Language, Logos, and Social Ontology: Naturalist and Post-Naturalist Narratives of Human Rationality and Social Reality

I distinguish two ways that philosophers have approached and explained the reality and status of human social institutions. I call these approaches “naturalist” and “post-naturalist”. Common to both approaches is an understanding that the status of mind and its relation to the world or “nature” has implications on a conception of the status of institutional reality. Naturalists hold that mind is explicable within a scientific frame that conceives of mind as a fundamentally material process. By proxy, social reality is also materially explicable. Post-naturalists critique this view, holding instead that naturalism is parasitic on contemporary science—it therefore is non-compulsory and distorts how we ought to understand mind and social reality. A comparison of naturalism and post-naturalism will comprise the content of the first chapter. The second chapter turns to tracing out the dimensions of a post-naturalist narrative of mind and social reality. Post-naturalists conceive of mind and its activity of thought as sui generis, and it transpires from this that social institutions are better understood as a rational mind’s mode of the expression in the world. Post-naturalism conceives of social reality as a necessary dimension of thought. Thought requires a second person and thereby a tradition or context of norms that come to both structure its expression and become the products of expression. This is in contrast to the idea that social reality is a production of minds, and thereby derivative. Social reality, self-conscious thought, and thought of the second person are therefore three dimensions of a greater unity.

Improving photofermentative hydrogen production through metabolic engineering and DOE (Design of Experiments)

A l’heure actuelle, les biocarburants renouvelables et qui ne nuit pas à l'environnement sont à l'étude intensive en raison de l'augmentation des problèmes de santé et de la diminution des combustibles fossiles. H2 est l'un des candidats les plus prometteurs en raison de ses caractéristiques uniques, telles que la densité d'énergie élevée et la génération faible ou inexistante de polluants. Une façon attrayante pour produire la H2 est par les bactéries photosynthétiques qui peuvent capter l'énergie lumineuse pour actionner la production H2 avec leur système de nitrogénase. L'objectif principal de cette étude était d'améliorer le rendement de H2 des bactéries photosynthétiques pourpres non sulfureuses utilisant une combinaison de génie métabolique et le plan des expériences. Une hypothèse est que le rendement en H2 pourrait être améliorée par la redirection de flux de cycle du Calvin-Benson-Bassham envers du système de nitrogénase qui catalyse la réduction des protons en H2. Ainsi, un PRK, phosphoribulose kinase, mutant « knock-out » de Rhodobacter capsulatus JP91 a été créé. L’analyse de la croissance sur des différentes sources de carbone a montré que ce mutant ne peut croître qu’avec l’acétate, sans toutefois produire d' H2. Un mutant spontané, YL1, a été récupéré qui a retenu l'cbbP (codant pour PRK) mutation d'origine, mais qui avait acquis la capacité de se développer sur le glucose et produire H2. Une étude de la production H2 sous différents niveaux d'éclairage a montré que le rendement d’YL1 était de 20-40% supérieure à la souche type sauvage JP91. Cependant, il n'y avait pas d'amélioration notable du taux de production de H2. Une étude cinétique a montré que la croissance et la production d'hydrogène sont fortement liées avec des électrons à partir du glucose principalement dirigés vers la production de H2 et la formation de la biomasse. Sous des intensités lumineuses faibles à intermédiaires, la production d'acides organiques est importante, ce qui suggère une nouvelle amélioration additionnel du rendement H2 pourrait être possible grâce à l'optimisation des processus. Dans une série d'expériences associées, un autre mutant spontané, YL2, qui a un phénotype similaire à YL1, a été testé pour la croissance dans un milieu contenant de l'ammonium. Les résultats ont montré que YL2 ne peut croître que avec de l'acétate comme source de carbone, encore une fois, sans produire de H2. Une incubation prolongée dans les milieux qui ne supportent pas la croissance de YL2 a permis l'isolement de deux mutants spontanés secondaires intéressants, YL3 et YL4. L'analyse par empreint du pied Western a montré que les deux souches ont, dans une gamme de concentrations d'ammonium, l'expression constitutive de la nitrogénase. Les génomes d’YL2, YL3 et YL4 ont été séquencés afin de trouver les mutations responsables de ce phénomène. Fait intéressant, les mutations de nifA1 et nifA2 ont été trouvés dans les deux YL3 et YL4. Il est probable qu'un changement conformationnel de NifA modifie l'interaction protéine-protéine entre NifA et PII protéines (telles que GlnB ou GlnK), lui permettant d'échapper à la régulation par l'ammonium, et donc d'être capable d'activer la transcription de la nitrogénase en présence d'ammonium. On ignore comment le nitrogénase synthétisé est capable de maintenir son activité parce qu’en théorie, il devrait également être soumis à une régulation post-traductionnelle par ammonium. Une autre preuve pourrait être obtenue par l'étude du transcriptome d’YL3 et YL4. Une première étude sur la production d’ H2 par YL3 et YL4 ont montré qu'ils sont capables d’une beaucoup plus grande production d'hydrogène que JP91 en milieu d'ammonium, qui ouvre la porte pour les études futures avec ces souches en utilisant des déchets contenant de l'ammonium en tant que substrats. Enfin, le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec la bactérie photosynthétique, Rhodopseudomonas palustris CGA009 a été examiné. La production d'éthanol avec fermentation utilisant des ressources renouvelables microbiennes a été traitée comme une technique mature. Cependant, la plupart des études du reformage de l'éthanol à H2 se sont concentrés sur le reformage chimique à la vapeur, ce qui nécessite généralement une haute charge énergetique et résultats dans les émissions de gaz toxiques. Ainsi le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec des bactéries photosynthétiques, qui peuvent capturer la lumière pour répondre aux besoins énergétiques de cette réaction, semble d’être plus prometteuse. Une étude précédente a démontré la production d'hydrogène à partir d'éthanol, toutefois, le rendement ou la durée de cette réaction n'a pas été examiné. Une analyse RSM (méthode de surface de réponse) a été réalisée dans laquelle les concentrations de trois facteurs principaux, l'intensité lumineuse, de l'éthanol et du glutamate ont été variés. Nos résultats ont montré que près de 2 moles de H2 peuvent être obtenus à partir d'une mole d'éthanol, 33% de ce qui est théoriquement possible.

Étude du partage attentionnel : Analogie entre la production temporelle avec interruption et la double tâche

L’estimation temporelle de l’ordre des secondes à quelques minutes requiert des ressources attentionnelles pour l’accumulation d’information temporelle pendant l’intervalle à estimer (Brown, 2006; Buhusi & Meck, 2009; Zakay & Block, 2004). Ceci est démontré dans le paradigme de double tâche, où l’exécution d’une tâche concurrente pendant l’estimation d’un intervalle mène à un effet d’interférence, soit une distorsion de la durée perçue se traduisant par des productions temporelles plus longues et plus variables que si l’estimation de l’intervalle était effectuée seule (voir Brown, 1997; 2010). Un effet d’interférence est également observé lorsqu’une interruption est attendue pendant l’intervalle à estimer, l’allongement étant proportionnel à la durée d’attente de l’interruption (Fortin & Massé, 2000). Cet effet a mené à l’hypothèse que la production avec interruption serait sous-tendue par un mécanisme de partage attentionnel similaire à la double tâche (Fortin, 2003). Afin d’étudier cette hypothèse, deux études empiriques ont été effectuées dans des contextes expérimentaux associés respectivement à une augmentation et à une diminution de l’effet d’interférence, soit le vieillissement (Chapitre II) et l’entraînement cognitif (Chapitre III). Dans le Chapitre II, la tâche de production avec interruption est étudiée chez des participants jeunes et âgés à l’aide de la spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle (SPIRf). Les résultats montrent que l’attente de l’interruption est associée à des coûts comportementaux et fonctionnels similaires à la double tâche. Au niveau comportemental, un allongement des productions proportionnel à la durée d’attente de l’interruption est observé chez l’ensemble des participants, mais cet effet est plus prononcé chez les participants âgés que chez les jeunes. Ce résultat est compatible avec les observations réalisées dans le paradigme de double tâche (voir Verhaegen, 2011 pour une revue). Au niveau fonctionnel, la production avec et sans interruption est associée à l’activation du cortex préfrontal droit et des régions préfrontales dorsolatérales connues pour leur rôle au niveau de l’estimation temporelle explicite (production d’intervalle) et implicite (processus préparatoires). En outre, l’attente de l’interruption est associée à l’augmentation de l’activation corticale préfrontale dans les deux hémisphères chez l’ensemble des participants, incluant le cortex ventrolatéral préfrontal associé au contrôle attentionnel dans la double tâche. Finalement, les résultats montrent que les participants âgés se caractérisent par une activation corticale bilatérale lors de la production sans et avec interruption. Dans le cadre des théories du vieillissement cognitif (Park & Reuter-Lorenz, 2009), cela suggère que l’âge est associé à un recrutement inefficace des ressources attentionnelles pour la production d’intervalle, ceci nuisant au recrutement de ressources additionnelles pour faire face aux demandes liées à l’attente de l’interruption. Dans le Chapitre III, la tâche de production avec interruption est étudiée en comparant la performance de participants assignés à l’une ou l’autre de deux conditions d’exécution extensive (cinq sessions successives) de double tâche ou de production avec interruption. Des sessions pré et post-test sont aussi effectuées afin de tester le transfert entre les conditions. Les résultats montrent un effet d’interférence et de durée d’interférence tant en production avec double tâche qu’en production avec interruption. Ces effets sont toutefois plus prononcés lors de la production avec interruption et tendent à augmenter au fil des sessions, ce qui n’est pas observé en double tâche. Cela peut être expliqué par l’influence des processus préparatoires pendant la période pré-interruption et pendant l’interruption. Finalement, les résultats ne mettent pas en évidence d’effets de transfert substantiels entre les conditions puisque les effets de la pratique concernent principalement la préparation temporelle, un processus spécifique à la production avec interruption. Par la convergence que permet l’utilisation d’un même paradigme avec des méthodologies distinctes, ces travaux approfondissent la connaissance des mécanismes attentionnels associés à l’estimation temporelle et plus spécifiquement à la production avec interruption. Les résultats supportent l’hypothèse d’un partage attentionnel induit par l’attente de l’interruption. Les ressources seraient partagées entre les processus d’estimation temporelle explicite et implicite, une distinction importante récemment mise de l’avant dans la recherche sur l’estimation du temps (Coull, Davranche, Nazarian & Vidal, 2013). L’implication de processus dépendant des ressources attentionnelles communes pour le traitement de l’information temporelle peut rendre compte de l’effet d’interférence robuste et systématique observé dans la tâche de production avec interruption.

Farm practices to manage the impact of severe tropical cyclone damage on banana production – a case study from tropical Australia

Most Australian banana production occurs on the north-eastern tropical coast between latitudes 15-18°S, and can experience summer cyclone activity. Damage from severe tropical cyclones has serious impact on banana-based livelihoods. The most significant impacts include immediate loss of production and income for several months, the region-wide synchronization of cropping and the expense of rehabilitating affected plantations. Severe tropical cyclones have directly affected the main production region twice in recent years Tropical Cyclone (TC) Larry (Category 4) in March 2006 and TC Yasi (Category 5) in February 2011. Based on TC Larry experiences, pre- and post-cyclone farm practices were developed to reduce these impacts in future cyclonic events. The main pre-cyclone farm practice focused on maintaining production units and an earlier return to fruit production by partially or completely removing the plant canopy to reduce wind resistance. Post-cyclone farm practices focused on managing the industry-wide crop synchronization using crop timing techniques to achieve a staggered return to cropping by scheduling production to provide continuous fruit supply. With TC Yasi in 2011, some banana producers implemented these practices, allowing them to examine their effectiveness in reducing cyclonic impacts. Additional research and development activities were conducted to refine our understanding of their effectiveness and improve their application for future cyclonic events. Based on these activities and farm-based observations, suggested practice-based management strategies can be developed to help reduce the impact of severe tropical cyclones in the future. Canopy removal maintained banana plants as productive units, and provided earlier but smaller bunches, generating earlier-than-expected income. Queensland producers expressed willingness to adopt canopy removal for future cyclone threats where appropriate, despite its labor-intensiveness. Mechanization would allow larger scale adoption. Implementing a staggered cropping program successfully achieved a consistent, continuous fruit supply after a cyclone impact. Both techniques should be applicable to other cyclone-prone regions.

Stay-green Drought Adaptation Trait Enhances Sorghum Production in Sub-tropical Australia, Central-Western India and Sub-Saharan Africa

Drought during grain filling is a common challenge for sorghum production in north-eastern Australia, central-western India, and sub-Saharan Africa. We show that the stay-green drought adaptation trait enhances sorghum grain yield under post-anthesis drought in these three regions. A positive relationship between stay-green and yield was generally found in breeding trials in north-eastern Australia that sampled 1668 unique hybrid combinations and 23 environments. Physiological studies in Australia also found that introgressing four individual stay-green (Stg1–4) quantitative trait loci (QTLs) into a senescent background reduced water demand before flowering and hence increased water supply during grain filling, resulting in higher grain yield relative to the senescent control. Studies in India found that various Stg QTLs affected both transpiration and transpiration efficiency, although these effects depended on the interaction between genetic background (S35 and R16) and individual QTLs. The yield variation unexplained by harvest index was related to transpiration efficiency in S35 (R2 = 0.29) and R16 (R2 = 0.72), and was related to total water extracted in S35 (R2 = 0.41) but not in R16. Finally, sixty-eight stay-green enriched lines were evaluated in six countries in sub-Saharan Africa during the 2013/14 season. Analysis of the data from Kenya indicates that stay-green and grain size were positively correlated at two sites: Kiboko (high yielding, r2=0.25) and Masongaleni (low yielding, r2=0.37). Together, these studies suggest that stay-green is a beneficial trait for sorghum production in the semi-arid tropics and is a consequence of traits altering the plant water budget.

Multiraciality Enters the University: Mixed Race Identity and Knowledge Production in Higher Education

“Multiraciality Enters the University: Mixed Race Identity and Knowledge Production in Higher Education,” explores how the category of “mixed race” has underpinned university politics in California, through student organizing, admissions debates, and the development of a new field of study. By treating the concept of privatization as central to both multiraciality and the neoliberal university, this project asks how and in what capacity has the discourses of multiracialism and the growing recognition of mixed race student populations shaped administrative, social, and academic debates at the state’s flagship universities—the University of California at Berkeley and Los Angeles. This project argues that the mixed race population symbolizing so-called “post-racial societies” is fundamentally attached to the concept of self-authorship, which can work to challenge the rights and resources for college students of color. Through a close reading of texts, including archival materials, policy and media debates, and interviews, I assert that the contemporary deployment of mixed race within the US academy represents a particularly post-civil rights development, undergirded by a genealogy of U.S. liberal individualism. This project ultimately reveals the pressing need to rethink ways to disrupt institutionalized racism in the new millennium.

Biosynthesis and mode of action of ribosomally synthesized and post-translationally modified antimicrobial peptides

One of the greatest sources of biologically active compounds is natural products. Often these compounds serve as platforms for the design and development of novel drugs and therapeutics. The overwhelming amount of genomic information acquired in recent years has revealed that ribosomally synthesized and post-translationally modified natural products are much more widespread than originally anticipated. Identified in nearly all forms of life, these natural products display incredible structural diversity and possess a wide range of biological functions that include antimicrobial, antiviral, anti-inflammatory, antitumor, and antiallodynic activities. The unique pathways taken to biosynthesize these compounds offer exciting opportunities for the bioengineering of these complex molecules. The studies described herein focus on both the mode of action and biosynthesis of antimicrobial peptides. In Chapter 2, it is demonstrated that haloduracin, a recently discovered two-peptide lantibiotic, possesses nanomolar antimicrobial activity against a panel of bacteria strains. The potency of haloduracin rivals that of nisin, an economically and therapeutically relevant lantibiotic, which can be attributed to a similar dual mode of action. Moreover, it was demonstrated that this lantibiotic of alkaliphile origin has better stability at physiological pH than nisin. The molecular target of haloduracin was identified as the cell wall peptidoglycan precursor lipid II. Through the in vitro biosynthesis of haloduracin, several analogues of Halα were prepared and evaluated for their ability to inhibit peptidoglycan biosynthesis as well as bacterial cell growth. In an effort to overcome the limitations of in vitro biosynthesis strategies, a novel strategy was developed resulting in a constitutively active lantibiotic synthetase enzyme. This methodology, described in Chapter 3, enabled the production of fully-modified lacticin 481 products with proteinogenic and non-proteinogenic amino acid substitutions. A number of lacticin 481 analogues were prepared and their antimicrobial activity and ability to bind lipid II was assessed. Moreover, site-directed mutagenesis of the constitutively active synthetase resulted in a kinase-like enzyme with the ability to phosphorylate a number of peptide substrates. The hunt for a lantibiotic synthetase enzyme responsible for installing the presumed dehydro amino acids and a thioether ring in the natural product sublancin, led to the identification and characterization of a unique post-translational modification. The studies described in Chapter 4, demonstrate that sublancin is not a lantibiotic, but rather an unusual S-linked glycopeptide. Its structure was revised based on extensive chemical, biochemical, and spectroscopic characterization. In addition to structural investigation, bioinformatic analysis of the sublancin gene cluster led to the identification of an S-glycosyltransferase predicted to be responsible for the post-translational modification of the sublancin precursor peptide. The unprecedented glycosyltransferase was reconstituted in vitro and demonstrated remarkable substrate promiscuity for both the NDP-sugar co-substrate as well as the precursor peptide itself. An in vitro method was developed for the production of sublancin and analogues which were subsequently evaluated in bioactivity assays. Finally, a number of putative biosynthetic gene clusters were identified that appear to harbor the necessary genes for production of an S-glycopeptide. An additional S-glycosyltransferase with more favorable intrinsic properties including better expression, stability, and solubility was reconstituted in vitro and demonstrated robust catalytic abilities.

Governmentality and exclusion in post-disaster spaces : conducting the conduct of the survivors of Typhoon Sendong in Cagayan de Oro, Philippines

Lorsque les aléas naturels se déroulent en catastrophes, les réponses des religieux, de l’Etat, et d’autres acteurs puissants dans une société révèlent à la fois les relations complexes entre ces parties et leur pouvoir dans la production des espaces auxquelles les survivants accèdent. La réponse en cas de catastrophe comprend la création d’espaces post-catastrophes, tels que des centres d’évacuation, des logements de transition et des sites de réinstallation permanente, qui ciblent spécifiquement un sous-ensemble particulier de survivants, et visent à les aider à survivre, à faire face, et à se remettre de la catastrophe. Les acteurs puissants dans une société dirigent les processus de secours, de récupération et de reconstruction sont des acteurs puissants qui cherchent à problématiser et à rendre un problème technique dans des termes qu’ils sont idéalement placés pour aborder à travers une variété d'interventions. Ce projet de recherche vise à répondre à la question: où les survivants d'une catastrophe reconstruisent-ils leurs vies et leurs moyens de subsistance? Il enquête sur un cas spécifique de la migration environnementale dans laquelle des dizaines de milliers d'habitants ont été déplacés de façon permanente et temporaire de leurs résidences habituelles après le typhon Sendong à Cagayan de Oro, Philippines en 2011. La recherche est basée sur des entretiens avec les acteurs puissants et les survivants, des vidéos participatives réalisées par des survivants pauvres urbains, et des activités de cartographie. L’étude se fonde sur la théorie féministe, les études de migration, les études dans la gouvernementalité, la recherche sur les changements de l’environnement planétaire, et les études régionales afin de situer les diverses expériences de la migration dans un contexte géographique et historique. Cette thèse propose une topographie critique dans laquelle les processus et les pratiques de production d’espaces post-catastrophe sont exposés. Parce que l’espace est nécessairement malléable, fluide, et relationnelle en raison de l'évolution constante des activités, des conflits, et des expériences qui se déroulent dans le paysage, une analyse de l'espace doit être formulée en termes de relations sociales qui se produisent dans et au-delà de ses frontières poreuses. En conséquence, cette étude explore comment les relations sociales entre les survivants et les acteurs puissants sont liées à l’exclusion, la gouvernementalité, la mobilité, et la production des espaces, des lieux et des territoires. Il constate que, si les trajectoires de migration de la plupart des survivants ont été confinés à l'intérieur des limites de la ville, les expériences de ces survivants et leur utilisation des espaces urbains sont très différentes. Ces différences peuvent être expliquées par des structures politiques, économiques, et sociales, et par les différences religieuses, économiques, et de genre. En outre, il fait valoir que les espaces post-catastrophe doivent être considérés comme des «espaces d’exclusion» où les fiduciaires exercent une rationalité gouvernementale. C’est-à-dire, les espaces post-catastrophe prétendument inclusives servent à marginaliser davantage les populations vulnérables. Ces espaces offrent aussi des occasions pour les acteurs puissants dans la société philippine d'effectuer des interventions gouvernementales dans lesquelles certaines personnes et les paysages sont simplifiées, rendues lisibles, et améliorés.

Improving photofermentative hydrogen production through metabolic engineering and DOE (Design of Experiments)

A l’heure actuelle, les biocarburants renouvelables et qui ne nuit pas à l'environnement sont à l'étude intensive en raison de l'augmentation des problèmes de santé et de la diminution des combustibles fossiles. H2 est l'un des candidats les plus prometteurs en raison de ses caractéristiques uniques, telles que la densité d'énergie élevée et la génération faible ou inexistante de polluants. Une façon attrayante pour produire la H2 est par les bactéries photosynthétiques qui peuvent capter l'énergie lumineuse pour actionner la production H2 avec leur système de nitrogénase. L'objectif principal de cette étude était d'améliorer le rendement de H2 des bactéries photosynthétiques pourpres non sulfureuses utilisant une combinaison de génie métabolique et le plan des expériences. Une hypothèse est que le rendement en H2 pourrait être améliorée par la redirection de flux de cycle du Calvin-Benson-Bassham envers du système de nitrogénase qui catalyse la réduction des protons en H2. Ainsi, un PRK, phosphoribulose kinase, mutant « knock-out » de Rhodobacter capsulatus JP91 a été créé. L’analyse de la croissance sur des différentes sources de carbone a montré que ce mutant ne peut croître qu’avec l’acétate, sans toutefois produire d' H2. Un mutant spontané, YL1, a été récupéré qui a retenu l'cbbP (codant pour PRK) mutation d'origine, mais qui avait acquis la capacité de se développer sur le glucose et produire H2. Une étude de la production H2 sous différents niveaux d'éclairage a montré que le rendement d’YL1 était de 20-40% supérieure à la souche type sauvage JP91. Cependant, il n'y avait pas d'amélioration notable du taux de production de H2. Une étude cinétique a montré que la croissance et la production d'hydrogène sont fortement liées avec des électrons à partir du glucose principalement dirigés vers la production de H2 et la formation de la biomasse. Sous des intensités lumineuses faibles à intermédiaires, la production d'acides organiques est importante, ce qui suggère une nouvelle amélioration additionnel du rendement H2 pourrait être possible grâce à l'optimisation des processus. Dans une série d'expériences associées, un autre mutant spontané, YL2, qui a un phénotype similaire à YL1, a été testé pour la croissance dans un milieu contenant de l'ammonium. Les résultats ont montré que YL2 ne peut croître que avec de l'acétate comme source de carbone, encore une fois, sans produire de H2. Une incubation prolongée dans les milieux qui ne supportent pas la croissance de YL2 a permis l'isolement de deux mutants spontanés secondaires intéressants, YL3 et YL4. L'analyse par empreint du pied Western a montré que les deux souches ont, dans une gamme de concentrations d'ammonium, l'expression constitutive de la nitrogénase. Les génomes d’YL2, YL3 et YL4 ont été séquencés afin de trouver les mutations responsables de ce phénomène. Fait intéressant, les mutations de nifA1 et nifA2 ont été trouvés dans les deux YL3 et YL4. Il est probable qu'un changement conformationnel de NifA modifie l'interaction protéine-protéine entre NifA et PII protéines (telles que GlnB ou GlnK), lui permettant d'échapper à la régulation par l'ammonium, et donc d'être capable d'activer la transcription de la nitrogénase en présence d'ammonium. On ignore comment le nitrogénase synthétisé est capable de maintenir son activité parce qu’en théorie, il devrait également être soumis à une régulation post-traductionnelle par ammonium. Une autre preuve pourrait être obtenue par l'étude du transcriptome d’YL3 et YL4. Une première étude sur la production d’ H2 par YL3 et YL4 ont montré qu'ils sont capables d’une beaucoup plus grande production d'hydrogène que JP91 en milieu d'ammonium, qui ouvre la porte pour les études futures avec ces souches en utilisant des déchets contenant de l'ammonium en tant que substrats. Enfin, le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec la bactérie photosynthétique, Rhodopseudomonas palustris CGA009 a été examiné. La production d'éthanol avec fermentation utilisant des ressources renouvelables microbiennes a été traitée comme une technique mature. Cependant, la plupart des études du reformage de l'éthanol à H2 se sont concentrés sur le reformage chimique à la vapeur, ce qui nécessite généralement une haute charge énergetique et résultats dans les émissions de gaz toxiques. Ainsi le reformage biologique de l'éthanol à H2 avec des bactéries photosynthétiques, qui peuvent capturer la lumière pour répondre aux besoins énergétiques de cette réaction, semble d’être plus prometteuse. Une étude précédente a démontré la production d'hydrogène à partir d'éthanol, toutefois, le rendement ou la durée de cette réaction n'a pas été examiné. Une analyse RSM (méthode de surface de réponse) a été réalisée dans laquelle les concentrations de trois facteurs principaux, l'intensité lumineuse, de l'éthanol et du glutamate ont été variés. Nos résultats ont montré que près de 2 moles de H2 peuvent être obtenus à partir d'une mole d'éthanol, 33% de ce qui est théoriquement possible.

Microwave-assisted extraction of phenolic acids and flavonoids and production of antioxidant ingredients from tomato: a nutraceutical-oriented optimization study

The production of natural extracts requires suitable processing conditions to maximize the preservation of the bioactive ingredients. Herein, a microwave-assisted extraction (MAE) process was optimized, by means of response surface methodology (RSM), to maximize the recovery of phenolic acids and flavonoids and obtain antioxidant ingredients from tomato. A 5-level full factorial Box-Behnken design was successfully implemented for MAE optimization, in which the processing time (t), temperature (T), ethanol concentration (Et) and solid/liquid ratio (S/L) were relevant independent variables. The proposed model was validated based on the high values of the adjusted coefficient of determination and on the non-significant differences between experimental and predicted values. The global optimum processing conditions (t=20 min; T=180 ºC; Et=0 %; and S/L=45 g/L) provided tomato extracts with high potential as nutraceuticals or as active ingredients in the design of functional foods. Additionally, the round tomato variety was highlighted as a source of added-value phenolic acids and flavonoids.

Differential effects of low-temperature inhibition on the propylene induced autocatalysis of ethylene production, respiration and ripening of 'Hayward' kiwifruit

Previous studies (Stavroulakis and Sfakiotakis, 1993) have shown an inhibition of propylene-induced ethylene production in kiwifruit below a critical temperature range of 11-14.8 degrees C. The aim of this research was to identify the biochemical basis of this inhibition in kiwifruit below 11-14.8 degrees C. 'Hayward' kiwifruit were treated with increasing propylene concentrations at 10 and 20 degrees C. Ethylene biosynthesis pathways and fruit ripening were investigated. Kiwifruit at 20 degrees C in air started autocatalysis of ethylene production and ripened after 19 d with a concomitant increase in respiration. Ethylene production and the respiration rise appeared earlier with increased propylene concentrations. Ripening proceeded immediately after propylene treatment, while ethylene autocatalysis needed a lag period of 24-72 h. The latter event was attributed to the delay found in the induction of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase (ACC synthase) activity and consequently to the delayed increase of l-aminocyclopropane l-carboxylic acid (ACC) content. In contrast propylene treatment induced 1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase (ACC oxidase) activity with no lag period. Moreover, transcription of ACC synthase and ACC oxidase genes was active only in ethylene-producing kiwifruit at 20 degrees C. In contrast, treatment at 10 degrees C with propylene strongly inhibited ethylene production, which was attributed to the low activities of both ACC synthase and ACC oxidase as well as the low initial ACC level. Interestingly, fruit treated with propylene at 10 degrees C appeared to be able to transcribe the ACC oxidase but not the ACC synthase gene. However, propylene induced ripening of that fruit almost as rapidly as in the propylene-treated fruit at 20 degrees C. Respiration rate was increased together with propylene concentration. It is concluded that kiwifruit stored at 20 degrees C behaves as a typical climacteric fruit, while at 10 degrees C behaves like a non-climacteric fruit. We propose that the main reasons for the inhibition of the propylene induced (autocatalytic) ethylene production in kiwifruit at low temperature (less than or equal to 10 degrees C), are primarily the suppression of the propylene-induced ACC synthase gene expression and the possible post-transcriptional modification of ACC oxidase.

Post-transcriptional silencing of the SGE1 gene induced by a dsRNA hairpin in Fusarium oxysporum f. sp cubense, the causal agent of Panama disease.

Fusarium oxysporum f. sp cubense (Foc), the causal agent of Panama disease, is responsible for economic losses in banana crops worldwide. The identification of genes that effectively act on pathogenicity and/or virulence may contribute to the development of different strategies for disease control and the production of resistant plants. The objective of the current study was to analyze the importance of SGE1 gene expression in Foc virulence through post-transcriptional silencing using a double-stranded RNA hairpin.

Differential effects of low-temperature inhibition on the propylene induced autocatalysis of ethylene production, respiration and ripening of 'Hayward' kiwifruit

Previous studies (Stavroulakis and Sfakiotakis, 1993) have shown an inhibition of propylene-induced ethylene production in kiwifruit below a critical temperature range of 11-14.8 degrees C. The aim of this research was to identify the biochemical basis of this inhibition in kiwifruit below 11-14.8 degrees C. 'Hayward' kiwifruit were treated with increasing propylene concentrations at 10 and 20 degrees C. Ethylene biosynthesis pathways and fruit ripening were investigated. Kiwifruit at 20 degrees C in air started autocatalysis of ethylene production and ripened after 19 d with a concomitant increase in respiration. Ethylene production and the respiration rise appeared earlier with increased propylene concentrations. Ripening proceeded immediately after propylene treatment, while ethylene autocatalysis needed a lag period of 24-72 h. The latter event was attributed to the delay found in the induction of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase (ACC synthase) activity and consequently to the delayed increase of l-aminocyclopropane l-carboxylic acid (ACC) content. In contrast propylene treatment induced 1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase (ACC oxidase) activity with no lag period. Moreover, transcription of ACC synthase and ACC oxidase genes was active only in ethylene-producing kiwifruit at 20 degrees C. In contrast, treatment at 10 degrees C with propylene strongly inhibited ethylene production, which was attributed to the low activities of both ACC synthase and ACC oxidase as well as the low initial ACC level. Interestingly, fruit treated with propylene at 10 degrees C appeared to be able to transcribe the ACC oxidase but not the ACC synthase gene. However, propylene induced ripening of that fruit almost as rapidly as in the propylene-treated fruit at 20 degrees C. Respiration rate was increased together with propylene concentration. It is concluded that kiwifruit stored at 20 degrees C behaves as a typical climacteric fruit, while at 10 degrees C behaves like a non-climacteric fruit. We propose that the main reasons for the inhibition of the propylene induced (autocatalytic) ethylene production in kiwifruit at low temperature (less than or equal to 10 degrees C), are primarily the suppression of the propylene-induced ACC synthase gene expression and the possible post-transcriptional modification of ACC oxidase.

Production of Recombinant Trichoderma Reesei Endoglucanase Protein CEL7B by Using Kluyveromyces Lactis

This research is about producing recombinant Trichoderma reesei endoglucanase Cel7B by using Kluyveromyces lactis, transformed with chromosomally integrated Cel7B cDNA, as a host cell (K. lactis Cel7B). Cel7B is one of the glycoside hydrolyze family of proteins that are produced by T. reesei. Cel7B together with other endoglucanases, exoglucanases, and â-glucosidases hydrolyze cellulose to glucose, which can then be fermented to biofuels or other value-added products. The research objective of this MS project is to examine favorable fermentation conditions for recombinant Cel7B enzyme production and improved activity. Production of enzyme on different types of media was examined, and the activity of the enzyme was measured by using different tools or procedures. The first condition tested for was using different concentrations of galactose as a carbon and energy source; however galactose also acts as a potent promoter of recombinant Cel7B expression in K. lactis Cel7B. The purpose of this method is to determine the relationship between production of enzyme with increasing sugar concentration. The second culture condition test was using different types of media: a complex medium-yeast extract, peptone, galactose (YPGal); a minimal medium-yeast nitrogen base (YNB) with galactose; and a minimal medium with supplement-yeast nitrogen base with casamino acid (YBC), a nitrogen source, with galactose. The third condition was using different types of reactors or fermenters: a small reactor (shake flask) and a larger automated bioreactor (BioFlo 3000 fermenter). The purpose of this method is to determine the quantity of the protein produced by using different environments of production. Different tools to determine the presence and activity of Cel7B enzyme were used. For the presence of enzyme, sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) was used. Secondly, to detect enzyme activity, the carboxymethyl cellulose- 3,5-dinitrosalicylic acid (CMC- DNS) assay was employed. SDS-PAGE showed that the enzyme band was at 67 kDa, which is larger than native Cel7B (52 kDa.), likely due to over glycolylation during post-translational processing in K. lactis. For the different types of media used in our fermentation, recombinant Cel7B was produced from yeast extract peptone galactose (YPGal), and yeast nitrogen base with casamino acid (YBC), but was not produced and no activity was detected from yeast nitrogen base (YNB). This experiment concluded that the Cel7B production requires the amino acid resources as part of fermentation medium. In experiments where recombinant Cel7B net activity was measured at 1% galactose initial concentration in YPGal and YBC media, higher enzyme activity was detected for the complex medium YPGal. Higher activity of recombinant Cel7B was detected for flask culture in 2% galactose compared to 1% galactose for YBC medium. Two bioreactor experiments were conducted under these culture conditions at 30°C, pH 7.0, dissolved oxygen of 50% of saturation, and 250 rpm agitation (variable depending on DO control) K. lactis-Cel7B yeast growth curves were quite reproducible with maximum optical density (O.D) at 600 nm of between 7 and 8 (when factoring dilution of 10:1). Galactose was consumed rapidly during the first 15 hours of bioreactor culture and recombinant Cel7B started to appear in the culture at 10-15 hours and increased thereafter up to a maximum of between 0.9 and 1.6 mg/mL/hr in these experiments. These bioreactor enzyme activity results are much higher than comparable experiments conducted with flask-scale culture (0.5 mg/mL/hr). In order to achieve the highest recombinant Cel7B activity from batch culture of K. lactis-Cel7B, based on this research it is best to use a complex medium, 2% initial galactose concentration, and an automated bioreactor where good control of temperature, pH, and dissolved oxygen can be achieved.

MATERIAL CHARACTERIZATION OF GILDING AND PAINTING TECHNIQUES OF A POST-BYZANTINE ICON

This study aims to identify the materials used in the production of a post-byzantine icon from the Museum of Évora’s collection. The icon, representing the “Emperor Constantine and his mother Helen holding the Holy Cross” was once dated as being from the 10th century. Throughout a multi-analytical approach, combining area exams with spectroscopic techniques, this study tried to confirm its actual chronology. The results obtained revealed that it is most likely an icon from the late 17th or 18th century.