Developing Box-Pushing Behaviours Using Evolutionary Robotics

The context of this report and the IRIDIA laboratory are described in the preface. Evolutionary Robotics and the box-pushing task are presented in the introduction.The building of a test system supporting Evolutionary Robotics experiments is then detailed. This system is made of a robot simulator and a Genetic Algorithm. It is used to explore the possibility of evolving box-pushing behaviours. The bootstrapping problem is explained, and a novel approach for dealing with it is proposed, with results presented.Finally, ideas for extending this approach are presented in the conclusion.

Locus of Controls inverkan på strategier för konflikthantering i kärleksrelationer

Syftet var att undersöka om personers Locus of Control påverkar deras konflikthanteringsstrategier i kärleksrelationer. Hypoteserna var: H1: Det finns skillnader mellan personer med extern och intern Locus of Control när det gäller vilka typer av strategier de använder för att hantera kärleksrelationsproblem. H2: Personer med intern Locus of Control har större benägenhet att använda sig av relationskonflikthanteringsstrategin Kompromiss i sina kärleksrelationer. H3: Kvinnor påverkas mer än män av Locus of Control när det gäller vilka typer av strategier de använder för att hantera kärleksrelationsproblem. Deltagarna var 172 studenter. Data insamlades med en webbenkät innehållande svenska versioner av Rotters I-E skala och RPCS. Resultatet visade en signifikant skillnad mellan personer med intern och extern Locus of Control i tre konflikthanteringsstrategier: Kompromiss, Underkastelse och Undvikande. Vidare använde personer med intern Locus of Control Kompromiss mer. Personer med extern Locus of Control använde Underkastelse och Undvikande mer. Skillnaderna fanns bara bland kvinnorna. Samtliga hypoteser kunde därmed godtas. Undersökningen visade att Locus of Control är en möjlig anledning till varför personer använder sig av vissa typer av konflikthanteringsstrategier i kärleksrelationer.

Designens betydelse vid val av boxvin : En studie om konsumenters preferenser av designfaktorer på bag-in-box-vin.

På den svenska marknaden står bag-in-box-vin för över 50 procent av allt vin som säljs och Sverige är det land där bag-in-boxen fått starkast fäste i världen (Fremin, 2012). Det gör att bag-in-box-förpackningen är en stor och betydelsefull produkt för vintillverkare och att ha kunskap om säljande design är viktigt för grafiska formgivare samt övriga involverade företag. Den föreliggande studiens syfte var att undersöka vilka designfaktorer på bagin- box-förpackningar som påverkar konsumenternas val av vin i Sverige. Studien innefattade en visuell kartläggning som ämnade ge en överblick av utbudet på ett Systembolag. Detta genomfördes för att skapa en grund till den webbaserade enkätundersökningen som genomfördes under våren 2015. Resultaten visade att majoriteten av respondenterna valde vin baserat på förpackningens utseende och ansåg att de påverkades främst av färg, typsnitt, illustrationer och varumärken. Resultaten visade också att ju högre vinkunskap konsumenterna hade desto mindre påverkade designen deras val. Kvinnor och män hade generellt olika åsikter angående hur stor påverkan de olika designfaktorerna hade vid valet av bag-in-box-vin. Denna studie är endast ett avstamp till ett ämne som innefattar många påverkande faktorer. Det betyder att mer forskning krävs inom ämnet innan helt sanningsenliga resultat kan fastställas.

Understanding the "black box" of a health-promotion program : keys to enable health among older persons aging in the context of migration

Although the need to make health services more accessible to persons who have migrated has been identified, knowledge about health-promotion programs (HPPs) from the perspective of older persons born abroad is lacking. This study explores the design experiences and content implemented in an adapted version of a group-based HPP developed in a researcher-community partnership. Fourteen persons aged 70-83 years or older who had migrated to Sweden from Finland or the Balkan Peninsula were included. A grounded theory approach guided the data collection and analysis. The findings showed how participants and personnel jointly helped raise awareness. The participants experienced three key processes that could open doors to awareness: enabling community, providing opportunities to understand and be understood, and confirming human values and abilities. Depending on how the HPP content and design are being shaped by the group, the key processes could both inhibit or encourage opening doors to awareness. Therefore, this study provides key insights into how to enable health by deepening the understanding of how the exchange of health-promoting messages is experienced to be facilitated or hindered. This study adds to the scientific knowledge base of how the design and content of HPP may support and recognize the capabilities of persons aging in the context of migration.

Atividade dos neurônios noradrenérgicos do Locus coeruleus e o conteúdo de GnRH em ratas Wistar acíclicas

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

Non-classical HLA-E gene variability in Brazilians: a nearly invariable locus surrounded by the most variable genes in the human genome

The non-classical human leukocyte antigen (HLA) class I genes present a very low rate of variation. So far, only 10 HLA-E alleles encoding three proteins have been described, but only two are frequently found in worldwide populations. Because of its historical background, Brazilians are very suitable for population genetic studies. Therefore, 104 bone marrow donors from Brazil were evaluated for HLA-E exons 14. Seven variation sites were found, including two known single nucleotide polymorphisms (SNPs) at positions +424 and +756 and five new SNPs at positions +170 (intron 1), +1294 (intron 3), +1625, +1645 and +1857 (exon 4). Haplotyping analysis did show eight haplotypes, three of them known as E*01:01:01, E*01:03:01 and E*01:03:02:01 and five HLA-E new alleles that carry the new variation sites. The HLA-E*01:01:01 allele was the predominant haplotype (62.50%), followed by E*01:03:02:01 (24.52%). Selective neutrality tests have disclosed an interesting pattern of selective pressures in which balancing selection is probably shaping allele frequency distributions at an SNP at exon 3 (codon 107), sequence diversity at exon 4 and the non-coding regions is facing significant purifying pressure. Even in an admixed population such as the Brazilian one, the HLA-E locus is very conserved, presenting few polymorphic SNPs in the coding region.

Chromatin structure and DNase I hypersensitivity in the transcriptionally active and inactive porcine tumor necrosis factor gene locus

We have analyzed the chromatin structure of the porcine tumor necrosis factor gene locus (TNF-alpha and TNF-beta). Nuclei from porcine peripheral blood mononuclear cells were digested with different nucleases. As assessed with micrococcal nuclease, the two TNF genes displayed slightly faster digestion kinetics than bulk DNA. Studies with DNaseI revealed distinct DNaseI hypersensitive sites (DH-sites) within the porcine TNF locus. Four DH-sites could be observed in the promoter and mRNA leader regions of the TNF-beta gene. Two DH-sites could be observed for the TNF-alpha gene, one located in the promoter region close to the TATA-box and the other site in intron 3. This pattern of DH-sites was present independently of the activation state of the cells. Interestingly in a porcine macrophage-like cell line, we found that the TNF-alpha promoter DH-site disappeared and another DH-site appeared in the region of intron 1. Additionally, the DH-site of intron 3 could be enhanced by PMA-stimulation in these cells. TNF-beta sites were not detected in this cell line. However, DH-sites were totally absent in fibroblasts (freshly isolated from testicles) and in porcine kidney cells (PK15 cell line) both of which do not transcribe the TNF genes. Therefore, the pattern of DH-sites corresponds to the transcriptional activity of analyzed cells.

Deregulation of PAX-5 by translocation of the Emu enhancer of the IgH locus adjacent to two alternative PAX-5 promoters in a diffuse large-cell lymphoma.

Analyses of the human PAX-5 locus and of the 5' region of the mouse Pax-5 gene revealed that transcription from two distinct promoters results in splicing of two alternative 5' exons to the common coding sequences of exons 2-10. Transcription from the upstream promoter initiates downstream of a TATA box and occurs predominantly in B-lymphocytes, whereas the TATA-less downstream promoter is active in all Pax-5-expressing tissues. The human PAX-5 gene is located on chromosome 9 in region p13, which is involved in t(9;14)(pl3;q32) translocations recurring in small lymphocytic lymphomas of the plasmacytoid subtype and in derived large-cell lymphomas. A previous molecular analysis of a t(9;14) breakpoint from a diffuse large-cell lymphoma (KIS-1) demonstrated that the immunoglobulin heavy-chain (IgH) locus on 14q32 was juxtaposed to chromosome 9p13 sequences of unknown function [Ohno, H., Furukawa, T., Fukuhara, S., Zong, S. Q., Kamesaki, H., Shows, T. B., Le Beau, M. M., McKeithan, T. W., Kawakami, T. & Honjo, T. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87,628-632]. Here we show that the KIS-1 translocation breakpoint is located 1807 base pairs upstream of exon 1A of PAX-5, thus bringing the potent Emu enhancer of the IgH gene into close proximity of the PAX-5 promoters. These data suggest that deregulation of PAX-5 gene transcription by the t(9;14)(pl3;q32) translocation contributes to the pathogenesis of small lymphocytic lymphomas with plasmacytoid differentiation.

Étude du rôle des régions variables 4 et 5 dans les changements de conformation de la gp120 du VIH-1

Le VIH infecte les cellules par fusion de sa membrane avec la membrane de la cellule cible. Cette fusion est effectuée par les glycoprotéines de l'enveloppe (Env) qui sont synthétisées en tant que précurseur, gp160, qui est ensuite clivé en gp120 et gp41. La protéine gp41 est la partie transmembranaire du complexe de l'enveloppe et l’ancre à la particule virale alors que la gp120 assure la liaison au récepteur cellulaire CD4 et corécepteur CCR5 ou CXCR4. Ces interactions successives induisent des changements de conformation d’Env qui alimentent le processus d'entrée du virus conduisant finalement à l'insertion du peptide de fusion de la gp41 dans la membrane de la cellule cible. La sous-unité extérieure gp120 contient cinq régions variables (V1 à V5), dont trois (V1, V2 et V3) étant capables d’empêcher l’adoption spontanée de la conformation liée à CD4. Cependant, le rôle de régions variables V4 et V5 vis-à-vis de ces changements de conformation reste inconnu. Pour étudier leur effet, des mutants de l'isolat primaire de clade B YU2, comprenant une délétion de la V5 ou une mutation au niveau de tous les sites potentiels de N-glycosylation de la V4 (PNGS), ont été générés. L'effet des mutations sur la conformation des glycoprotéines d'enveloppe a été analysé par immunoprécipitation et résonance de plasmon de surface avec des anticorps dont la liaison dépend de la conformation adopté par la gp120. Ni le retrait des PNGS de la V4 ni la délétion de V5 n’a affecté les changements conformationnels d’Env tels que mesurés par ces techniques, ce qui suggère que les régions variables V1, V2 et V3 sont les principaux acteurs dans la prévention de l’adoption de la conformation lié de CD4 d’Env.

Implications physiopathologiques de la Nestine lors du remodelage pulmonaire et cardiaque à la suite de l’infarctus du myocarde, du diabète et de l’hypertension pulmonaire

Il est reconnu que la protéine filamenteuse intermédiaire Nestine est exprimée lors du processus de cicatrisation et du remodelage fibrotique. De plus, nous avons identifié l’expression de la Nestine au sein de deux populations distinctes qui sont directement impliquées dans les réponses de fibroses réparative et réactive. Ainsi, une population de cellules souches neurales progénitrices résidentes du coeur de rat adulte exprime la Nestine et a été identifiée à titre de substrat de l’angiogenèse et de la neurogenèse cardiaque. Également, la Nestine est exprimée par les myofibroblastes cicatriciels cardiaques et il a été établi que la protéine filamenteuse intermédiaire joue un rôle dans la prolifération de ces cellules. Ainsi, l’objectif général de cette thèse était de mieux comprendre les évènements cellulaires impliqués dans la réponse neurogénique des cellules souches neurales progénitrices résidentes cardiaques Nestine(+) (CSNPRCN(+)) lors de la fibrose réparative cardiaque et d’explorer si l’apparition de fibroblastes Nestine(+) est associée avec la réponse de fibrose réactive secondaire du remodelage pulmonaire. Une première publication nous a permis d’établir qu’il existe une régulation à la hausse de l’expression de la GAP43 (growth associated protein 43) et que cet événement transitoire précède l’acquisition d’un phénotype neuronal par les CSNPRCN(+) lors du processus de cicatrisation cardiaque chez le rat ayant subi un infarctus du myocarde. De plus, la surimposition de la condition diabétique de type 1, via l’injection unique de Streptozotocine chez le rat, abolit la réponse neurogénique des CSNPRCN(+), qui est normalement induite à la suite de l’ischémie cardiaque ou de l’administration de 6-hydroxydopamine. Le second article a démontré que le développement aigu de la fibrose pulmonaire secondaire de l’infarctus du myocarde chez le rat est associé avec une augmentation de l’expression protéique de la Nestine et de l’apparition de myofibroblastes pulmonaires Nestine(+). Également, le traitement de fibroblastes pulmonaires avec des facteurs de croissances peptidiques pro-fibrotiques a augmenté l’expression de la Nestine par ces cellules. Enfin, le développement initial de la condition diabétique de type 1 chez le rat est associé avec une absence de fibrose réactive pulmonaire et à une réduction significative des niveaux protéiques et d’ARN messager de la Nestine pulmonaire. Finalement, la troisième étude représentait quant à elle un prolongement de la deuxième étude et a alors examiné le remodelage pulmonaire chronique chez un modèle établi d’hypertension pulmonaire. Ainsi, les poumons de rats adultes mâles soumis à l’hypoxie hypobarique durant 3 semaines présentent un remodelage vasculaire, une fibrose réactive et une augmentation des niveaux d’ARN messager et de la protéine Nestine. De plus, nos résultats ont démontré que la Nestine, plutôt que l’alpha-actine du muscle lisse, est un marqueur plus approprié des diverses populations de fibroblastes pulmonaires activés. Également, nos données suggèrent que les fibroblastes pulmonaires activés proviendraient en partie de fibroblastes résidents, ainsi que des processus de transition épithélio-mésenchymateuse et de transition endothélio-mésenchymateuse. Collectivement, ces études ont démontré que des populations distinctes de cellules Nestine(+) jouent un rôle majeur dans la fibrose réparative cardiaque et la fibrose réactive pulmonaire.

Rôles de la protéine tyrosine phosphatase DEP-1 dans l'angiogenèse, la perméabilité vasculaire et la progression tumorale

L’angiogenèse et l’augmentation de la perméabilité vasculaire sont des éléments clés pour la croissance et la progression tumorale. Par conséquent, de nombreux efforts sont déployés à comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la formation et le remodelage des vaisseaux sanguins de manière à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles. De cette optique, les travaux de cette thèse se sont concentrés sur la protéine tyrosine phosphatase DEP-1, initialement identifiée comme un régulateur négatif de la prolifération et de la phosphorylation du VEGFR2 lorsque fortement exprimée dans les cellules endothéliales. Toutefois, en utilisant une approche d’ARNi, il a été démontré que via sa capacité à déphosphoryler la tyrosine inhibitrice de Src (Y529), DEP-1 était également un régulateur positif de l’activation de Src dans les cellules endothéliales stimulées au VEGF. Puisque Src joue un rôle central dans la promotion de l’angiogenèse et la perméabilité vasculaire, nous avons en plus démontré que DEP-1 était un promoteur de ces fonctions in vitro et que la tyrosine phosphorylation de sa queue C-terminale, permettant l’interaction et l’activation de Src, était requise. Les travaux de recherche présentés dans cette thèse démontrent dans un premier temps à partir d’une souris Dep1 KO, dont le développement ne présente aucun phénotype apparent, que la perte de l’expression de DEP-1 se traduit en une inhibition de l’activation de Src et de l’un de ses substrats, la VE-Cadherine, en réponse au VEGF chez la souris adulte. Nos résultats démontrent donc, pour la première fois, le rôle primordial de DEP-1 dans l’induction de la perméabilité vasculaire et de la formation de capillaires in vivo. Conséquemment, la croissance tumorale et la formation de métastases aux poumons sont réduites due à une inhibition de leur vascularisation ce qui se traduit par une diminution de la prolifération et une augmentation de l’apoptose des cellules cancéreuses. De façon intéressante, l’expression élevée de DEP-1 dans les vaisseaux sanguins tumoraux de patientes atteintes du cancer du sein corrèle avec une vascularisation accrue de la tumeur. En plus du rôle de DEP-1 dans la réponse angiogénqiue à l’âge adulte, nos travaux ont également démontré le rôle important de DEP-1 lors de la vascularisation de la rétine, un modèle in vivo d’angiogenèse développementale. Dans ce contexte, DEP-1 inhibe la prolifération des cellules endothéliales et limite leur bourgeonnement et la complexification du réseau vasculaire rétinien en permettant l’expression adéquate du Dll4, un régulateur crucial de l’organisation de la vascularisation développementale. Cette expression du Dll4 découlerait de la stabilisation de la β-caténine par l’inactivation de la GSK3β, un régulateur important de la dégradation de la β-caténine, en réponse au VEGF selon la voie de signalisation VEGFR2-Src-PI3K-Akt-GSK3β. Ainsi, ces travaux identifient DEP-1 comme un régulateur important de l’organisation vasculaire rétinienne. Les rôles positifs de DEP-1 dans les cellules endothéliales découlent principalement de sa capacité à lier et activer la kinase Src. En plus de contribuer à la réponse angiogénique, Src est également un oncogène bien caractérisé notamment pour sa contribution au programme invasif des cellules cancéreuses mammaires. Les travaux de cette thèse illustrent que DEP-1 est préférentiellement exprimée dans les cellules cancéreuses mammaires invasives et qu’il régule l’activation de Src, de voies de signalisation invasives et, par le fait même, de l’invasivité de ces cellules in vitro et in vivo. De façon intéressante, ces observations corrèlent avec des données cliniques où l’expression modérée de DEP-1 est associée à un mauvais pronostic de survie et de rechute. Ces résultats démontrent donc, pour la première fois, le rôle positif de DEP-1 dans l’activation de Src au niveau des cellules endothéliales et des cellules cancéreuses mammaires ce qui permet la régulation du bourgeonnement endothélial, de la perméabilité vasculaire, de l’angiogenèse normale et pathologique en plus de l’invasion tumorale.

Étude du polymorphisme rs3846662 de l’HMGCR dans le cerveau et le système périphérique

Dans cette thèse, l’impact du polymorphisme rs3846662 sur l’épissage alternatif de la 3-hydroxy-3-méthylglutaryl coenzyme A réductase (HMGCR) a été investigué in vivo, chez des patients atteints d’hypercholestérolémie familiale (HF) ou de maladie d’Alzheimer (MA). Le premier manuscrit adresse la problématique de la normalisation de la quantification relative des ARNm par PCR quantitative. Les découvertes présentées dans ce manuscrit nous ont permis de déterminer avec un haut niveau de confiance les gènes de référence à utiliser pour la quantification relative des niveaux d’ARNm de l’HMGCR dans des échantillons de sang (troisième manuscrit) et de tissus cérébraux post-mortem (quatrième manuscrit). Dans le deuxième manuscrit, nous démontrons grâce à l’emploi de trois cohortes de patients distinctes, soit la population canadienne française du Québec et les deux populations nord américaines « Alzheimer’s Disease Cooperative Study (ADCS) » et « Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative (ADNI) », que le génotype AA au locus rs3846662 confère à ces porteurs une protection considérable contre la MA. Les femmes porteuses de ce génotype voient leur risque de MA diminuer de près de 50% et l’âge d’apparition de leurs premiers symptômes retarder de 3.6 ans. Les porteurs de l’allèle à risque APOE4 voient pour leur part leurs niveaux de plaques séniles et dégénérescences neurofibrillaires diminuer significativement en présence du génotype AA. Enfin, les individus atteints de déficit cognitif léger et porteurs à la fois de l’allèle APOE4 et du génotype protecteur AA voient leur risque de convertir vers la MA chuter de 76 à 27%. Dans le troisième manuscrit, nous constatons que les individus atteints d’HF et porteurs du génotype AA ont, contrairement au modèle établi chez les gens normaux, des niveaux plus élevés de cholestérol total et de LDL-C avant traitement comparativement aux porteurs de l’allèle G. Le fait que cette association n’est observée que chez les non porteurs de l’APOE4 et que les femmes porteuses du génotype AA présentent à la fois une augmentation des niveaux d’ARNm totaux et une résistance aux traitements par statines, nous indique que ce génotype influencerait non seulement l’épissage alternatif, mais également la transcription de l’HMGCR. Comme une revue exhaustive de la littérature ne révèle aucune étude abondant dans ce sens, nos résultats suggèrent l’existence de joueurs encore inconnus qui viennent influencer la relation entre le génotype AA, l’épissage alternatif et les niveaux d’ARNm de l’HMGCR. Dans le quatrième manuscrit, l’absence d’associations entre le génotype AA et les niveaux d’ARNm Δ13 ou de protéines HMGCR nous suggère fortement que ce polymorphisme est non fonctionnel dans le SNC affecté par la MA. Une étude approfondie de la littérature nous a permis d’étayer cette hypothèse puisque les niveaux de HNRNPA1, la ribonucléoprotéine influencée par l’allèle au locus rs3846662, sont considérablement réduits dans la MA et le vieillissement. Il est donc proposé que les effets protecteurs contre la MA associés au génotype AA soient le résultat d’une action indirecte sur le processus physiopathologique.

Biopacemaker acceleration without increased synchronization by chronic exposure to phorbol myristate acetate

L'activité électrique du coeur est initiée par la génération spontanée de potentiels d'action venant des cellules pacemaker du noeud sinusal (SN). Toute dysfonction au niveau de cette région entraîne une instabilité électrique du coeur. La majorité des patients souffrant d'un noeud sinusal déficient nécessitent l'implantation chirurgicale d'un pacemaker électronique; cependant, les limitations de cette approche incitent à la recherche d'une alternative thérapeutique. La base moléculaire des courants ioniques jouant un rôle crucial dans l'activité du noeud sinusal sont de plus en plus connues. Une composante importante de l'activité des cellules pacemakers semble être le canal HCN, responsable du courant pacemaker If. Le facteur T-box 3 (Tbx3), un facteur de transcription conservé durant le processus de l'évolution, est nécessaire au développement du système de conduction cardiaque. De précédentes études ont démontré que dans différentes lignées cellulaires le Phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA) active l'expression du gène codant Tbx3 via des réactions en cascade partant de la protéine kinase C (PKC). L'objectif principal de cette étude est de tester si le PMA peut augmenter la fréquence et la synchronisation de l'activité spontanée du pacemaker biologique en culture. Plus précisément, nous avons étudié les effets de l'exposition chronique au PMA sur l'expression du facteur de transcription Tbx3, sur HCN4 et l'activité spontanée chez des monocouches de culture de myocytes ventriculaires de rats néonataux (MVRN). Nos résultats démontrent que le PMA augmente significativement le facteur transcription de Tbx3 et l'expression ARNm de HCN4, favorisant ainsi l'augmentation du rythme et de la stabilité de l'activité autonome. De plus, une diminution significative de la vitesse de conduction a été relevée et est attribuée à la diminution du couplage intercellulaire. La diminution de la vitesse de conduction pourrait expliquer l'effet négatif du PMA sur la synchronisation de l'activité autonome du pacemaker biologique. Ces résultats ont été confirmés par un modèle mathématique multicellulaire suggérant que des fréquences et résistances intercellulaires plus élevée pourraient induire une activité plus stable et moins synchrone. Cette étude amène de nouvelles connaissances très importantes destinées à la production d'un pacemaker biologique efficient et robuste.