto, dados moleculares recentes levaram a reversao destas posições estipulando que os cefalocordados se separam antes, localizando-se basalmente ao grupo Urochordata-Vertebrata (Fig.1) (Delsuc 2006). O Filo Cephalochordata compreende dois generos (Branchiostoma and Epigonichtys). O anfioxo (Branchiostoma floridae - especie americana - Branchiostoma lanceolatum -especie europeia) possede uma faringe com fendas branquiais, uma cauda pos anal, um sistema circulatorio ausente de coração e um sistema excretor rudimentar (Fig.2). Contudo carecem de algumas caracteristicas de vertebrado como as células migratorias da crista neural, um endoesqueleto, um cérebro regionalizado e orgãos sensorias pares. Por apresentar um genoma não duplicado, uma copia unica para a maioria das familias multigenicas dos vertebrados, pelas suas caracteristicas morfologicas e do desenvolvimento transitorias aos vertebrados, pela disponibilidade de ferramentas de manipulação génica e vantagens de manutenção em laboratorio e do genoma de Branchiostoma floridae estar completamente sequenciado, o anfioxo é considerado como sendo um bom organismo modelo para estudar a transição de invertebrado a vertebrado. Em 1987, o primeiro receptor de efrina foi clonado. Os receptors (Eph) e ligandos (efn) de efrinas formam a maior das 14 subfamilias de receptores do tipo tirosina kinase. Estas possuem um dominio extracellular N-terminal que permite a interacção com o ligando; um dominio intracelular com funçao de kinase; um dominio SAM; e um dominio PDZ (Fig.4). Os ligandos estão subdivididos em dois grupos, as efnA que se encontram ancoradas à membrana via GPI (glycosylphosphatidylinositol) e as efn B que estão ancoradas por um dominio transmembranar (Fig.4). Os receptores EphA interagem preferencialemente com as efnA e as EphB com as efnB. Esta interacção ligando-receptor tem um papel crucial em processos celulares como a adesão, comunicação, rearranjos de citoesqueleto, divisão, migração, a activação de vias de sinalização citoplasmaticas que promovem a expressão génica. Deste modo, estão implicados em processos de desenvolvimento como a 5 migração das células da crista neural, segmentação e somitogénese, formação de sinapses e proriedades promotoras de tumores. Os receptores e ligandos de efrinas estão presents em todos os Metazoa (de esponjas a vertebrados) em numero (tab. 1), padrões de expressão e funções distintas. Varias das funções desempenhadas pelas efrinas em vertebrados são também encontradas em invertebrados. Foi sugerido que as funções das efrinas teriam evoluido de desempenhar um papel mais simples em processos cellular, ainda mantido em grupos mais basais na filogenia, para papeis mais versateis e diversificados, como os observados em cordados. Neste projecto propusemos um estudo de Evo-Devo da familia de genes das efrinas, pelo seu importante papel no desenvolvimento e pela sua presença em todas as espécies de Metazoa estudadas até a data, usando como modelo experimental o anfioxo europeu, devido à sua posiçao filogenética e caracteristicas. Com o objecctivo de melhor compreender a historia evolutiva e as funções durante o desenvolvimento deste genes os principais passos desenvolvidos foram: i) anotar e descrever os receptores e ligandos de efrinas em Branchiostoma floridae; ii) clonar e sequênciar os genes de efrina na especie europeia Branchiostoma lanceolatum ; iii) elucidar a relação filogenética da familia génica das efrinas em genomas de Metazoa disponiveis (Tab.1) ; iv) determinar os padroes de expressão, em diversos estadios de desenvolvimento, em ambos ligandos e receptores de efrina em Branchiostoma lanceolatum por hibridação in situ. A relação filogenética dos receptores de efrinas esta descrita na Fig.9 desta dissertação e foi realizada com sequências de proteinas no programa Mega4. Nesta analise pode-se verificar que as Eph de vertebrados agrupam-se monofiléticamente juntas. Os genes de cefalocordados estão basais aos de vertebrados, agrupando-se com os dos não-cordados. As Eph de urocordados formam um grupo polifilético, sugerindo a ocorrência de duplicações independentes nesta linhagem, estando CiEphE, CiEphD e CiEphG mais proximos dos vertebrados. Os receptores de efrina dos Cefalocordados parecem ter divergido mais cedo do que os receptores de efrina de urocordados CiEphE, CiEphD and CiEphG, estando de acordo com a topologia proposta por Delsuc (2006) para o Filo Chordata. Os genes de Nematostella vectensis agrupam-se com o outgrupo Ephydatia fluviatilis, sugerindo que esta especie esteve sujeita a duplicaçoes independentes. A topologia obtida para os ligandos de efrina esta representada na Fig.10. É de notar que os ligandos dos vertebrados formam dois grupos monofiléticos distintos, um que agrupa as efnA e outro as efnB. As efnA de vertebrados parecem estar filogenéticamente mais proximas das efnA de urocordados (CiefnAa, CiefnAb, CiefnAc and CiefnAd) e efnB mais proximas das efn de cefalocordados (Bfefn1, Bfefn2 e Bfefn3). Tal como observado com os receptors, os ligandos dos não-cordados formam um grupo monofilético. O estudo da expressão dos receptores (BlEph1 e BlEph2) e ligandos (Blefn1 e Blefn2) de efrina foi feita pela técnica de hibridação in situ em embriões de Branchiostoma lanceolatum durante varios estadios de desenvolvimento (morulas de 32 celulas até larvas de 60horas). No estadio de morula todos os genes expressam-se no embrião inteiro. 6 Durante a neurulação BlEph1 expressava-se na mesoderme lateral, nos somitos em formação e possivelmente no precursor da vesicular cerebral. Na neurula tardia encontrava-se expresso na notocorda e no tubo neural e na future região oral. No estadio de pré-boca expressava-se na notocorda anterior e posterior, na boca e faringe em formação. No estadio de larva este gene expressava-se na notocorda anterior e posterior, na vesicular cerebral, na boca, no endostélio, na glandula club-shaped, no diverticulum. (Fig.11) Durante a gastrulação, BlEph2 parecia expressar-se em todos os tecidos. Um padrão segmentado parecia aparecer durante a neurulação que parece seguir o padrão dos somitos em formação. No estadio de pré-boca BlEph2 expressava-se na boca em formação e na notocorda anterior. Nas larvas a expressão deste gene parecia localizar-se na boca e na região da faringe. (Fig.12) O padrão de expressão dos ligandos de efrina (Blefn1 e Blefn2) parecia estar de acordo com o padrão observado nos receptores. Em gastrulas Blefn1 expressava-se maioritariamente na mesoderme justo ao blastoporo. Durante a neurulação a expressão era mesodermica, junto ao fecho do tubo neural e também parecia expressar-se em populacões de neuronios. No estadio pré-boca parecia expressar-se na futura região oral, na notocorda posterior e a endoderme posterior. No estado de larva a expressão parecia mais restringida a zona da boca e da faringe, mas ligeiramente expresso nos restantes tecidos, exceptuando a vesicula cerebral. (Fig.13) Durante a gastrulação Blefn2 parecia expressar-se na gastrula inteira. Durante a neurulação a expressão parecia restringida a mesoendoderme, exceptuando o dominio mais posterior. Em embriões pré-boca parecia localizar-se na região da faringe em formação, na glandula de muco e na notocorda posterior. Em larvas a expressão parecia localizar-se na região da boca e da faringe e também na notocorda posterior (Fig.5F). Na literatura esta descrito que as efrinas expressam-se em cordados nas zonas dos somitos em formação, na notocorda, no tubo neural, na mesoderme paraxial e nos nervos perifericos, como demonstrado pelas imagens obtidas por hibridação in situ (Fig.11 a 14). Em vertebrados estes genes também participam na formação de varias estruturas faciais incluido a região oral e os seus padrões de inervação, padrão também observado nos receptores e ligandos de efrinas de Branchiostoma lanceolatum sugerindo a co-opção destes genes para esta função durante o desenvolvimento em Chordados (Fig.11-14). Com este trabalho foi possivel elucidar algumas das questoes sobre a expressão e a posição filogenética dos membros da familia genica das efrinas no anfioxo europeu (Branchiostoma lanceolatum). A estrutura destes genes parece ser conservada desde as esponjas aos vertebrados, mas também as funções desempenhadas durante no desenvolvimento. Entre estes incluem-seos processos a nivel cellular que, ao longo da evolução sofreram fenomenos de complexificação, na transição para cordados. Adicionado a estas observações, a topologia filogenética sugere fenomenos de co-opção para as novas funçoes de duplicações especificas de linhagem. Existem também evidências para convergência evolutiva entre espécies e de evolução paralela dentro da mesma espécie. Os cefalocordados parecem ocupar, relativamente a esta analise, uma posição entre os não-cordados e os vertebrados o que suporta a nova filogenia sugerida por Delsuc et al em 2006. No geral, pode-se sugerir que os genes da familia das efrinas diversificaram varias vezes ao longo da evolução dos 7 Metazoa e também que o ancestral dos urocordados e vertebrados apresentaria um unico receptor de efrina e dois ligandos. Contudo, dados adicionais sobre as funções, padrões de expressão génica e filogenia dos Metazoa seriam necessarios para melhor estabelecer uma relação evolutiva da familia génica das efrinas e o seu papel durante a evolução.The Ephrin receptor and ligand gene families are implicated in several cellular processes such as cellular adhesion, communication, division, migration, and compartmentalization. These play an important role in development including, for instance, neural crest cell migration, somitogenesis, axon guidance, and have even been shown to have tumor promoting properties. They are described to be present from sponges to vertebrates in multiple copies, maintaining a conserved genomic structure. Cephalochordates, recently placed at the base of the Chordata, are considered to be the living animal that best approximates the ancestor at the transition from invertebrates to vertebrates. The phylogenetic analysis of this project shows that Eph and efn families have been independently expanded in amphioxus, vertebrate, and other Metazoan clades suggesting that each have convergently evolved complex Eph/efn complements. In the European amphioxus (Branchiostoma lanceolatum) the Eph/ephrin gene family seems to express mostly in the forming mouth apparatus, somites and notochord, as assessed by whole-mount in situ hybridization (ISH). The Eph/ephrin ISH expression pattern corresponds to some vertebrate characteristics for these genes, but they are also implied in several cellular processes similarly to invertebrates. In spite of the evidence, it is difficult to assess the exact evolutionary relationship and developmental role of these genes in amphioxus with these data, or to extrapolate to Metazoa

T.I.M.S: TaqMan Information Management System, tools to organize data flow in a genotyping laboratory

BACKGROUND: Single Nucleotide Polymorphism (SNP) genotyping is a major activity in biomedical research. The Taqman technology is one of the most commonly used approaches. It produces large amounts of data that are difficult to process by hand. Laboratories not equipped with a Laboratory Information Management System (LIMS) need tools to organize the data flow. RESULTS: We propose a package of Visual Basic programs focused on sample management and on the parsing of input and output TaqMan files. The code is written in Visual Basic, embedded in the Microsoft Office package, and it allows anyone to have access to those tools, without any programming skills and with basic computer requirements. CONCLUSION: We have created useful tools focused on management of TaqMan genotyping data, a critical issue in genotyping laboratories whithout a more sophisticated and expensive system, such as a LIMS

Mathematical modelling of oxygen transport in a muscle-on-chip device

Muscle-on-chip devices aim to recapitulate the physiological characteristics of in vivo muscle tissue and so maintaining levels of oxygen transported to cells is essential for cell survival and for providing the normoxic conditions experienced in vivo. We use finite-element method numerical modelling to describe oxygen transport and reaction in a proposed three-dimensional muscle-on-chip bioreactor with embedded channels for muscle cells and growth medium. We determine the feasibility of ensuring adequate oxygen for muscle cell survival in a device sealed from external oxygen sources and perfused via medium channels. We investigate the effects of varying elements of the bioreactor design on oxygen transport to optimize muscle tissue yield and maintain normoxic conditions. Successful co-culturing of muscle cells with motor neurons can boost muscle tissue function and so we estimate the maximum density of seeded neurons supported by oxygen concentrations within the bioreactor. We show that an enclosed bioreactor can provide sufficient oxygen for muscle cell survival and growth. We define a more efficient arrangement of muscle and perfusion chambers that can sustain a predicted 50% increase in maximum muscle volume per perfusion vessel. A study of simulated bioreactors provides functions for predicting bioreactor designs with normoxic conditions for any size of perfusion vessel, muscle chamber and distance between chambers