trEST, trGEN and Hits: access to databases of predicted protein sequences.

High throughput genome (HTG) and expressed sequence tag (EST) sequences are currently the most abundant nucleotide sequence classes in the public database. The large volume, high degree of fragmentation and lack of gene structure annotations prevent efficient and effective searches of HTG and EST data for protein sequence homologies by standard search methods. Here, we briefly describe three newly developed resources that should make discovery of interesting genes in these sequence classes easier in the future, especially to biologists not having access to a powerful local bioinformatics environment. trEST and trGEN are regularly regenerated databases of hypothetical protein sequences predicted from EST and HTG sequences, respectively. Hits is a web-based data retrieval and analysis system providing access to precomputed matches between protein sequences (including sequences from trEST and trGEN) and patterns and profiles from Prosite and Pfam. The three resources can be accessed via the Hits home page (http://hits. isb-sib.ch).

Landscape genetics of the Alpine newt (Mesotriton alpestris) inferred from a strip-based approach

Habitat destruction and fragmentation are known to strongly affect dispersal by altering the quality of the environment between populations. As a consequence, lower landscape connectivity is expected to enhance extinction risks through a decrease in gene flow and the resulting negative effects of genetic drift, accumulation of deleterious mutations and inbreeding depression. Such phenomena are particularly harmful for amphibian species, characterized by disjunct breeding habitats. The dispersal behaviour of amphibians being poorly understood, it is crucial to develop new tools, allowing us to determine the influence of landscape connectivity on the persistence of populations. In this study, we developed a new landscape genetics approach that aims at identifying land-uses affecting genetic differentiation, without a priori assumptions about associated ecological costs. We surveyed genetic variation at seven microsatellite loci for 19 Alpine newt (Mesotriton alpestris) populations in western Switzerland. Using strips of varying widths that define a dispersal corridor between pairs of populations, we were able to identify land-uses that act as dispersal barriers (i.e. urban areas) and corridors (i.e. forests). Our results suggest that habitat destruction and landscape fragmentation might in the near future affect common species such as M. alpestris. In addition, by identifying relevant landscape variables influencing population structure without unrealistic assumptions about dispersal, our method offers a simple and flexible tool of investigation as an alternative to least-cost models and other approaches.

Genetic differentiation in two European tree frog (Hyla arborea) metapopulations in contrasted landscapes of Western Switzerland

The survival of threatened species as the European tree frog (Hyla arborea) is strongly dependent on the genetic variability within populations, as well as gene flow between them. In Switzerland, only two sectors in its western part still harbour metapopulations. The first is characterised by a very heterogeneous and urbanized landscape, while the second is characterised by a uninterrupted array of suitable habitats. In this study, six microsatellite loci were used to establish levels of genetic differentiation among the populations from the two different locations. The results show that the metapopulations have: (i) weak levels of genetic differentiation (FST within metapopulation ≈ 0.04), (ii) no difference in levels of genetic structuring between them, (iii) significant (p = 0.019) differences in terms of genetic diversity (Hs) and observed heterozygozity (Ho), the metapopulation located in a disturbed landscape showing lower values. Our results suggest that even if the dispersal of H. arborea among contiguous ponds seems to be efficient in areas of heterogeneous landscape, a loss of genetic diversity can occur.

Conservation of a threatened European tree frog (Hyla arborea) metapopulation

Summary: Amphibians are among the most vulnerable animals of the world. One third of all species are currently threatened with extinction. Habitat loss is the major menace to pond- and stream-breeding species in the old world. In highly urbanized landscape like the Swiss Plateau, most species suffer from habitat reduction and fragmentation. Among all indigenous species, the European tree frog (Hyla arborea L., 1758) is one of the most endangered. It experienced an alarming decline during the last century and its regional long-term persistence is not guaranteed. We developed a monitoring framework based on calling male counts which included multiple visits to each wetland during the reproduction period in order to precisely determine its distribution on the Lemanic coast. Our results indicate that visiting populations 3 limes under suitable climatic conditions (temperature >20°C) provides reliable presence/absence data. Based on our monitoring data, we analyzed the species requirements regarding its breeding habitat. It appeared that anthropogenic activities had paradoxical effects on the species. On one hand, urbanization, traffic and intensive agriculture had a strong detrimental effect on tree frog distribution. On the other hand, large tree frog populations were frequently associated with gravel pits and military training grounds. Our results allowed us to create a habitat suitability map taking into account detrimental landscape elements around ponds (>1100m away from urban areas and >500m away from first class roads). In parallel, we developed a metapopulation model of the European tree frog in order to identify the critical threats to the long term persistence of the species. Our results indicated that suitable pond density is at the low end of the species requirements. Pond creation must therefore be considered an essential complementary approach to pond conservation and restoration. Our model also provided a mapping solution permitting the location of the must suitable area for pond creation from a metapopulation perspective. As many other amphibians, the European tree frog is not only exposed to an aquatic habitat (breeding and larval period), but also to a terrestrial stage (summer and overwintering habitats). Unfortunately, animals in their terrestrial phase are less conspicuous and, as a consequence, their terrestrial needs are relatively unknown. Using a recent tracking method (the Harmonic Direction Finder), we followed post-breeding frogs and identified favored terrestrial habitats, thus providing another practical conservation tool. We conclude that only the combination of multiple spatially explicit approaches (landscape-scale habitat suitability, metapopulation dynamics and terrestrial needs) is likely to provide wildlife managers with effective tools for the conservation of highly endangered amphibians. Résumé: Les amphibiens font partie des animaux les plus vulnérables du monde. Un tiers des espèces est actuellement menacé d'extinction. Dans l'ancien monde, la disparition des habitats constitue la principale menace pour les grenouilles, crapauds, tritons et salamandres. Dans les paysages fortement urbanisés comme le Plateau Suisse, la plupart des espèces souffrent d'une réduction et d'une fragmentation de leurs habitats. Parmi toutes les espèces indigènes, la rainette verte (Hyla arborea L., 1758) est l'une des plus menacée. Sa distribution a régressé de manière alarmante durant le siècle passé et sa survie régionale à long terme n'est pas assurée. Nous avons développé une méthode de suivi des populations se basant sur le comptage des mâles chanteurs durant la période de reproduction. Cette méthode requiert plusieurs visites à chaque plan d'eau de manière à déterminer précisément la distribution de l'espèce. Nos résultats démontrent que 3 visites par population dans des conditions climatiques favorable (température >20°C) permettent d'obtenir des données de présence/ absence valables. Sur la base de nos comptages sur la Côte lémanique, nous avons analysé les exigences de l'espèce concernant ses sites de reproduction. Il est apparu que les activités humaines avaient un effet paradoxal sur l'espèce. D'une part, l'urbanisation, le trafic routier et l'intensification de l'agriculture ont un effet fortement préjudiciable, tandis que d'autre part les plus grandes populations sont souvent associées à des gravières et autres places d'armes. Nos résultats ont permis de créer une carte de qualité d'habitat prenant en compte les éléments paysagers préjudiciables à la rainette (situé à plus de 1100m de zones urbaines et à plus de 500m de routes de première classe). En parallèle, nous avons développé un modèle métapopulationnel (incluant l'ensemble des populations) de manière à identifier les menaces prépondérantes sur la survie à long terme de l'espèce. Nos résultats ont permis de déterminer que la densité actuelle de plans d'eau adéquats est à la limite inférieure des exigences de l'espèce. La création d'étangs doit donc être considérée comme une approche indispensable et complémentaire à la protection et à la restauration des sites existants. Notre modèle a également fourni des résultats cartographiables permettant l'identification des sites les plus appropriés dans une perspective métapopulationnelle. Comme de nombreux autres amphibiens, la rainette verte est exposée à un habitat aquatique (reproduction et développement larvaire) ainsi qu'à un habitat terrestre (été et hiver). Les animaux étant particulièrement cryptiques dans cette seconde phase, leurs besoins terrestres sont relativement mal connus. Nous avons donc développé une nouvelle méthode de télémétrie basée sur le goniomètre harmonique. Cette méthode nous a permis de suivre des rainettes dans leurs migrations jusqu'à leurs habitats d'été et d'établir ainsi des recommandations pratiques pour la conservation de la rainette. Nous concluons que la combinaison de multiples approches spatialement explicites (qualité d'habitat, dynamique de métapopulation et habitats terrestres) est seule à même de produire des outils efficaces pour la conservation des espèces menacées d'amphibiens.

Inflammation-induced alteration of astrocyte mitochondrial dynamics requires autophagy for mitochondrial network maintenance.

Accumulating evidence suggests that changes in the metabolic signature of astrocytes underlie their response to neuroinflammation, but how proinflammatory stimuli induce these changes is poorly understood. By monitoring astrocytes following acute cortical injury, we identified a differential and region-specific remodeling of their mitochondrial network: while astrocytes within the penumbra of the lesion undergo mitochondrial elongation, those located in the core-the area invaded by proinflammatory cells-experience transient mitochondrial fragmentation. In brain slices, proinflammatory stimuli reproduced localized changes in mitochondrial dynamics, favoring fission over fusion. This effect was triggered by Drp1 phosphorylation and ultimately resulted in reduced respiratory capacity. Furthermore, maintenance of the mitochondrial architecture critically depended on the induction of autophagy. Deletion of Atg7, required for autophagosome formation, prevented the reestablishment of tubular mitochondria, leading to marked reactive oxygen species accumulation and cell death. Thus, our data reveal autophagy to be essential for regenerating astrocyte mitochondrial networks during inflammation.

Muscimol-induced death of GABAergic neurons in rat brain aggregating cell cultures.

During brain development, spontaneous neuronal activity has been shown to play a crucial role in the maturation of neuronal circuitries. Activity-related signals may cause selective neuronal cell death and/or rearrangement of neuronal connectivity. To study the effects of sustained inhibitory activity on developing inhibitory (GABAergic) neurons, three-dimensional primary cell cultures of fetal rat telencephalon were used. In relatively immature cultures, muscimol (10 microns), a GABAA receptor agonist, induced a transient increase in apoptotic cell death, as evidenced by a cycloheximide-sensitive increase of free nucleosomes and an increased frequency of DNA double strand breaks (TUNEL labeling). Furthermore, muscimol caused an irreversible reduction of glutamic acid decarboxylase activity, indicating a loss of GABAergic neurons. The muscimol-induced death of GABAergic neurons was attenuated by the GABAA receptor blockers bicuculline (100 microns) and picrotoxin (100 microns), by depolarizing potassium concentrations (30 mM KCl) and by the L-type calcium channel activator BAY K8644 (2 microns). As compared to the cholinergic marker (choline acetyltransferase activity), glutamic acid decarboxylase activity was significantly more affected by various agents known to inhibit neuronal activity, including tetrodotoxin (1 micron), flunarizine (5 microns), MK 801 (50 microns) and propofol (40 microns). The present results suggest that the survival of a subpopulation of immature GABAergic neurons is dependent on sustained neuronal activity and that these neurons may undergo apoptotic cell death in response to GABAA autoreceptor activation.

The MIGCLIM R package - seamless integration of dispersal constraints into projections of species distribution models

The MIGCLIM R package is a function library for the open source R software that enables the implementation of species-specific dispersal constraints into projections of species distribution models under environmental change and/or landscape fragmentation scenarios. The model is based on a cellular automaton and the basic modeling unit is a cell that is inhabited or not. Model parameters include dispersal distance and kernel, long distance dispersal, barriers to dispersal, propagule production potential and habitat invasibility. The MIGCLIM R package has been designed to be highly flexible in the parameter values it accepts, and to offer good compatibility with existing species distribution modeling software. Possible applications include the projection of future species distributions under environmental change conditions and modeling the spread of invasive species.

Climate change impact on biodiversity in Switzerland: a review. Journal for Nature Conservation

A noticeable increase in mean temperature has already been observed in Switzerland and summer temperatures up to 4.8 K warmer are expected by 2090. This article reviews the observed impacts of climate change on biodiversity and consider some perspectives for the future at the national level. The following impacts are already evident for all considered taxonomic groups: elevation shifts of distribution toward mountain summits, spread of thermophilous species, colonisation by new species from warmer areas and phenological shifts. Additionally, in the driest areas, increasing droughts are affecting tree survival and fish species are suffering from warm temperatures in lowland regions. These observations are coherent with model projections, and future changes will probably follow the current trends. These changes will likely cause extinctions for alpine species (competition, loss of habitat) and lowland species (temperature or drought stress). In the very urbanised Swiss landscape, the high fragmentation of the natural ecosystems will hinder the dispersal of many species towards mountains. Moreover, disruptions in species interactions caused by individual migration rates or phenological shifts are likely to have consequences for biodiversity. Conversely, the inertia of the ecosystems (species longevity, restricted dispersal) and the local persistence of populations will probably result in lower extinction rates than expected with some models, at least in 21st century. It is thus very difficult to estimate the impact of climate change in terms of species extinctions. A greater recognition by society of the intrinsic value of biodiversity and of its importance for our existence will be essential to put in place effective mitigation measures and to safeguard a maximum number of native species.

Nonenzymatic oxidation of trienoic fatty acids contributes to reactive oxygen species management in Arabidopsis.

In higher plants such as Arabidopsis thaliana, omega-3 trienoic fatty acids (TFAs), represented mainly by alpha-linolenic acid, serve as precursors of jasmonic acid (JA), a potent lipid signal molecule essential for defense. The JA-independent roles of TFAs were investigated by comparing the TFA- and JA-deficient fatty acid desaturase triple mutant (fad3-2 fad7-2 fad8 (fad3 fad7 fad8)) with the aos (allene oxide synthase) mutant that contains TFAs but is JA-deficient. When challenged with the fungus Botrytis, resistance of the fad3 fad7 fad8 mutant was reduced when compared with the aos mutant, suggesting that TFAs play a role in cell survival independently of being the precursors of JA. An independent genetic approach using the lesion mimic mutant accelerated cell death2 (acd2-2) confirmed the importance of TFAs in containing lesion spread, which was increased in the lines in which the fad3 fad7 fad8 and acd2-2 mutations were combined when compared with the aos acd2-2 lines. Malondialdehyde, found to result from oxidative TFA fragmentation during lesion formation, was measured by gas chromatography-mass spectrometry. Its levels correlated with the survival of the tissue. Furthermore, plants lacking TFAs overproduced salicylic acid (SA), hydrogen peroxide, and transcripts encoding several SA-regulated and SA biosynthetic proteins. The data suggest a physiological role for TFAs as sinks for reactive oxygen species.

Jasmonates and related oxylipins in plant responses to pathogenesis and herbivory.

The vigorous production of oxygenated fatty acids (oxylipins) is a characteristic response to pathogenesis and herbivory, and is often accompanied by the substantial release of small and reactive lipid-fragmentation products. Some oxylipins, most notably those of the jasmonate family, have key roles as potent regulators. Recent advances have been made in understanding oxylipin-regulated signal transduction in response to attack. Much jasmonate signaling takes place via a genetically defined signal network that is linked to the ethylene, auxin, and salicylic acid signal pathways, but a second aspect of jasmonate signaling is emerging. Some jasmonates and several newly discovered cyclopentenone lipids can activate or repress gene expression through the activities of a conserved electrophilic atom group.

Socio-anthropologie et explication sociologique. Une réaction au texte de Laurence Podselver

(Résumé de l'ouvrage) Au travers d'une analyse socio-historique du rabbinat français, d'une enquête sur Sarcelles et d'un examen du mouvement néo-orthodoxe des Loubavitch, l'auteur brosse un tableau vivant du judaïsme contemporain et des modifications qui le traversent. Laurence Podselver apporte du même coup un éclairage sur les recompositions que connaît l'ensemble du champ religieux aujourd'hui: une affirmation de formes identitaires plus marquées venant se greffer sur l'axe de la sécularisation, de ses adaptations libérales et de ses reconstructions culturelles laïques

Analyse des réseaux sociaux appliquée à l'organisation d'événements sportifs : le cas de la World Gymnaestrada Lausanne 2011

Au cours des trente dernières années, de nombreuses villes, régions et pays, ont développé des politiques publiques d'accueil systématique d'événements sportifs. La concurrence globalisée qui en résulte demande des ressources dont les pouvoirs publics ne disposent pas nécessairement. Dès lors, la stratégie de développement par l'accueil d'événements sportifs est généralement rendue possible par un regroupement d'acteurs issus du secteur public, privé et du milieu associatif sous la forme d'une coalition. C'est à cette fragmentation de la gouvernance urbaine et au fonctionnement du réseau qui en découle que s'intéresse ce cahier. En prenant comme cas d'étude la World Gymnaestrada Lausanne 2011, il nous a été possible d'appliquer une analyse des réseaux sociaux à la coalition qui s'est formée autour de la manifestation. Cette approche, récente pour analyser les événements sportifs dans le contexte des villes européennes, nous a permis d'observer une prédominance des pouvoirs publics dans le réseau entourant la manifestation. Les observations suggèrent également que l'organisation de l'événement, et sa réussite, permet aux autorités de la ville de Lausanne de gagner en légitimité auprès des acteurs du réseau.

La recherche biomédicale en Suisse : espace social, discours et pratiques

Cette étude porte sur la recherche biomédicale en Suisse dans une perspective interprétative. Elle s'intéresse à l'usage que font les acteurs scientifiques et institutionnels de la catégorie «biomédical», à la signification qu'ils en donnent et aux processus de structuration de la recherche biomédicale autour de ces enjeux de catégorisation. Nous avons formulé l'hypothèse que le «biomédical» pouvait être considéré comme un label, à savoir une stratégie discursive de positionnement des acteurs, ou pouvait constituer un champ, à savoir un espace social de recherche fortement structuré. Pour pouvoir vérifier la validité de ces hypothèses, trois perspectives analytiques ont été retenues: topographie, discours et pratiques. Dans un premier temps, nous avons établi une topographie de la recherche biomédicale en repérant les acteurs (et leur appartenance disciplinaire) et les institutions qui s'associent au terme «biomédical», que ce soit pour décrire des institutions ou des projets de recherche. Les résultats de cette analyse offrent une première approximation d'un espace de la recherche en donnant une image d'un domaine peu unifié. Ainsi, l'usage de la catégorie «biomédical» dans les projets des chercheurs n'est pas le fait des seuls médecins et biologistes, mais également de représentants d'autres disciplines. La physique, la chimie et les sciences de l'ingénieur occupent ainsi également une place très importante dans cet espace de recherche. Puis, dans une perspective discursive, nous avons analysé le «biomédical» non seulement comme un label, mais également comme un objet-frontière permettant d'articuler différentes significations, de produire du sens là où des univers de recherche pourraient s'opposer, ou à coordonner des politiques qui ne l'étaient pas. L'analyse des différentes définitions du «biomédical» nous a confirmé l'existence d'un espace social marqué par une grande diversité disciplinaire, toutefois articulé autour d'un coeur médical et, plus particulièrement, d'une application médicale (potentielle ou actuelle). De plus, il ne semble pas y avoir de profondes luttes pour l'établissement de limites claires au «biomédical». Finalement, nous avons étudié les différentes activités de la production des savoirs (carrières, financement, collaboration, publication, etc.). Cette analyse a permis de comprendre que la diversité des définitions et des significations que les acteurs attribuent à la catégorie «biomédical» a aussi un ancrage dans la matérialité des réseaux sociotechniques dans lesquels les chercheurs s'inscrivent. Ces éléments confirment l'idée d'une fragmentation et d'une hétérogénéité de l'espace de la recherche biomédicale. En dépit de cette fragmentation, nous avons également montré que différentes mesures et instruments d'action publique visant à organiser et réguler les pratiques des chercheurs sont mis en oeuvre. Néanmoins et paradoxalement, la recherche biomédicale ne constitue pas pour autant un objet de politique scientifique abordé par les autorités politiques, en tous les cas pas sous l'angle de la catégorie «biomédical». Ces différents niveaux d'analyse ont permis d'arriver à la conclusion que la catégorie «biomédical» n'est pas suffisamment institutionnalisée et que le degré d'interaction entre l'ensemble des chercheurs qui en font usage est trop faible pour que l'on puisse considérer le «biomédical» comme un espace social fortement organisé et structuré, à savoir un champ de la recherche biomédicale. Cela est principalement lié au fait que les acteurs ne partagent pas les mêmes définitions de ce qu'est (ou devrait être) le «biomédical», que leurs pratiques de recherche s'inscrivent dans des univers relativement séparés, et que cette diversité ne donne pas lieu à de fortes luttes pour l'imposition d'une définition légitime ou de normes d'excellence scientifiques dominantes. Par contre, les analyses ont permis de confirmer la validité du «biomédical» comme label, puisque les acteurs se servent de cette catégorie pour valoriser leurs pratiques de recherche et se positionner, même si d'autres notions ont émergé ces dernières années («translationnel», «biotech», «medtech», médecine personnalisée, etc.). On peut, in fine, considérer le «biomédical» comme un probable langage commun («objet-frontière») reposant tant sur la scientificisation du médical que sur la médicalisation des sciences («de base» et «techniques »), visant à améliorer les conditions de possibilité d'un dialogue fructueux entre chercheurs fondamentaux et cliniciens.

The scaffold protein IB1/JIP-1 is a critical mediator of cytokine-induced apoptosis in pancreatic beta cells.

In insulin-secreting cells, cytokines activate the c-Jun N-terminal kinase (JNK), which contributes to a cell signaling towards apoptosis. The JNK activation requires the presence of the murine scaffold protein JNK-interacting protein 1 (JIP-1) or human Islet-brain 1(IB1), which organizes MLK3, MKK7 and JNK for proper signaling specificity. Here, we used adenovirus-mediated gene transfer to modulate IB1/JIP-1 cellular content in order to investigate the contribution of IB1/JIP-1 to beta-cell survival. Exposure of the insulin-producing cell line INS-1 or isolated rat pancreatic islets to cytokines (interferon-gamma, tumor necrosis factor-alpha and interleukin-1beta) induced a marked reduction of IB1/JIP-1 content and a concomitant increase in JNK activity and apoptosis rate. This JNK-induced pro-apoptotic program was prevented in INS-1 cells by overproducing IB1/JIP-1 and this effect was associated with inhibition of caspase-3 cleavage. Conversely, reducing IB1/JIP-1 content in INS-1 cells and isolated pancreatic islets induced a robust increase in basal and cytokine-stimulated apoptosis. In heterozygous mice carrying a selective disruption of the IB1/JIP-1 gene, the reduction in IB1/JIP-1 content in happloinsufficient isolated pancreatic islets was associated with an increased JNK activity and basal apoptosis. These data demonstrate that modulation of the IB1-JIP-1 content in beta cells is a crucial regulator of JNK signaling pathway and of cytokine-induced apoptosis.