Développement et applications d’un outil bio-informatique pour la détection de similarités de champs d’interaction moléculaire

Résumé : Les méthodes de détection de similarités de sites de liaison servent entre autres à la prédiction de fonction et à la prédiction de cibles croisées. Ces méthodes peuvent aider à prévenir les effets secondaires, suggérer le repositionnement de médicament existants, identifier des cibles polypharmacologiques et des remplacements bio-isostériques. La plupart des méthodes utilisent des représentations basées sur les atomes, même si les champs d’interaction moléculaire (MIFs) représentent plus directement ce qui cherche à être identifié. Nous avons développé une méthode bio-informatique, IsoMif, qui détecte les similarités de MIF entre différents sites de liaisons et qui ne nécessite aucun alignement de séquence ou de structure. Sa performance a été comparée à d’autres méthodes avec des bancs d’essais, ce qui n’a jamais été fait pour une méthode basée sur les MIFs. IsoMif performe mieux en moyenne et est plus robuste. Nous avons noté des limites intrinsèques à la méthodologie et d’autres qui proviennent de la nature. L’impact de choix de conception sur la performance est discuté. Nous avons développé une interface en ligne qui permet la détection de similarités entre une protéine et différents ensembles de MIFs précalculés ou à des MIFs choisis par l’utilisateur. Des sessions PyMOL peuvent être téléchargées afin de visualiser les similarités identifiées pour différentes interactions intermoléculaires. Nous avons appliqué IsoMif pour identifier des cibles croisées potentielles de drogues lors d’une analyse à large échelle (5,6 millions de comparaisons). Des simulations d’arrimage moléculaire ont également été effectuées pour les prédictions significatives. L’objectif est de générer des hypothèses de repositionnement et de mécanismes d’effets secondaires observés. Plusieurs exemples sont présentés à cet égard.

Influence d'un incitatif financier destiné aux médecins de famille sur la gestion du diabète des Néo-Brunswickois

Résumé: Problématique : En réponse à la prévalence accrue de la maladie du diabète et au fardeau économique important que représente cette maladie sur le système de santé international, des programmes incitatifs pour les maladies chroniques furent instaurés à travers le monde. Ces programmes visent à inciter les médecins à appliquer les lignes directrices chez leurs patients avec besoin complexe en vue d’améliorer la santé des patients et par la suite de réduire les coûts incombés par le système de santé. Les programmes incitatifs étant nombreux et différents d’un pays à l’autre, les études actuelles ne semblent pas s’entendre sur les répercussions de tels programmes sur la santé des patients atteints de diabète. L’objectif de cette étude est d’évaluer les retombées d’un incitatif financier sur le contrôle glycémique de la population atteinte de diabète du Nouveau-Brunswick, au Canada. Méthodes : Cette étude transversale répétée et de cohorte a été menée grâce à des bases de données administratives du Nouveau-Brunswick contenant des données sur dix ans pour 83 580 patients adultes atteints de diabète et 583 médecins de famille éligibles. La santé des patients a été évaluée au niveau du contrôle glycémique, en mesurant les valeurs moyennes d’A1C annuelles à l’aide de régressions linéaires multivariées. Afin d’évaluer si les médecins changeaient leur pratique avec l’implantation du programme incitatif, nous regardions au niveau de la probabilité de recours annuel à au moins deux tests d’A1C en utilisant des régressions logistiques multivariées. Résultats : La probabilité de recours annuel à au moins deux tests d’A1C était plus élevée dans quatre sous-groupes étudiés : les patients nouvellement diagnostiqués après l’implantation du programme avaient des cotes plus élevées comparées aux nouveaux patients avant l’implantation du programme (OR=1.23 [1.18-1.28]); les patients pour lesquels un médecin avait réclamé l’incitatif comparés aux patients pour lesquels aucun médecin n’avait réclamé l’incitatif (OR=2.73 [2.64-2.81]); les patients pour lesquels un médecin avait réclamé l’incitatif avaient des cotes plus élevées après l’implantation du programme comparé à avant (OR=1.89 [1.80-1.98]); et finalement, les patients suivis par un médecin de famille qui a déjà réclamé l’incitatif avaient des cotes 24% plus élevées (OR=1.24 [1.15-1.34]). Il n’y avait pas de différence dans les valeurs d’A1C annuelles entre les 4 sous-groupes étudiés. Conclusion : L’implantation du programme incitatif a démontré que les médecins ont une meilleure probabilité de prescrire au moins deux tests d’A1C, ce qui suggère une meilleure prise en charge des patients. Cependant, le manque de changement au niveau du contrôle glycémique du patient suggère que l’étude des répercussions de l’incitatif devra être poursuivie afin de voir si elle mène à une amélioration d’issues cliniques chez les patients.

Mesure de sections efficaces absolues vibrationnelles pour la collision d’électrons de basse énergie (1-19 eV) avec le tétrahydrofurane (THF) condensé

Résumé: Ce mémoire de maîtrise est une étude des probabilités d’interactions (sections efficaces) des électrons de basse énergie avec une molécule d’intérêt biologique. Cette molécule est le tétrahydrofurane (THF) qui est un bon modèle de la molécule constituant la colonne vertébrale de l’ADN; le désoxyribose. Étant donné la grande quantité d’électrons secondaires libérés lors du passage des radiations à travers la matière biologique et sachant que ceux-ci déposent la majorité de l’énergie, l’étude de leurs interactions avec les molécules constituant l’ADN devient rapidement d’une grande importance. Les mesures de sections efficaces sont faites à l’aide d’un spectromètre à haute résolution de pertes d’énergie de l’électron. Les spectres de pertes d’énergie de l’électron obtenus de cet appareil permettent de calculer les valeurs de sections efficaces pour chaque vibration en fonction de l’énergie incidente de l’électron. L’article présenté dans ce mémoire traite de ces mesures et des résultats. En effet, il présente et explique en détail les conditions expérimentales, il décrit la méthode de déconvolution qui est utilisée pour obtenir les valeurs de sections efficaces et il présente et discute des 4 résonances observées dans la dépendance en énergie des sections efficaces. En effet, cette étude a permis de localiser en énergie 4 résonances et celles-ci ont toutes été confirmées par des recherches expérimentales et théoriques antérieures sur le sujet des collisions électrons lents-THF. En outre, jamais ces résonances n’avaient été observées simultanément dans une même étude et jamais la résonance trouvée à basse énergie n’avait été observée avec autant d’intensité que cette présente étude. Cette étude a donc permis de raffiner notre compréhension fondamentale des processus résonants impliqués lors de collisions d’électrons secondaires avec le THF. Les valeurs de sections efficaces sont, quant à elles, très prisées par les théoriciens et sont nécessaires pour les simulations Monte Carlo pour prédire, par exemple, le nombre d’ions formées après le passage des radiations. Ces valeurs pourront justement être utilisées dans les modèles de distribution et dépôt d’énergie au niveau nanoscopique dans les milieux biologiques et ceux-ci pourront éventuellement améliorer l’efficacité des modalités radiothérapeutiques.

Analyse des facteurs pouvant contribuer à l’augmentation de la prévalence du diabète de type 2 au Nouveau-Brunswick

Résumé : Problématique : Une augmentation importante de la prévalence du diabète a été observée au Nouveau-Brunswick au cours de la dernière décennie. Sachant que le diabète est associé à des complications de santé nombreuses et à des coûts élevés infligés au système de soins de santé, il devient important d’identifier les facteurs pouvant expliquer l’augmentation de la prévalence du diabète. L’étude a pour objectif de décrire l’évolution de ces facteurs afin de prioriser les interventions en lien avec cette maladie. Méthodes : Une revue critique de la littérature a permis l’identification de l’ensemble des facteurs pouvant expliquer l’augmentation de la prévalence du diabète. Des données administratives disponibles au Nouveau-Brunswick et des données tirées d’enquêtes de Statistique Canada ont été utilisées afin de décrire l’évolution de plusieurs des facteurs tirés de la revue critique de la littérature. Résultats : Une augmentation de 120% de la prévalence du diabète de type 2 au Nouveau-Brunswick a été observée entre 2001 et 2014. Cette augmentation pourrait être explicable par l’ensemble des cinq catégories de facteurs pouvant expliquer une augmentation de la prévalence dont plusieurs facteurs de risque individuels (dont l’obésité, le prédiabète et l’hypertension), de facteurs de risque environnementaux (dont l’urbanisation), de l’évolution de la maladie (exprimée par une diminution du taux de mortalité et une augmentation de l’incidence), de l’effet de détection (augmentation du nombre de personnes testées, diminution de la valeur d’HbA1c et de l’âge à la détection) et d’un effet du changement dans l’environnement (exprimé par un effet de période et de cohorte). Conclusion: L’augmentation de la prévalence du diabète notée au Nouveau-Brunswick pourrait s’expliquer par plusieurs facteurs de risque individuels, environnementaux, de l’évolution de la maladie, de l’effet de détection et d’un effet du changement dans l’environnement. Cette étude permettra de guider les actions sur le diabète au Nouveau-Brunswick et d’inspirer les autres provinces et pays à identifier les facteurs pouvant contribuer à l’augmentation de la prévalence du diabète grâce à la liste de l’ensemble des facteurs potentiellement explicatifs.

La construction de relations de confiance au sein des équipes-écoles d’établissements en milieu autochtone du Québec selon les perceptions de leur direction

Résumé : La gestion des ressources humaines dans les écoles situées au sein de communautés autochtones est marquée par différents enjeux d’ordres social, culturel, ethnoculturel, économique et administratif qui impactent les pratiques de leurs directions. Ceux-ci touchent à tous les aspects de la gestion des écoles et peuvent être révélateurs d’un malaise dans l’encadrement des actrices et des acteurs à travers des structures administratives, juridiques, éducatives ou de gouvernance qui comportent des défis relationnels et interactionnels majeurs. Ce type de malaise peut moduler les actions des actrices et des acteurs des établissements et peut entrainer des impacts dans leurs relations, notamment au niveau de leurs relations de confiance, essentielles à la qualité de leurs actions communes. L’approfondissement de cette problématique porte essentiellement sur les conditions associées à la construction de la confiance qui sont de différents ordres, c’est-à-dire contextuel, institutionnel, organisationnel, relationnel ou individuel. Utilisant une approche qualitative, cette recherche repose sur vingt-trois entrevues semi-dirigées avec des directions d’établissement provenant de dix-sept communautés et de trois nations autochtones différentes. L’analyse est menée à partir d’une approche exploratoire constructiviste et interprétativiste. Les conclusions permettent de dégager que la construction de relations de confiance entre des actrices et des acteurs sont tributaires de conditions dans lesquelles s’inscrivent des dynamiques interactionnelles particulières. Influencées par le contexte autochtone singulier, ces conditions sont préalables aux actrices et aux acteurs ou associées à leurs comportements, attitudes, actions ou pratiques. Il apparait que ces dynamiques s’inscrivent dans une configuration des équipes-écoles se caractérisant par six catégories-types d’individus qui se déclinent selon leur origine et leur appartenance ou leur identité ethnique, à savoir les voyageurs autochtones et allochtones, les étrangers autochtones et allochtones et les natifs autochtones et allochtones. La meilleure compréhension de cette organisation conduit à une conception large de la configuration des dynamiques interactionnelles entre des individus et des groupes et entre des communautés d’individus. Ces individus s’affilient spécifiquement selon des identités ou des appartenances individuelles ou de groupe qui peuvent être de différents ordres soit particulièrement, mais non exclusivement, ethnique, linguistique, familial ou se rapportant à des croyances particulières.

Compétences en littératie visuelle chez les étudiantEs en biologie au niveau collégial: bilan des apprentissages selon des activités digitales ou des activités de dessins à la main

This study examines the role of visual literacy in learning biology. Biology teachers promote the use of digital images as a learning tool for two reasons: because biology is the most visual of the sciences, and the use of imagery is becoming increasingly important with the advent of bioinformatics; and because studies indicate that this current generation of teenagers have a cognitive structure that is formed through exposure to digital media. On the other hand, there is concern that students are not being exposed enough to the traditional methods of processing biological information - thought to encourage left-brain sequential thinking patterns. Theories of Embodied Cognition point to the importance of hand-drawing for proper assimilation of knowledge, and theories of Multiple Intelligences suggest that some students may learn more easily using traditional pedagogical tools. To test the claim that digital learning tools enhance the acquisition of visual literacy in this generation of biology students, a learning intervention was carried out with 33 students enrolled in an introductory college biology course. The study compared learning outcomes following two types of learning tools. One learning tool was a traditional drawing activity, and the other was an interactive digital activity carried out on a computer. The sample was divided into two random groups, and a crossover design was implemented with two separate interventions. In the first intervention students learned how to draw and label a cell. Group 1 learned the material by computer and Group 2 learned the material by hand-drawing. In the second intervention, students learned how to draw the phases of mitosis, and the two groups were inverted. After each learning activity, students were given a quiz on the material they had learned. Students were also asked to self-evaluate their performance on each quiz, in an attempt to measure their level of metacognition. At the end of the study, they were asked to fill out a questionnaire that was used to measure the level of task engagement the students felt towards the two types of learning activities. In this study, following the first testing phase, the students who learned the material by drawing had a significantly higher average grade on the associated quiz compared to that of those who learned the material by computer. The difference was lost with the second “cross-over” trial. There was no correlation for either group between the grade the students thought they had earned through self-evaluation, and the grade that they received. In terms of different measures of task engagement, there were no significant differences between the two groups. One finding from the study showed a positive correlation between grade and self-reported time spent playing video games, and a negative correlation between grade and self-reported interest in drawing. This study provides little evidence to support claims that the use of digital tools enhances learning, but does provide evidence to support claims that drawing by hand is beneficial for learning biological images. However, the small sample size, limited number and type of learning tasks, and the indirect means of measuring levels of metacognition and task engagement restrict generalisation of these conclusions. Nevertheless, this study indicates that teachers should not use digital learning tools to the exclusion of traditional drawing activities: further studies on the effectiveness of these tools are warranted. Students in this study commented that the computer tool seemed more accurate and detailed - even though the two learning tools carried identical information. Thus there was a mismatch between the perception of the usefulness of computers as a learning tool and the reality, which again points to the need for an objective assessment of their usefulness. Students should be given the opportunity to try out a variety of traditional and digital learning tools in order to address their different learning preferences.