Note ABES Reconstruction tomographique d'objets déformables pour la cryo-microscopie électronique à particules isolées TomographIc reconstruction for deformable object applied to single particle cryo-electron microscopy Tomographie Réduction de dimension non linéaire Reconstruction ab-initio Estimation de paramètre Problème inverse Tomography Manifold learning Ab-initio reconstruction Parameter estimation Inverse problem 006.3 621.381 Cryomicroscopie Structure moléculaire Tomographie Reconnaissance d'objets (informatique) La cryo-microscopie électronique à particules isolées est une modalité d’imagerie permettant d’estimer la structure 3D de molécules. L’obtention d’un volume 3D est effectué par des algorithmes de reconstruction tomographique après acquisition par un microscope électronique à transmission d’un ensemble d’images de projection de l’objet observé. Les méthodes de reconstruction tomographique existantes permettent de déterminer la structure des molécules avec des résolutions proches de l’angström. Cependant la résolution est dégradée lorsque les molécules observées sont déformables. Les travaux réalisés au cours de cette thèse contribuent au développement de méthodes de traitement informatique des données (projections) dans le but de prendre en compte les déformations de l’objet observé dans le processus de reconstruction tomographique ab initio. Les problématiques principales abordées dans ce mémoire sont l’estimation des paramètres de projection basée sur la réduction de dimension non-linéaire, la détection des arêtes erronées dans les graphes de voisinages pour l’amélioration de la robustesse au bruit des méthodes de réduction de dimension, et la reconstruction tomographique basée sur un modèle paramétrique du volume. Single particle cryo-electron microscopy is a technique that allows to estimate the 3D structure of biological complex. The construction of the 3D volume is performed by computerized tomography applied on a set of projection images from transmission electron microscope. Existing tomographic reconstructionalgorithms allow us to visualize molecular structure with a resolution around one angstrom. However the resolution is degraded when the molecules are deformable. This thesis contributes to the development of signal processing method in order to take into account the deformation information of the observed object for the ab initio tomographic reconstruction. The main contributions of this thesis are the estimation of projection parameters based on non-linear dimensionreduction, the false edges detection in neighborhood graphs to improve noise robustness of dimension reduction methods, and tomographic reconstruction based on a parametric model of the volume. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 26086781 Université de Strasbourg Strasbourg 2019-12-31 https://theses.hal.science/tel-02110590 application/pdf 25949895 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2018/MICHELS_Yves_2018_ED269.pdf http://www.theses.fr/2018STRAD031/abes https://theses.hal.science/tel-02110590 https://theses.hal.science/tel-02110590 https://theses.hal.science/tel-02110590 Michels Yves 1992-08-25 FR 235445266 https://theses.fr/2018STRAD031 2018STRAD031 https://doi.org/10.70675/63385f33zef4dz43fdz8aefz53ef6b88915a 2018-09-26 Informatique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Tajine Mohamed MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 12850210X Schultz Patrick MADS_PRESIDENT_DU_JURY 060895500 Heinrich Christian MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 161832326 Jonic Slavica MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 202696138 Kervrann Charles MADS_RAPPORTEUR_1 103581162 Lézoray Olivier MADS_RAPPORTEUR_2 17227687X École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 176969721 260728 ddc:004 ddc:620 Tajine Mohamed Schultz Patrick Heinrich Christian Jonic Slavica Kervrann Charles Lézoray Olivier École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg) PDF 26086781