Improving the microbial production of biofuels through metabolic engineering

Les défis conjoints du changement climatique d'origine anthropique et la diminution des réserves de combustibles fossiles sont le moteur de recherche intense pour des sources d'énergie alternatives. Une avenue attrayante est d'utiliser un processus biologique pour produire un biocarburant. Parmi les différentes options en matière de biocarburants, le bio-hydrogène gazeux est un futur vecteur énergétique attrayant en raison de son efficacité potentiellement plus élevé de conversion de puissance utilisable, il est faible en génération inexistante de polluants et de haute densité d'énergie. Cependant, les faibles rendements et taux de production ont été les principaux obstacles à l'application pratique des technologies de bio-hydrogène. Des recherches intensives sur bio-hydrogène sont en cours, et dans les dernières années, plusieurs nouvelles approches ont été proposées et étudiées pour dépasser ces inconvénients. À cette fin, l'objectif principal de cette thèse était d'améliorer le rendement en hydrogène moléculaire avec un accent particulier sur l'ingénierie métabolique et l’utilisation de bioprocédés à variables indépendantes. Une de nos hypothèses était que la production d’hydrogène pourrait être améliorée et rendue plus économiquement viable par ingénierie métabolique de souches d’Escherichia coli producteurs d’hydrogène en utilisant le glucose ainsi que diverses autres sources de carbone, y compris les pentoses. Les effets du pH, de la température et de sources de carbone ont été étudiés. La production maximale d'hydrogène a été obtenue à partir de glucose, à un pH initial de 6.5 et une température de 35°C. Les études de cinétiques de croissance ont montré que la μmax était 0.0495 h-1 avec un Ks de 0.0274 g L-1 lorsque le glucose est la seule source de carbone en milieu minimal M9. .Parmi les nombreux sucres et les dérivés de sucres testés, les rendements les plus élevés d'hydrogène sont avec du fructose, sorbitol et D-glucose; 1.27, 1.46 et 1.51 mol H2 mol-1 de substrat, respectivement. En outre, pour obtenir les interactions entre les variables importantes et pour atteindre une production maximale d'hydrogène, un design 3K factoriel complet Box-Behnken et la méthodologie de réponse de surface (RSM) ont été employées pour la conception expérimentale et l'analyse de la souche d'Escherichia coli DJT135. Le rendement en hydrogène molaire maximale de 1.69 mol H2 mol-1 de glucose a été obtenu dans les conditions optimales de 75 mM de glucose, à 35°C et un pH de 6.5. Ainsi, la RSM avec un design Box-Behken était un outil statistique utile pour atteindre des rendements plus élevés d'hydrogène molaires par des organismes modifiés génétiquement. Ensuite, l'expression hétérologue de l’hydrogénases soluble [Ni-Fe] de Ralstonia eutropha H16 (l'hydrogénase SH) a tenté de démontrer que la mise en place d'une voie capable de dériver l'hydrogène à partir de NADH pourrait surpasser le rendement stoechiométrique en hydrogène.. L’expression a été démontrée par des tests in vitro de l'activité enzymatique. Par ailleurs, l'expression de SH a restaurée la croissance en anaérobie de souches mutantes pour adhE, normalement inhibées en raison de l'incapacité de réoxyder le NADH. La mesure de la production d'hydrogène in vivo a montré que plusieurs souches modifiées métaboliquement sont capables d'utiliser l'hydrogénase SH pour dériver deux moles d’hydrogène par mole de glucose consommé, proche du maximum théorique. Une autre stratégie a montré que le glycérol brut pourrait être converti en hydrogène par photofermentation utilisant Rhodopseudomonas palustris par photofermentation. Les effets de la source d'azote et de différentes concentrations de glycérol brut sur ce processus ont été évalués. À 20 mM de glycérol, 4 mM glutamate, 6.1 mol hydrogène / mole de glycérol brut ont été obtenus dans des conditions optimales, un rendement de 87% de la théorie, et significativement plus élevés que ce qui a été réalisé auparavant. En prolongement de cette étude, l'optimisation des paramètres a également été utilisée. Dans des conditions optimales, une intensité lumineuse de 175 W/m2, 30 mM glycérol et 4.5 mM de glutamate, 6.69 mol hydrogène / mole de glycérol brut ont été obtenus, soit un rendement de 96% de la valeur théorique. La détermination de l'activité de la nitrogénase et ses niveaux d'expression ont montré qu'il y avait relativement peu de variation de la quantité de nitrogénase avec le changement des variables alors que l'activité de la nitrogénase variait considérablement, avec une activité maximale (228 nmol de C2H4/ml/min) au point central optimal. Dans la dernière section, la production d'hydrogène à partir du glucose via la photofermentation en une seule étape a été examinée avec la bactérie photosynthétique Rhodobacter capsulatus JP91 (hup-). La méthodologie de surface de réponse avec Box-Behnken a été utilisée pour optimiser les variables expérimentales de façon indépendante, soit la concentration de glucose, la concentration du glutamate et l'intensité lumineuse, ainsi que d'examiner leurs effets interactifs pour la maximisation du rendement en hydrogène moléculaire. Dans des conditions optimales, avec une intensité lumineuse de 175 W/m2, 35 mM de glucose, et 4.5 mM de glutamate,, un rendement maximal d'hydrogène de 5.5 (± 0.15) mol hydrogène /mol glucose, et un maximum d'activité de la nitrogénase de 246 (± 3.5) nmol C2H4/ml/min ont été obtenus. L'analyse densitométrique de l'expression de la protéine-Fe nitrogenase dans les différentes conditions a montré une variation significative de l'expression protéique avec un maximum au point central optimisé. Même dans des conditions optimales pour la production d'hydrogène, une fraction significative de la protéine Fe a été trouvée dans l'état ADP-ribosylée, suggérant que d'autres améliorations des rendements pourraient être possibles. À cette fin, un mutant amtB dérivé de Rhodobacter capsulatus JP91 (hup-) a été créé en utilisant le vecteur de suicide pSUP202. Les résultats expérimentaux préliminaires montrent que la souche nouvellement conçue métaboliquement, R. capsulatus DG9, produit 8.2 (± 0.06) mol hydrogène / mole de glucose dans des conditions optimales de cultures discontinues (intensité lumineuse, 175 W/m2, 35 mM de glucose et 4.5 mM glutamate). Le statut d'ADP-ribosylation de la nitrogénase-protéine Fe a été obtenu par Western Blot pour la souche R. capsulatus DG9. En bref, la production d'hydrogène est limitée par une barrière métabolique. La principale barrière métabolique est due au manque d'outils moléculaires possibles pour atteindre ou dépasser le rendement stochiométrique en bio-hydrogène depuis les dernières décennies en utilisant les microbes. À cette fin, une nouvelle approche d’ingénierie métabolique semble très prometteuse pour surmonter cette contrainte vers l'industrialisation et s'assurer de la faisabilité de la technologie de la production d'hydrogène. Dans la présente étude, il a été démontré que l’ingénierie métabolique de bactéries anaérobiques facultatives (Escherichia coli) et de bactéries anaérobiques photosynthétiques (Rhodobacter capsulatus et Rhodopseudomonas palustris) peuvent produire de l'hydrogène en tant que produit majeur à travers le mode de fermentation par redirection métabolique vers la production d'énergie potentielle. D'autre part, la méthodologie de surface de réponse utilisée dans cette étude représente un outil potentiel pour optimiser la production d'hydrogène en générant des informations appropriées concernant la corrélation entre les variables et des producteurs de bio-de hydrogène modifiés par ingénierie métabolique. Ainsi, un outil d'optimisation des paramètres représente une nouvelle avenue pour faire un pont entre le laboratoire et la production d'hydrogène à l'échelle industrielle en fournissant un modèle mathématique potentiel pour intensifier la production de bio-hydrogène. Par conséquent, il a été clairement mis en évidence dans ce projet que l'effort combiné de l'ingénierie métabolique et la méthodologie de surface de réponse peut rendre la technologie de production de bio-hydrogène potentiellement possible vers sa commercialisation dans un avenir rapproché.

Destins des S-RNases et interactions moléculaires dans le tube pollinique dans le cadre de l’auto-incompatibilité gamétophytique chez Solanum chacoense

L’auto-incompatibilité (AI) est une barrière reproductive prézygotique qui permet aux pistils d’une fleur de rejeter leur propre pollen. Les systèmes d’AI peuvent prévenir l’autofertilisation et ainsi limiter l’inbreeding. Dans l’AI gamétophytique, le génotype du pollen détermine son propre phénotype d’incompatibilité, et dans ce système, les déterminants mâles et femelles de l’AI sont codés par un locus multigénique et multi-allélique désigné le locus S. Chez les Solanaceae, le déterminant femelle de l’AI est une glycoprotéine stylaire extracellulaire fortement polymorphique possédant une activité ribonucléase et désignée S-RNase. Les S-RNases montrent un patron caractéristique de deux régions hypervariables (HVa et HVb), responsables de leur détermination allélique, et cinq régions hautement conservées (C1 à C5) impliquées dans l’activité catalytique ou la stabilisation structurelle de ces protéines. Dans ce travail, nous avons investigué plusieurs caractéristiques des S-RNases et identifié un nouveau ligand potentiel aux S-RNases chez Solanum chacoense. L’objectif de notre première étude était l’élucidation du rôle de la région C4 des S-RNases. Afin de tester l’hypothèse selon laquelle la région C4 serait impliquée dans le repliement ou la stabilité des S-RNases, nous avons généré un mutant dans lequel les quatre résidus chargés présents en région C4 furent remplacés par des résidus glycine. Cette protéine mutante ne s’accumulant pas à des niveaux détectables, la région C4 semble bien avoir un rôle structurel. Afin de vérifier si C4 est impliquée dans une liaison avec une autre protéine, nous avons généré le mutant R115G, dans lequel un acide aminé chargé fût éliminé afin de réduire les affinités de liaison dans cette région. Ce mutant n’affectant pas le phénotype de rejet pollinique, il est peu probable que la région C4 soit impliquée dans la liaison des S-RNases avec un ligand ou leur pénétration à l’intérieur des tubes polliniques. Enfin, le mutant K113R, dans lequel le seul résidu lysine conservé parmi toutes les S-RNases fût remplacé par un résidu arginine, fût généré afin de vérifier si cette lysine était un site potentiel d’ubiquitination des S-RNases. Toutefois, la dégradation des S-RNases ne fût pas inhibée. Ces résultats indiquent que C4 joue probablement un rôle structurel de stabilisation des S-RNases. Dans une seconde étude, nous avons analysé le rôle de la glycosylation des S-RNases, dont un site, en région C2, est conservé parmi toutes les S-RNases. Afin d’évaluer la possibilité que les sucres conjugués constituent une cible potentielle d’ubiquitination, nous avons généré une S11-RNase dont l‘unique site de glycosylation en C2 fût éliminé. Ce mutant se comporte de manière semblable à une S11-RNase de type sauvage, démontrant que l’absence de glycosylation ne confère pas un phénotype de rejet constitutif du pollen. Afin de déterminer si l’introduction d’un sucre dans la région HVa de la S11-RNase pourrait affecter le rejet pollinique, nous avons généré un second mutant comportant un site additionnel de glycosylation dans la région HVa et une troisième construction qui comporte elle aussi ce nouveau site mais dont le site en région C2 fût éliminé. Le mutant comportant deux sites de glycosylation se comporte de manière semblable à une S11-RNase de type sauvage mais, de manière surprenante, le mutant uniquement glycosylé en région HVa peut aussi rejeter le pollen d’haplotype S13. Nous proposons que la forme non glycosylée de ce mutant constitue un allèle à double spécificité, semblable à un autre allèle à double spécificité préalablement décrit. Il est intéressant de noter que puisque ce phénotype n’est pas observé dans le mutant comportant deux sites de glycosylation, cela suggère que les S-RNases ne sont pas déglycosylées à l’intérieur du pollen. Dans la dernière étude, nous avons réalisé plusieurs expériences d’interactions protéine-protéine afin d’identifier de potentiels interactants polliniques avec les S-RNases. Nous avons démontré que eEF1A, un composant de la machinerie de traduction chez les eucaryotes, peut lier une S11-RNase immobilisée sur résine concanavaline A. Des analyses de type pull-down utilisant la protéine eEF1A de S. chacoense étiquetée avec GST confirment cette interaction. Nous avons aussi montré que la liaison, préalablement constatée, entre eEF1A et l’actine est stimulée en présence de la S11-RNase, bien que cette dernière ne puisse directement lier l’actine. Enfin, nous avons constaté que dans les tubes polliniques incompatibles, l’actine adopte une structure agrégée qui co-localise avec les S-RNases. Ces résultats suggèrent que la liaison entre eEF1A et les S-RNases pourrait constituer un potentiel lien fonctionnel entre les S-RNases et l’altération du cytosquelette d’actine observée lors des réactions d’AI. Par ailleurs, si cette liaison est en mesure de titrer les S-RNases disponibles à l’intérieur du tube pollinique, ce mécanisme pourrait expliquer pourquoi des quantités minimales ou « seuils » de S-RNases sont nécessaires au déclenchement des réactions d’AI.

Évolution des pratiques alimentaires en cours de vie : une étude isotopique multi-matérielle de la population du cimetière Saint-Matthew (Québec, 1771-1860)

En tant que population majoritairement immigrante, les protestants inhumés au cimetière Saint-Matthew, ville de Québec (1771-1860) ont dû s'adapter à un nouvel environnement à leur arrivée au Québec, et donc à de nouvelles ressources. Parallèlement, les 18e et 19e siècles sont marqués par un contexte socio-économique en pleine mutation avec l'arrivée graduelle de la période industrielle, et la ville de Québec, avec son contexte portuaire, a ainsi été au coeur de ces changements. L'objectif de ce mémoire est d'évaluer si la géochimie des isotopes stables appliquée à plusieurs matériaux du squelette humain (collagène et apatite de l'os, collagène de la dentine, et carbonate de l'émail) permet de mieux comprendre comment les comportements alimentaires des individus analysés provenant de ce cimetière cosmopolite (n=40) ont évolué en cours de vie. L'alimentation étant influencée par des conditions socio-économiques, culturelles et environnementales, cela peut nous informer indirectement sur les processus d'adaptation et l'identité d'un individu. C'est dans cette perspective d'écologie culturelle que nous avons interprété les données recueillies lors de ce projet, en complément aux analyses effectuées précédemment par Morland (2009) et Caron (2013). Nos résultats corroborent les tendances déjà observées, soit des pratiques alimentaires semblables à celles que l'on retrouve en Europe, et des immigrants provenant majoritairement des Îles Britanniques. Ils démontrent également une légère augmentation de la consommation de ressources C4, comme le maïs et la canne à sucre, à l'âge adulte pour 90% des individus analysés, de même qu'une baisse du niveau de protéines. Par ailleurs, les individus étudiés ont généralement eu tendance à conserver le même niveau alimentaire les uns par rapport aux autres tout au cours de leur vie, même si les pratiques étaient moins diversifiés à l'âge adulte. Finalement, on constate des similarités de comportements avec les populations irlandaises et britanniques plus pauvres durant l'enfance, alors qu'ils ressemblent davantage à ceux visibles dans la vallée laurentienne en fin de vie, notamment en ce qui concerne l'apport en protéines. Nos résultats suggèrent donc des changements alimentaires significatifs, fort possiblement liés aux processus de migration et à une adaptation constante à un nouvel environnement de la part des individus étudiés.

Development of multi-electrode array screening for anticonvulsants in acute rat brain slices

The acute hippocampal brain slice preparation is an important in vitro screening tool for potential anticonvulsants. Application of 4-aminopyridine (4-AP) or removal of external Mg2+ ions induces epileptiform bursting in slices which is analogous to electrical brain activity seen in status epilepticus states. We have developed these epileptiform models for use with multi-electrode arrays (MEAs), allowing recording across the hippocampal slice surface from 59 points. We present validation of this novel approach and analyses using two anticonvulsants, felbamate and phenobarbital, the effects of which have already been assessed in these models using conventional extracellular recordings. In addition to assessing drug effects on commonly described parameters (duration, amplitude and frequency), we describe novel methods using the MEA to assess burst propagation speeds and the underlying frequencies that contribute to the epileptiform activity seen. Contour plots are also used as a method of illustrating burst activity. Finally, we describe hitherto unreported properties of epileptiform bursting induced by 100M4-AP or removal of external Mg2+ ions. Specifically, we observed decreases over time in burst amplitude and increase over time in burst frequency in the absence of additional pharmacological interventions. These MEA methods enhance the depth, quality and range of data that can be derived from the hippocampal slice preparation compared to conventional extracellular recordings. It may also uncover additional modes of action that contribute to anti-epileptiform drug effects

Development of multi-electrode array screening for anticonvulsants in acute rat brain slices

The acute hippocampal brain slice preparation is an important in vitro screening tool for potential anticonvulsants. Application of 4-aminopyridine (4-AP) or removal of external Mg2+ ions induces epileptiform bursting in slices which is analogous to electrical brain activity seen in status epilepticus states. We have developed these epileptiform models for use with multi-electrode arrays (MEAs), allowing recording across the hippocampal slice surface from 59 points. We present validation of this novel approach and analyses using two anticonvulsants, felbamate and phenobarbital, the effects of which have already been assessed in these models using conventional extracellular recordings. In addition to assessing drug effects on commonly described parameters (duration, amplitude and frequency), we describe novel methods using the MEA to assess burst propagation speeds and the underlying frequencies that contribute to the epileptiform activity seen. Contour plots are also used as a method of illustrating burst activity. Finally, we describe hitherto unreported properties of epileptiform, bursting induced by 100 mu M 4-AP or removal of external Mg2+ ions. Specifically, we observed decreases over time in burst amplitude and increase over time in burst frequency in the absence of additional pharmacological interventions. These MEA methods enhance the depth, quality and range of data that can be derived from the hippocampal slice preparation compared to conventional extracellular recordings. it may also uncover additional modes of action that contribute to anti-epileptiform drug effects. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

The inflation hedging characteristics of US and UK investments: a multi-factor error correction approach

Historic analysis of the inflation hedging properties of stocks produced anomalous results, with equities often appearing to offer a perverse hedge against inflation. This has been attributed to the impact of real and monetary shocks to the economy, which influence both inflation and asset returns. It has been argued that real estate should provide a better hedge: however, empirical results have been mixed. This paper explores the relationship between commercial real estate returns (from both private and public markets) and economic, fiscal and monetary factors and inflation for US and UK markets. Comparative analysis of general equity and small capitalisation stock returns in both markets is carried out. Inflation is subdivided into expected and unexpected components using different estimation techniques. The analyses are undertaken using long-run error correction techniques. In the long-run, once real and monetary variables are included, asset returns are positively linked to anticipated inflation but not to inflation shocks. Adjustment processes are, however, gradual and not within period. Real estate returns, particularly direct market returns, exhibit characteristics that differ from equities.

Spatial and radiometric fidelity of airborne multispectral imagery in the context of land-cover change analyses

The goal was to quantitatively estimate and compare the fidelity of images acquired with a digital imaging system (ADAR 5500) and generated through scanning of color infrared aerial photographs (SCIRAP) using image-based metrics. Images were collected nearly simultaneously in two repetitive flights to generate multi-temporal datasets. Spatial fidelity of ADAR was lower than that of SCIRAP images. Radiometric noise was higher for SCIRAP than for ADAR images, even though noise from misregistration effects was lower. These results suggest that with careful control of film scanning, the overall fidelity of SCIRAP imagery can be comparable to that of digital multispectral camera data. Therefore, SCIRAP images can likely be used in conjunction with digital metric camera imagery in long-term landcover change analyses.

The late Roman field army in Northern Britain? Mobility, material culture and multi-isotope analysis at Scorton (N. Yorks)

At Hollow Banks Quarry, Scorton, located just north of Catterick (N Yorks.), a highly unusual group of 15 late Roman burials was excavated between 1998 and 2000. The small cemetery consists of almost exclusively male burials, dated to the fourth century. An unusually large proportion of these individuals was buried with crossbow brooches and belt fittings, suggesting that they may have been serving in the late Roman army or administration and may have come to Scorton from the Continent. Multi-isotope analyses (carbon, nitrogen, oxygen and strontium) of nine sufficiently well-preserved individuals indicate that seven males, all equipped with crossbow brooches and/or belt fittings, were not local to the Catterick area and that at least six of them probably came from the European mainland. Dietary (carbon and nitrogen isotope) analysis only of a tenth individual also suggests a non-local origin. At Scorton it appears that the presence of crossbow brooches and belts in the grave was more important for suggesting non-British origins than whether or not they were worn. This paper argues that cultural and social factors played a crucial part in the creation of funerary identities and highlights the need for both multi-proxy analyses and the careful contextual study of artefacts.

Current model capabilities for simulating black carbon and sulfate concentrations in the Arctic atmosphere: a multi-model evaluation using a comprehensive measurement data set

The concentrations of sulfate, black carbon (BC) and other aerosols in the Arctic are characterized by high values in late winter and spring (so-called Arctic Haze) and low values in summer. Models have long been struggling to capture this seasonality and especially the high concentrations associated with Arctic Haze. In this study, we evaluate sulfate and BC concentrations from eleven different models driven with the same emission inventory against a comprehensive pan-Arctic measurement data set over a time period of 2 years (2008–2009). The set of models consisted of one Lagrangian particle dispersion model, four chemistry transport models (CTMs), one atmospheric chemistry-weather forecast model and five chemistry climate models (CCMs), of which two were nudged to meteorological analyses and three were running freely. The measurement data set consisted of surface measurements of equivalent BC (eBC) from five stations (Alert, Barrow, Pallas, Tiksi and Zeppelin), elemental carbon (EC) from Station Nord and Alert and aircraft measurements of refractory BC (rBC) from six different campaigns. We find that the models generally captured the measured eBC or rBC and sulfate concentrations quite well, compared to previous comparisons. However, the aerosol seasonality at the surface is still too weak in most models. Concentrations of eBC and sulfate averaged over three surface sites are underestimated in winter/spring in all but one model (model means for January–March underestimated by 59 and 37 % for BC and sulfate, respectively), whereas concentrations in summer are overestimated in the model mean (by 88 and 44 % for July–September), but with overestimates as well as underestimates present in individual models. The most pronounced eBC underestimates, not included in the above multi-site average, are found for the station Tiksi in Siberia where the measured annual mean eBC concentration is 3 times higher than the average annual mean for all other stations. This suggests an underestimate of BC sources in Russia in the emission inventory used. Based on the campaign data, biomass burning was identified as another cause of the modeling problems. For sulfate, very large differences were found in the model ensemble, with an apparent anti-correlation between modeled surface concentrations and total atmospheric columns. There is a strong correlation between observed sulfate and eBC concentrations with consistent sulfate/eBC slopes found for all Arctic stations, indicating that the sources contributing to sulfate and BC are similar throughout the Arctic and that the aerosols are internally mixed and undergo similar removal. However, only three models reproduced this finding, whereas sulfate and BC are weakly correlated in the other models. Overall, no class of models (e.g., CTMs, CCMs) performed better than the others and differences are independent of model resolution.

Exploring the association of diary product intake with the fatty acids C15:0 and C17:0 measured from dried blood spots in a multi-population cohort: findings from the Food4Me study

Scope: The use of biomarkers in the objective assessment of dietary intake is a high priority in nutrition research. The aim of this study was to examine pentadecanoic acid (C15:0) and heptadecanoic acid (C17:0) as biomarkers of dairy foods intake. Methods and results: The data used in the present study were obtained as part of the Food4me Study. Estimates of C15:0 and C17:0 from dried blood spots and intakes of dairy from an FFQ were obtained from participants (n=1,180) across 7 countries. Regression analyses were used to explore associations of biomarkers with dairy intake levels and receiver operating characteristic (ROC) analyses were used to evaluate the fatty acids. Significant positive associations were found between C15:0 and total intakes of high-fat dairy products. C15:0 showed good ability to distinguish between low and high consumers of high-fat dairy products. Conclusion: C15:0 can be used as a biomarker of high-fat dairy intake and of specific high-fat dairy products. Both C15:0 and C17:0 performed poorly for total dairy intake highlighting the need for caution when using these in epidemiological studies.

A multi level analysis on pollination-related policies

The paper explores pollination from a multi level policy perspective and analyses the institutional fit and inter play of multi-faceted pollination-related policies. First, it asks what the major policies are that frame pollination at the EU level. Second, it explores the relationship between the EU policies and localised ways of understanding pollination. Addressed third is how the concept of ecosystem services can aid in under- standing the various ways of framing and governing the situation. The results show that the policy systems affecting pollination are abundant and that these systems create different kinds of pressure on stakeholders, at several levels of society. The local-level concerns are more about the loss of pollination services than about loss of pollinators. This points to the problem of fit between local activity driven by economic reasoning and biodiversity-driven EU policies. Here we see the concept of ecosystem services having some potential, since its operationalisation can combine economic and environmental considerations. Further- more, the analysis shows how, instead of formal institutions, it seems that social norms, habits, and motivation are the key to understanding and developing effective and attractive governance measures.

Wallon: alternativa teórica em psicologia e implicações para uma abordagem do deficiente mental

Tomando-se como ponto de partida a carência de uma perspectiva teórica sistematizada que se observa na abordagem psicológica do deficiente mental, o presente estudo visa levantar e sugerir alguns aspectos relevantes da referida área, como possíveis contribuições ao seu enriquecimento. Admite-se que a deficiência mental só pode ser legítima e autêticamente investigada em suas dimensões psicológicas (cognitivas e afetivo-emocionais) desde que referida a um contexto teórico abrangente e estruturado, do qual seja um campo de aplicação de conceitos e pressupostos devidamente articulados. Neste sentido, a obra de Henri Wallon é tomada como o referencial estratégico. Analisam-se suas contribuições para a psicologia enquanto tal, à psicologia do desenvolvimento, à psicopatologia, assim como as implicações relativas ao estudo da deficiência mental feito à luz de tais pressupostos. A Psicologia Genética de Wallon é discutida, no capítulo 1, enquanto uma alternativa teórica para a delimitação do objeto de estudo da ciência psicológica e para o equacionamento da metodologia de conhecimento do mesmo. Apresentam-se suas tentativas de introdução do materialismo dialético como postura epistemológica e sua metodologia concreta-multidimensional na abordagem do fenômeno psíquico. A partir de tal enquadre, derivam- se seus estágios de desenvolvimento e suas concepções acerca da evolução dialética da personalidade. O capítulo 2 focaliza a expressão patológica do fenômeno psíquico enquanto um comprometimento compreensível da evolução dialética normal. Como decorrência e implicação, a deficiência mental é discutida como um âmbito particular e expressivo do fenômeno psicopatológico, traduzindo, em seus diferentes níveis, um processo evolutivo que inviabiliza o acolhimento e a resolução de conflitos e contradições que caracterizam o desenvolvimento normal. Finalmente, analisam-se as diferentes e profundas contribuições acarretadas por uma retomada do pensamento walloniano inexplicávelmente negligenciado em seu alcance, riqueza, fecundidade e abrangência.

Breeding value accuracy estimates for growth traits using random regression and multi-trait models in Nelore cattle

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Random regression analyses using B-spline functions to model growth of Nellore cattle

The objective of this study was to estimate (co)variance components using random regression on B-spline functions to weight records obtained from birth to adulthood. A total of 82 064 weight records of 8145 females obtained from the data bank of the Nellore Breeding Program (PMGRN/Nellore Brazil) which started in 1987, were used. The models included direct additive and maternal genetic effects and animal and maternal permanent environmental effects as random. Contemporary group and dam age at calving (linear and quadratic effect) were included as fixed effects, and orthogonal Legendre polynomials of age (cubic regression) were considered as random covariate. The random effects were modeled using B-spline functions considering linear, quadratic and cubic polynomials for each individual segment. Residual variances were grouped in five age classes. Direct additive genetic and animal permanent environmental effects were modeled using up to seven knots (six segments). A single segment with two knots at the end points of the curve was used for the estimation of maternal genetic and maternal permanent environmental effects. A total of 15 models were studied, with the number of parameters ranging from 17 to 81. The models that used B-splines were compared with multi-trait analyses with nine weight traits and to a random regression model that used orthogonal Legendre polynomials. A model fitting quadratic B-splines, with four knots or three segments for direct additive genetic effect and animal permanent environmental effect and two knots for maternal additive genetic effect and maternal permanent environmental effect, was the most appropriate and parsimonious model to describe the covariance structure of the data. Selection for higher weight, such as at young ages, should be performed taking into account an increase in mature cow weight. Particularly, this is important in most of Nellore beef cattle production systems, where the cow herd is maintained on range conditions. There is limited modification of the growth curve of Nellore cattle with respect to the aim of selecting them for rapid growth at young ages while maintaining constant adult weight.

A multi-screening approach for marine-derived fungal metabolites and the isolation of cyclodepsipeptides from Beauveria felina

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)