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82e congrès de l'Acfas

Développements de la méthode Density Functional Tight Binding pour la simulation moléculaire

Auteur : Jerome Cuny
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
Nous présenterons diverses extensions de la  méthode  Density Functional Tight Binding (DFTB) ainsi que ses combinaisons avec des algorithmes de simulation intensive, notamment  les progrès algorithmiques pour traiter les  grands systèmes,  l' utilisations de la DFTB dans  des simulations  nécessitant un grand nombre de calcul de l'énergie et/ou des forces,  la combinaison de la méthode DFTB avec la dynamique quantique  PIMD  (intégrales de chemins), des approches vers le calcul  des états excités.  Les applications porteront sur la simulation de propriétés  d'agrégats et complexes molécul…

82e congrès de l'Acfas

Prédire l'hydratation de systèmes protéines-ligands

Auteur : Jean-François Truchon
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
Idéalement, la conception rationnelle de médicaments peut s'appuyer sur la structure rayon-X de la cible thérapeutique. Dans un tel cas, un ligand biologiquement actif peut être amélioré par l'optimisation des interactions protéine-ligand. Le rôle de l'eau comme agent liant ou déstabilisant est souvent négligé. Or, selon plusieurs études, une majorité de structures rayon-X rapportent au moins une molécule d'eau qui unit le ligand à la protéine et participe directement à la complexation. Il arrive souvent que la résolution crystallographique ne permette pas d'identifier les sites aqueux. Ce…

82e congrès de l'Acfas

Pause

Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie

82e congrès de l'Acfas

Transition du discret vers le continu : la clé serait-elle au niveau mésoscopique?

Auteur : Etienne Levert
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
L'étude de l'échelle mésoscopique montre que plusieurs propriétés de la matière évoluent d'un régime discret à un régime continu. Cette transition s'observe, par exemple, en étudiant les interactions se produisant à deux longueurs d'échelle différentes. Par exemple, il est possible d'imaginer ce type de transition en étudiant l'évolution du concept d'une roue moléculaire sur différentes longueurs d'échelle. Plus la taille de cette augmente moins la granulosité de sa structure fine est en fait perceptible. C'est l'étude de cette transition qui motive les travaux présentés ici. Nous nous int…

82e congrès de l'Acfas

Nouveaux logiciels pour la découverte de médicaments : développement et application à la préparation d'inhibiteurs d'enzymes

Auteur : Nicolas Moitessier
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
La mise au point de médicaments est une entreprise couteuse et laborieuse. Depuis quelques années, l'application de simulations informatiques a permis d'améliorer la conception de nouveaux médicaments et la compréhension de leurs modes d'action et.  Notre laboratoire combine le développement de logiciels, la synthèse organique et la biochimie pour à la fois développer de nouveaux logiciels plus fiables, rapides et faciles d'utilisation et les appliquer au développement de nouvelles molécules à visées thérapeutiques notamment dans le domaine des maladies neurodégénératives et des cancers. A…

82e congrès de l'Acfas

Ajustement par moindres carrés d'une fonction générique à des surfaces de potentiel à plusieurs dimensions

Auteur : René Fournier
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
Nous avons développé une méthode pour ajuster, de façon automatique, une fonction universelle à des surfaces de potentiel pour des systèmes ayant jusqu'à plusieurs dizaines d'atomes.     La fonction consiste en une somme d'énergies de cohésion atomiques dépendantes de l'environnement chimique. L'usager n'a besoin de définir aucun des termes de cette fonction. La méthlode fonctionne pour les systèmes  où les interactions ioniques sont assez faibles. Autrement, il n'y a pas de contraintes sur le type de système qu'on peut traiter. Nos tests montrent que le coût pour évaluer la fonction est 3…

82e congrès de l'Acfas

Caractérisation in silico des interactions entre le récepteur de l'élastine et différents constituants de la matrice extracellulaire

Auteur : Stephanie Baud
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
Le récepteur de l'élastine (RE) est un complexe trimérique constitué de l'association de 3 protéines : l'EBP (Elastin Binding Protein), la protéine protectrice cathépsine A et la neuraminidase-1. Ce récepteur hétérodimérique est impliqué dans le métabolisme de divers ligands et présente un mécanisme d'action très spécifique et compliqué mettant en jeu une cascade de processus dans le cadre de l'interaction avec les molécules d'élastine, de tropoélastine ou des peptides issus de leurs dégradations. Ce récepteur de l'élastine participe également activement aux phénomènes de signalisation cel…

82e congrès de l'Acfas

Mot de clôture

Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie

82e congrès de l'Acfas

Validation des prédictions de la théorie de la fonctionnelle de la densité concernant le caractère semi-métallique des nanoparticules de carbone par méthodes multiréférences

Auteur : Gilles Peslherbe
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
Les propriétés de nanoparticules représentatives des domaines du carbone amorphe et graphitique ont été étudiées par calculs de chimie quantique, utilisant la très populaire théorie de la fonctionelle de la densité (density-functional theory – DFT) ainsi que la théorie du champ auto-consistant multi-références (complete-active space self-consistent field - CASSCF). Ils'avère que le caractère semi-métallique des nanoparticules de carbone prédit par la DFT, c'est-à dire la pseudo-dégénerescence énergetique d'états de spin, est de fait confirmé par les calculs CASSCF, une théorie certes plus …

82e congrès de l'Acfas

Mot de bienvenue

Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie

82e congrès de l'Acfas

Modélisation multiéchelle de réactions chimiques dans des milieux complexes

Auteur : Dennis Salahub
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
Un rapport de progrès vers la modélisation multi-échelles de réactions chimiques dans des milieux complexes sera présenté. Selon le progrès des différents projets, on traitera le processus de transcription, la génération de l'ARN-méssager, par l'enzyme ARN-polymérase, d'une part, et le transfert d'électrons entre protéines, d'autre part. On mettra au foyer la façon de faire fonctionner plusieurs méthodologies dans une approche systémique: chimie quantique (théorie de la fonctionelle de la densité et méthodes semi-empiriques), dynamique moléculaire, méthodes QM/MM, Monte Carlo cinétique, mé…

82e congrès de l'Acfas

Interrupteur lumineux et autres propriétés photophysiques : influence de l'ADN

Auteur : Xavier Assfeld
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
La très célèbre double hélice de l'ADN est capable de modifier profondément les propriétés photo-physiques de certains chromophores. Les spectres d'absorption ou d'émission UV/Visible peuvent subir des variations en intensité et/ou en longueur d'onde en fonction de la présence de brin d'ADN dans la solution par exemple. La molécule d'ADN est aussi responsable du spectaculaire effet d'interrupteur lumineux que l'on rencontre pour certains complexes de métaux de transition. En présence d'ADN ces complexes peuvent émettre de la lumière alors qu'ils en sont incapables en solution ou vice versa…

82e congrès de l'Acfas

Dynamique d'un modèle de protéine immergée dans un solvant implicite

Auteur : Jeremy Schofield
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
Un modèle simple de protéine immergée dans un solvant implicite est analysé. Dans le modèle, les monomères interagissent par des potentiels discontinus dont la forme simple permet l'identification de la structure.  Il est supposé que les interactions rapides de monomère-solvant fournissent un frottement suffisant pour que le mouvement des monomères obéisse à l'équation de Smoluchowski. Il est démontré par simulation que la vitesse des transitions entre les configurations de la chaîne est bien décrite par la solution de temps moyen de premier passage. En intégrant les vitesses de transition…

82e congrès de l'Acfas

Mécanisme de conduction ionique sélective dans les canaux sodiques bactériens NaVAb

Auteur : Régis Pomès
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
La perméation sélective des ions à travers les membranes des cellules excitables est à l'origine de la génération et de la régulation des signaux électriques dans tous les organismes vivants. Ainsi, les canaux sodiques dépendant du potentiel (NaV) sont responsables de l'initiation et de la propagation du potentiel d'action dans les myocytes cardiaques, les neurones et les cellules endocrines. L'élucidation récente de la structure cristalline du canal sodique bactérien NaVAb ouvre la voie à des études visant à identifier les bases moléculaires de la conduction des ions…

82e congrès de l'Acfas

Pause

Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie

82e congrès de l'Acfas

Nouvelles perspectives dans la compréhension de phases liquides cristallines

Auteur : Armand Soldera
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
Outre les applications technologiques des cristaux liquides, cet état particulier de la matière offre un cadre d'étude intéressant pour mieux appréhender le lien entre le microscopique et le macroscopique. Un simple changement structural peut en effet affecter grandement le comportement macroscopique, en particulier le polymorphisme liquide cristallin. Le cas des isomères répondant à cette définition suscite davantage d'intérêt, en particulier du point de vue de la simulation moléculaire. Le même champ de forces est utilisé pour traiter les interactions au sein de ces molécules. De ce fait…

82e congrès de l'Acfas

Une théorie simple pour le calcul de la conductance à l'échelle moléculaire

Auteur : Matthias Ernzerhof
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
Les progrès récents concernant la manipulation d'objets à l'échelle atomique rendent possible la mesure de la conductance de molécules attachées à des contacts. Ces dispositifs électroniques moléculaires (DEM) sont des candidats pour la construction d'un nouveau type d'ordinateur. Pour créer un DEM avec une certaine fonctionnalité, il faut d'abord comprendre le mécanisme de transport des électrons dans les molécules. Ce but peut être réalisé en effectuant des simulations. Nous présentons une théorie simplifiée des DEM qui permet son application par des expérimentateurs. En utilisant cette …

82e congrès de l'Acfas

Propriétés statistiques de la distribution des multiplets d'acides aminés dans les protéines

Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
Les multiplets d'acides aminés sont pertinants à plusieurs phénomènes biophysiques. On connaît que les homomultiplets contribuent au pliement incorrect des protéines et aux désordres génétiques, tandis que les hétéromultiplets jouent un rôle dans la catalyse. Par contre, l'information quantitative sur ces multiplets nous manque; leur fréquence et distribution ne sont pas bien connues en fonction de la longueur et la structure secondaire des protéines. Ici, nous présentons des résults récents sur les propriétés statistiques de la distribution de homo- et hétéromultiplets courts. À partir de…

82e congrès de l'Acfas

Dynamique d'abstraction de l'hydrogène de surfaces de tungstène

Auteur : Pascal Larregaray
Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie
La compréhension intime des processus élémentaires hétérogènes — adsorption, désorption, recombinaison, …—  est un thème majeur de la physico-chimie des surfaces. Nous nous intéressons, en particulier, à la description théorique de la dynamique des collisions, réactives ou non, d'atomes et de molécules diatomiques avec des surfaces métalliques. Nous décrivons ici la réaction d'abstraction, par l'hydrogène atomique, d'atomes d'hydrogène chimisorbés sur les surfaces de tungstène — W(100) et W(110) —, systèmes chimiques pertinents pour la compréhension de l'interaction plasma/paroi dans les t…

82e congrès de l'Acfas

Dîner

Colloque : 211 - Nouvelles avancées théoriques et numériques en chimie et en biochimie

82e congrès de l'Acfas

Réutilisation des stériles miniers comme granulats dans un béton non structurel

Auteur : Youssef Benarchid
Colloque : 212 - Innovations dans le béton pour faire face au défi des infrastructures
Récemment, l'industrie minière au Québec se retrouve de plus en plus dans le besoin d'une politique destinée à la recherche de solutions adaptées afin de répondre aux normes et exigences environnementales entre autres en matière de gestion des rejets miniers générés. Le développement de filières de valorisation de rejets peu ou non sulfureux comme matière première secondaire devient alors un grand atout environnemental, économique et social. Cette réutilisation qui peut se faire hors site minier lui permettra de baisser le volume de matériaux stériles à entreposer en surface. L'objectif de…

82e congrès de l'Acfas

Parapets préfabriqués innovants en bétons fibrés à haute et ultra-haute performances pour les ponts 

Auteur : Amadou Thiaw
Colloque : 212 - Innovations dans le béton pour faire face au défi des infrastructures
Les parapets utilisés dans la vaste majorité des ponts au Canada sont coulés en place avec du béton haute performance. Cette technique présente certains inconvénients. D'abord, les déformations du parapet nouvellement installé sont restreintes par la dalle de pont rigide. Ceci mène fréquemment à la formation d'une fissuration traversante dans le parapet qui est préjudiciable à sa durabilité. Ensuite, cette technique exige une longue période de construction qui retarde la mise en service des ponts. Dans ce contexte, l'École Polytechnique de Montréal a développé des parapets préfabriqués en …

82e congrès de l'Acfas

Cicatrisation des matériaux cimentaires : développement d'un traitement bactérien

Auteur : Jean Ducasse-Lapeyrusse
Colloque : 212 - Innovations dans le béton pour faire face au défi des infrastructures
Pour accélérer le processus naturel d'autocicatrisation et pour parvenir à cicatriser complètement des fissures larges dans les mortiers, la biocicatrisation semble l'un des moyens les plus prometteurs. L'objectif principal de cette recherche est de mieux comprendre les mécanismes de la biocicatrisation des matériaux cimentaires pour pouvoir accélérer la cinétique et maximiser l'efficacité du colmatage de fissures relativement importantes. L'approche de biocicatrisation étudiée consiste à imprégner les fissures à l'aide d'un milieu de culture (milieu précurseur) contenant des souches bacté…

82e congrès de l'Acfas

Comment déterminer la date optimale d'investissement en infrastructures

Auteur : Charli Tandja
Colloque : 212 - Innovations dans le béton pour faire face au défi des infrastructures
Le vieillissement des infrastructures publiques comme les ponts métropolitains nécessite une analyse financière et technique soignée pour déterminer la date optimale des réparations majeures. Cette étude propose une approche de simulation Monte Carlo basée sur la théorie des options réelles, ce qui permet l'évolution stochastique des variables financières, économiques et physiques. Les résultats sont présentés sous forme d'une interface Matlab qui permet de trouver des solutions optimales en fonction des paramètres du problème tels que définis par l'utilisateur. Les résultats consistent en…

82e congrès de l'Acfas

Élaboration et caractérisation d'un béton composite à granulats composites

Auteur : Samira Bouaziz
Colloque : 212 - Innovations dans le béton pour faire face au défi des infrastructures
Cette étude, répondant aux exigences du développement durable, consiste à élaborer, caractériser et modéliser un béton composite, obtenu par substitution d'une fraction appropriée de granulats naturels par des granulats composites nouveaux, élaborés en enrobant des billes de polypropylène avec de la poudre de marbre ou de céramique, issues de la récupération, par un coulis de chaux, pour annihiler le phénomène de remontée de la bille non enrobée dû à l'absence d'adhérence du polypropylène dans la matrice béton. Le granulat composite ainsi obtenu a fait l'objet d'une modélisation mathématiq…


Autre type de recherche