Curious convergence properties of lattice Boltzmann schemes for diffusion with acoustic scaling

We consider the D1Q3 lattice Boltzmann scheme with an acoustic scale for the simulation of diffusive processes. When the mesh is refined while holding the diffusivity constant, we first obtain asymptotic convergence. When the mesh size tends to zero, however, this convergence breaks down in a curious fashion, and we observe qualitative discrepancies from analytical solutions of the heat equation. In this work, a new asymptotic analysis is derived to explain this phenomenon using the Taylor expansion method, and a partial differential equation of acoustic type is obtained in the asymptotic limit. We show that the error between the D1Q3 numerical solution and a finite-difference approximation of this acoustic-type partial differential equation tends to zero in the asymptotic limit. In addition, a wave vector analysis of this asymptotic regime demonstrates that the dispersion equation has nontrivial complex eigenvalues, a sign of underlying propagation phenomena, and a portent of the unusual convergence properties mentioned above

Gene expression profiling identifies activated growth factor signaling in poor prognosis (Luminal-B) estrogen receptor positive breast cancer

BACKGROUND: Within estrogen receptor-positive breast cancer (ER+ BC), the expression levels of proliferation-related genes can define two clinically distinct molecular subtypes. When treated with adjuvant tamoxifen, those ER+ BCs that are lowly proliferative have a good prognosis (luminal-A subtype), however the clinical outcome of those that are highly proliferative is poor (luminal-B subtype). METHODS: To investigate the biological basis for these observations, gene set enrichment analysis (GSEA) was performed using microarray data from 246 ER+ BC samples from women treated with adjuvant tamoxifen monotherapy. To create an in vitro model of growth factor (GF) signaling activation, MCF-7 cells were treated with heregulin (HRG), an HER3 ligand. RESULTS: We found that a gene set linked to GF signaling was significantly enriched in the luminal-B tumors, despite only 10% of samples over-expressing HER2 by immunohistochemistry. To determine the biological significance of this observation, MCF-7 cells were treated with HRG. These cells displayed phosphorylation of HER2/3 and downstream ERK and S6. Treatment with HRG overcame tamoxifen-induced cell cycle arrest with higher S-phase fraction and increased anchorage independent colony formation. Gene expression profiles of MCF-7 cells treated with HRG confirmed enrichment of the GF signaling gene set and a similar proliferative signature observed in human ER+ BCs resistant to tamoxifen. CONCLUSION: These data demonstrate that activation of GF signaling pathways, independent of HER2 over-expression, could be contributing to the poor prognosis of the luminal-B ER+ BC subtype.Journal Articleinfo:eu-repo/semantics/publishe

Étude d'un feu dans un ensemble de locaux ventilés mécaniquement

La compréhension des incendies dans des milieux confinés et ventilés mécaniquement est un enjeu important pour la prévention et la sécurité incendie. L’incendie fait intervenir des problèmes multi-physique et multi-échelle, ce qui rend complexe leur modélisation. La propagation des produits de combustion et des fumées d’un local à un autre nécessite une attention particulière car on retrouve ces structures multi-compartimentées dans de nombreux bâtiments, en particulier dans les installations nucléaires ou les navires. Cette étude présente les dernières avancées de l’outil de simulation SAFIR développé conjointement par la DGA et l’IUSTI et sa validation par confrontation avec les résultats expérimentaux obtenus dans le cadre du projet PRISME INTEGRAL de l’OCDE/NEA. De type volumes finis, le code SAFIR décrit l'ensemble des phénomènes de base qui régissent le développement et la propagation du feu: transport de gaz, turbulence, combustion turbulente et rayonnement. L'extension, dans SAFIR, de la technique des régions bloquées au cas d'écoulements complexes a permis une meilleure description des échanges thermiques avec les régions solides présentes dans le domaine de calcul. La configuration étudiée est celle de trois locaux séparés par des portes et d’un corridor, ventilés mécaniquement. Les murs sont en béton, certaines parois et le plafond ont été isolés avec de la laine de roche. Deux essais ont été réalisés avec des combustibles différents, un combustible liquide le dodécane 〖(C〗_12 H_26) et un combustible très hétérogène une armoire électrique. La validation, en termes de température et vitesse aux ouvertures, montre un très bon accord entre le calcul et l’expérience. Compte tenu des écarts observés sur les concentrations de O_2 et CO_2, la pertinence des modèles de combustion est discutée

The Gene expression Grade Index: a potential predictor of relapse for endocrine-treated breast cancer patients in the BIG 1–98 trial

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>We have previously shown that the Gene expression Grade Index (GGI) was able to identify two subtypes of estrogen receptor (ER)-positive tumors that were associated with statistically distinct clinical outcomes in both untreated and tamoxifen-treated patients. Here, we aim to investigate the ability of the GGI to predict relapses in postmenopausal women who were treated with tamoxifen (T) or letrozole (L) within the BIG 1–98 trial.</p> <p>Methods</p> <p>We generated gene expression profiles (Affymetrix) and computed the GGI for a matched, case-control sample of patients enrolled in the BIG 1–98 trial from the two hospitals where frozen samples were available. All relapses (cases) were identified from patients randomized to receive monotherapy or from the switching treatment arms for whom relapse occurred before the switch. Each case was randomly matched with four controls based upon nodal status and treatment (T or L). The prognostic value of GGI was assessed as a continuous predictor and divided at the median. Predictive accuracy of GGI was estimated using time-dependent area under the curve (AUC) of the ROC curves.</p> <p>Results</p> <p>Frozen samples were analyzable for 48 patients (10 cases and 38 controls). Seven of the 10 cases had been assigned to receive L. Cases and controls were comparable with respect to menopausal and nodal status, local and chemotherapy, and HER2 positivity. Cases were slightly older than controls and had a larger proportion of large, poorly differentiated ER+/PgR- tumors. The GGI was significantly and linearly related to risk of relapse: each 10-unit increase in GGI resulted in an increase of approximately 11% in the hazard rate (p = 0.02). Within the subgroups of patients with node-positive disease or who were treated with L, the hazard of relapse was significantly greater for patients with GGI at or above the median. AUC reached a maximum of 78% at 27 months.</p> <p>Conclusion</p> <p>This analysis supports the GGI as a good predictor of relapse for ER-positive patients, even among patients who receive L. Validation of these results, in a larger series from BIG 1–98, is planned using the simplified GGI represented by a smaller set of genes and tested by qRT-PCR on paraffin-embedded tissues.</p

Evaluation des flux de chaleur mis en jeu lors de la combustion stationnaire de plaques thermiquement épaisses de PMMA

Dans la communauté scientifique, un élément qui fait consensus est la difficulté à modéliser et à évaluer la source combustible, en termes de puissance et donc de débit de pyrolyse. Les modèles de pyrolyse existants, reposent le plus souvent sur des hypothèses simplificatrices. Les études expérimentales dédiées à ce problème montrent une grande dispersion des résultats. L’objectif de la présente étude est double : améliorer notre connaissance des mécanismes thermiques impliqués dans le processus de dégradation thermique des matériaux solides et acquérir des données utiles à la validation des modèles de pyrolyse. Pour cela, des expérimentations ont été conduites pour quantifier l’ensemble des flux de chaleur mis en jeu lors de la combustion stationnaire d’une plaque verticale de PMMA thermiquement épaisse. Les résultats obtenus montrent une décroissance du flux total de la flamme de 30.5 à 23.7kW/m² quand la hauteur augmente de 2.5 à 20cm alors que le flux radiatif est quasiment constant, autour de 7kW/m². La réémission de la plaque a été estimée en utilisant une procédure de retournement de la plaque, pour laquelle on observe l’extinction naturelle de la flamme. A mi-hauteur de la plaque, le flux réémis par la plaque a été estimé à 11.5kW/m², ce qui correspond à une température équivalente corps noir de 671K. Les débits massiques surfaciques ont été déduits du bilan d’énergie à l’interface et comparés à ceux obtenus par des mesures directes. L’accord est excellent. D’autres expérimentations ont par ailleurs été développées afin de déterminer les flux radiatifs à l’arrière de la plaque combustible. A partir de ces données et de la résolution numérique du problème de transferts couplés faisant intervenir le rayonnement et la conduction dans le matériau semi-transparent solide, les contributions radiatives internes provenant de la flamme, de la surface bullée, et du matériau vierge chauffé ont été estimées autour de 2.6kW/m². Références 1.Orloff et al., Proc. Combust. Inst., 15 (1974), 183–192. 2.Beaulieu et al., Fire Safety J. 43 (2008), 410–428. 3.Gollner et al., 7th US Combust. Meeting, (2011). 4.Tsai et al., Proc. 8th Symp. IAFSS (2005), 409–419. 5.Pizzo et al., Combust. Flame, 152-3 (2008), 451-460. 6.Modest M.F., Radiative Heat Transfer, Mc Graw-Hill, NY, 1993

Caractérisation fonctionnelle de gènes impliqués dans le développement du pollen chez Arabidopsis thaliana

.onferes a high degree of resistance to various mechanical and chemical stresses. During the evolution, this properties enabled the plant to adapat to land conditions. We caracterized two Polyketide Sythases (PKSA and PKSB) and two Tetraketide -pyrone Reductases (TKPR1 and TKPR2). By immunolocalisation, in situ hybridization and microscopy analysis we showed those proteins are involved in the pollen wall synthesis.We investigated the in vitro activity of the recombinant proteins and showed that the two PKS catalyzed the condensation of 2 or 3 malonyl-CoA with various fatty acid CoA esters, producing the corresponding tri and tetraketides. We also demonstrated that the tetraketides produced by PKS were substrates of the TKPR1 and TKPR2. In vitro, they reduced the cetone function of the lateral chain to a secondary alcohol forming hydroxylated compounds involved in the polymerization of sporopollenin.In tapetum cells, the synthesis of sporopollenin monomers is achieved in a few hours. To explain the underlying metabolic rate, I studied the cellular organization of the metabolic pathway. By immunodetection and GFP fusion experiments I localized PKSA, PKSB and TKPR1 to the endoplasmic reticulum while TKPR2 was mainly cytosolic. Then, interaction studies by HIS pull-down, FLIM-FRET and double hybride experiments showed the occurrence of a metabolon localized to the ER. Finally, by phylogenetic analysis, we showed the conservation of the genes involved in sporopollenin biosynthesis pathway, from mosses to higher plants.Le polymère de sporopollénine est un constituant majeur de l’exine, la partie externe de la paroi du grain de pollen. Son exceptionnelle résistance permet de les protéger des stress environnementaux de nature mécanique ou chimique. Il constitue une des clefs de la colonisation du milieu terrestre par les plantes. Au cours de ma thèse, j’ai caractérisé deux Polykétide Synthases (PKS-A et PKS-B) et deux Tétrakétide α-Pyrone Réductases (TKPR1 et TKPR2) d’Arabidopsis thaliana. Par immunolocalisation, hybridation in situ et des études de microscopie j’ai montré que ces protéines intervenaient dans la synthèse de la paroi pollinique. In vitro, les deux PKS catalysent la condensation de 2 ou 3 molécules de malonyl-CoA sur différents esters de CoA d’acide gras pour former les tri et tétrakétide α-pyrones correspondants, substrat de TKPR1 et TKPR2. In vitro, celles-ci réduisent la fonction cétone en alcool secondaire formant des composés hydroxylés, précurseurs du polymère de sporopollénine. Dans les cellules du tapétum, la synthèse des monomères de sporopollénine se déroule en quelques heures seulement. Par immunodétection et en fusionnant les protéines à la GFP, j’ai montré que ces enzymes se trouvent à la surface du réticulum endoplasmique à l’exception de TKPR2. Des expériences de HIS-pull-down, de FLIM-FRET et de double hybride nous ont ensuite permis de suggérer que ces protéines forment un métabolon. L’identification de gènes homologues dans de nombreuses espèces végétales y compris une mousse révèle que nous avons identifié une voie métabolique très ancienne conservée au sein des angiospermes

Physique de la mêlée

The scrum is an essential element of a Rugby Union game. It consists of the ball being put back into play in opposition of strength between two packs of 8 forwards each. Each pack is organized in 3 rows with 3 players in the first row, 4 players behind them, and a last player in the third row. The scrum is orchestrated by the referee's calls which have changed over the history of Rugby to protect the physical integrity of the players. We can divide the scrum into two distinct phases in force production: an impact phase during which each pack accelerates and collides with the other, followed by a continuous pushing phase after the throw-in of the ball under the scrum. During the sustained push phase, the players of each pack try to synchronize to produce the greatest collective force. This thesis, financed by the professional rugby club of Racing 92, focuses on these two phases with experimental studies conducted at the individual level in order to understand the mechanisms of force production. First, using a scrum training machine equipped with force sensors called the "Atelier de la mêlée" and belonging to the French Federation of Rugby, we characterize individual players in order to construct a pusher phase space that allows us to quantify the quality of a scrum impact. Then, thanks to an individual scrum machine that we developed in the laboratory -also equipped with force sensors- we conducted experimental studies to find the individual scrummaging posture that maximizes the force produced by a player. We have also led a study that looks at the influence of the size of the cleats under the shoes on the force produced by a player on synthetic turf. Finally, we study the scrum at the collective scale to understand the mechanisms of force transmission in a professional pack thanks to the "Atelier de la mêlée". The objective is to improve the performance in scrums through the identification of physical variables translating the synchronization of a pack and its efficiency of pushing.La mêlée est un élément primordial d'un match de rugby à XV. Elle consiste en une remise en jeu du ballon se déroulant sous la forme d’une opposition de force entre deux packs de 8 avants chacun. Chaque pack est organisé en 3 rangées avec 3 joueurs en premières lignes, 4 joueurs derrière eux et un dernier joueur en troisième rangée. La mêlée est orchestrée par les commandements de l’arbitre qui ont changé au fil de l’Histoire du Rugby afin de protéger l’intégrité physique des joueurs. Ceci étant, en terme de production de force par chacun des deux packs, nous pouvons diviser la mêlée peut en deux phases distinctes: une phase d’impact pendant laquelle chaque pack accélère et entre en collision avec l’autre, suivie d’une phase de poussée continue après l’introduction du ballon sous l’édifice pendant laquelle les joueurs de chacun des packs essaient de se synchroniser pour produire la plus grande force collective. Cette thèse CIFRE, financée par le club professionnel de Rugby du Racing 92, s’intéresse à ces deux phases avec des études expérimentales menées à l’échelle individuelle afin de comprendre les mécanismes de production de force. Dans un premier temps, grâce à une machine d’entraînement à la mêlée équipée de capteurs de force appelée l’Atelier de la mêlée et appartenant à la Fédération Française de Rugby, nous avons caractérisé individuellement les joueurs à afin de construire un espace des phases qui permet de quantifier la qualité d’un impact d’entrée en mêlée. Ensuite, grâce à une machine de mêlée individuelle que nous avons développé au laboratoire -équipée elle aussi de capteurs de forces- nous avons conduit des études expérimentales permettant de rechercher la position individuelle de poussée qui maximiser la force produite par un joueur. Nous avons de plus mené une étude qui regarde l’influence de la taille des crampons sur la force produite par un joueur sur un gazon synthétique. Le travail de thèse s’est finalement dirigé à l’échelle collective afin de comprendre les mécanismes de transmission des forces dans un pack professionnel grâce à l’Atelier de la mêlée. L'objectif sportif étant d'améliorer les performances en mêlée grâce à l'identification des variables physiques traduisant la synchronisation d'un pack et son efficacité de poussée

Functional characterisation of genes involved in pollen development in Arabidopsis thaliana

Le polymère de sporopollénine est un constituant majeur de l’exine, la partie externe de la paroi du grain de pollen. Son exceptionnelle résistance permet de les protéger des stress environnementaux de nature mécanique ou chimique. Il constitue une des clefs de la colonisation du milieu terrestre par les plantes. Au cours de ma thèse, j’ai caractérisé deux Polykétide Synthases (PKS-A et PKS-B) et deux Tétrakétide α-Pyrone Réductases (TKPR1 et TKPR2) d’Arabidopsis thaliana. Par immunolocalisation, hybridation in situ et des études de microscopie j’ai montré que ces protéines intervenaient dans la synthèse de la paroi pollinique. In vitro, les deux PKS catalysent la condensation de 2 ou 3 molécules de malonyl-CoA sur différents esters de CoA d’acide gras pour former les tri et tétrakétide α-pyrones correspondants, substrat de TKPR1 et TKPR2. In vitro, celles-ci réduisent la fonction cétone en alcool secondaire formant des composés hydroxylés, précurseurs du polymère de sporopollénine. Dans les cellules du tapétum, la synthèse des monomères de sporopollénine se déroule en quelques heures seulement. Par immunodétection et en fusionnant les protéines à la GFP, j’ai montré que ces enzymes se trouvent à la surface du réticulum endoplasmique à l’exception de TKPR2. Des expériences de HIS-pull-down, de FLIM-FRET et de double hybride nous ont ensuite permis de suggérer que ces protéines forment un métabolon. L’identification de gènes homologues dans de nombreuses espèces végétales y compris une mousse révèle que nous avons identifié une voie métabolique très ancienne conservée au sein des angiospermes..onferes a high degree of resistance to various mechanical and chemical stresses. During the evolution, this properties enabled the plant to adapat to land conditions. We caracterized two Polyketide Sythases (PKSA and PKSB) and two Tetraketide -pyrone Reductases (TKPR1 and TKPR2). By immunolocalisation, in situ hybridization and microscopy analysis we showed those proteins are involved in the pollen wall synthesis.We investigated the in vitro activity of the recombinant proteins and showed that the two PKS catalyzed the condensation of 2 or 3 malonyl-CoA with various fatty acid CoA esters, producing the corresponding tri and tetraketides. We also demonstrated that the tetraketides produced by PKS were substrates of the TKPR1 and TKPR2. In vitro, they reduced the cetone function of the lateral chain to a secondary alcohol forming hydroxylated compounds involved in the polymerization of sporopollenin.In tapetum cells, the synthesis of sporopollenin monomers is achieved in a few hours. To explain the underlying metabolic rate, I studied the cellular organization of the metabolic pathway. By immunodetection and GFP fusion experiments I localized PKSA, PKSB and TKPR1 to the endoplasmic reticulum while TKPR2 was mainly cytosolic. Then, interaction studies by HIS pull-down, FLIM-FRET and double hybride experiments showed the occurrence of a metabolon localized to the ER. Finally, by phylogenetic analysis, we showed the conservation of the genes involved in sporopollenin biosynthesis pathway, from mosses to higher plants

Rugby Union Scrum Physics

La mêlée est un élément primordial d'un match de rugby à XV. Elle consiste en une remise en jeu du ballon se déroulant sous la forme d’une opposition de force entre deux packs de 8 avants chacun. Chaque pack est organisé en 3 rangées avec 3 joueurs en premières lignes, 4 joueurs derrière eux et un dernier joueur en troisième rangée. La mêlée est orchestrée par les commandements de l’arbitre qui ont changé au fil de l’Histoire du Rugby afin de protéger l’intégrité physique des joueurs. Ceci étant, en terme de production de force par chacun des deux packs, nous pouvons diviser la mêlée peut en deux phases distinctes: une phase d’impact pendant laquelle chaque pack accélère et entre en collision avec l’autre, suivie d’une phase de poussée continue après l’introduction du ballon sous l’édifice pendant laquelle les joueurs de chacun des packs essaient de se synchroniser pour produire la plus grande force collective. Cette thèse CIFRE, financée par le club professionnel de Rugby du Racing 92, s’intéresse à ces deux phases avec des études expérimentales menées à l’échelle individuelle afin de comprendre les mécanismes de production de force. Dans un premier temps, grâce à une machine d’entraînement à la mêlée équipée de capteurs de force appelée l’Atelier de la mêlée et appartenant à la Fédération Française de Rugby, nous avons caractérisé individuellement les joueurs à afin de construire un espace des phases qui permet de quantifier la qualité d’un impact d’entrée en mêlée. Ensuite, grâce à une machine de mêlée individuelle que nous avons développé au laboratoire -équipée elle aussi de capteurs de forces- nous avons conduit des études expérimentales permettant de rechercher la position individuelle de poussée qui maximiser la force produite par un joueur. Nous avons de plus mené une étude qui regarde l’influence de la taille des crampons sur la force produite par un joueur sur un gazon synthétique. Le travail de thèse s’est finalement dirigé à l’échelle collective afin de comprendre les mécanismes de transmission des forces dans un pack professionnel grâce à l’Atelier de la mêlée. L'objectif sportif étant d'améliorer les performances en mêlée grâce à l'identification des variables physiques traduisant la synchronisation d'un pack et son efficacité de poussée.The scrum is an essential element of a Rugby Union game. It consists of the ball being put back into play in opposition of strength between two packs of 8 forwards each. Each pack is organized in 3 rows with 3 players in the first row, 4 players behind them, and a last player in the third row. The scrum is orchestrated by the referee's calls which have changed over the history of Rugby to protect the physical integrity of the players. We can divide the scrum into two distinct phases in force production: an impact phase during which each pack accelerates and collides with the other, followed by a continuous pushing phase after the throw-in of the ball under the scrum. During the sustained push phase, the players of each pack try to synchronize to produce the greatest collective force. This thesis, financed by the professional rugby club of Racing 92, focuses on these two phases with experimental studies conducted at the individual level in order to understand the mechanisms of force production. First, using a scrum training machine equipped with force sensors called the "Atelier de la mêlée" and belonging to the French Federation of Rugby, we characterize individual players in order to construct a pusher phase space that allows us to quantify the quality of a scrum impact. Then, thanks to an individual scrum machine that we developed in the laboratory -also equipped with force sensors- we conducted experimental studies to find the individual scrummaging posture that maximizes the force produced by a player. We have also led a study that looks at the influence of the size of the cleats under the shoes on the force produced by a player on synthetic turf. Finally, we study the scrum at the collective scale to understand the mechanisms of force transmission in a professional pack thanks to the "Atelier de la mêlée". The objective is to improve the performance in scrums through the identification of physical variables translating the synchronization of a pack and its efficiency of pushing