Insights from insects about adaptive social information use.

Copying others can greatly improve individual fitness and is fundamental for the organisation of societies. Yet in some situations it is better to ignore social information and either explore the world individually or use personal information obtained through prior experience. Insects provide excellent models to study the strategic use of social information, but insights from recent research have rarely been viewed in the light of social learning strategies. Here we discuss how insects tailor their reliance on social information to those circumstances for which it is most beneficial, and suggest that insects and vertebrates use similar information-use strategies. We highlight future research avenues, including the use of molecular tools to study the genetic and genomic basis of social information use.

Prospective sampling based on model ensembles improves the detection of rare species

Identifying the geographic distribution of populations is a basic, yet crucial step in many fundamental and applied ecological projects, as it provides key information on which many subsequent analyses depend. However, this task is often costly and time consuming, especially where rare species are concerned and where most sampling designs generally prove inefficient. At the same time, rare species are those for which distribution data are most needed for their conservation to be effective. To enhance fieldwork sampling, model-based sampling (MBS) uses predictions from species distribution models: when looking for the species in areas of high habitat suitability, chances should be higher to find them. We thoroughly tested the efficiency of MBS by conducting an important survey in the Swiss Alps, assessing the detection rate of three rare and five common plant species. For each species, habitat suitability maps were produced following an ensemble modeling framework combining two spatial resolutions and two modeling techniques. We tested the efficiency of MBS and the accuracy of our models by sampling 240 sites in the field (30 sitesx8 species). Across all species, the MBS approach proved to be effective. In particular, the MBS design strictly led to the discovery of six sites of presence of one rare plant, increasing chances to find this species from 0 to 50%. For common species, MBS doubled the new population discovery rates as compared to random sampling. Habitat suitability maps coming from the combination of four individual modeling methods predicted well the species' distribution and more accurately than the individual models. As a conclusion, using MBS for fieldwork could efficiently help in increasing our knowledge of rare species distribution. More generally, we recommend using habitat suitability models to support conservation plans.

Solid-phase microextraction as short-term sampling technique for BTEX occupational exposure

Solid phase microextraction (SPME) has been widely used for many years in various applications, such as environmental and water samples, food and fragrance analysis, or biological fluids. The aim of this study was to suggest the SPME method as an alternative to conventional techniques used in the evaluation of worker exposure to benzene, toluene, ethylbenzene, and xylene (BTEX). Polymethylsiloxane-carboxen (PDMS/CAR) showed as the most effective stationary phase material for sorbing BTEX among other materials (polyacrylate, PDMS, PDMS/divinylbenzene, Carbowax/divinylbenzene). Various experimental conditions were studied to apply SPME to BTEX quantitation in field situations. The uptake rate of the selected fiber (75 μm PDMS/CAR) was determined for each analyte at various concentrations, relative humidities, and airflow velocities from static (calm air) to dynamic (>200 cm/s) conditions. The SPME method also was compared with the National Institute of Occupational Safety and Health method 1501. Unlike the latter, the SPME approach fulfills the new requirement for the threshold limit value-short term exposure limit (TLV-STEL) of 2.5 ppm for benzene (8 mg/m3).

An Adaptive Field Detection Method For Bridge Scour Monitoring Using Motion-Sensing Radio Transponders (RFIDs), TR-617, 2014

A comprehensive field detection method is proposed that is aimed at developing advanced capability for reliable monitoring, inspection and life estimation of bridge infrastructure. The goal is to utilize Motion-Sensing Radio Transponders (RFIDS) on fully adaptive bridge monitoring to minimize the problems inherent in human inspections of bridges. We developed a novel integrated condition-based maintenance (CBM) framework integrating transformative research in RFID sensors and sensing architecture, for in-situ scour monitoring, state-of-the-art computationally efficient multiscale modeling for scour assessment.

Limited sampling strategies for monitoring tacrolimus in paediatric liver transplant recipients

Ce travail de recherche a été réalisé dans le laboratoire de pharmacologie clinique, au Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine, à Montréal. C'est une étude rétrospective basée sur le suivi thérapeutique du Tacrolimus prescrit chez les enfants après transplantation hépatique. Ce suivi est nécessaire car le Tacrolimus possède une importante variabilité pharmacocinétique inter et intra-individuelle ainsi qu'un index thérapeutique très étroit. Actuellement, l'individualisation des doses prescrites est basée sur la mesure de la concentration de base - du médicament dans le sang (C0), mais des études récentes montrent que cette mesure ne reflète pas précisément l'exposition du Tacrolimus dans l'organisme chez les enfants. Le meilleur reflet de cette exposition est la mesure de l'aire sous la courbe (AUC). Cependant, cette dernière implique la mesure de multiples concentrations tout au long de l'intervalle entre 2 doses de médicament (Tacrolimus: 12 heures) ce qui est long, cher et impraticable en ambulatoire. De nouvelles méthodes utilisant un nombre limité de prélèvements ont donc été développées pour prédire au mieux cette AUC. Ce sont les "Limited sampling strategies" ou LSS. La plupart de ces LSS pour le Tacrolimus ont été développées et validées chez des patients transplantés adultes et leur application directe chez les transplantés pédiatriques n'est pas possible en raison de différences importantes au niveau des paramètres pharmacocinétiques du médicament entre ces deux populations. Aussi, le but de ce travail était de développer et valider, pour la première fois, des LSS chez les enfants transplantés hépatiques. Pour cela, une analyse de 36 profils pharmacocinétiques de 28 patients transplantés hépatiques âgés de 0.4- 18.5 ans a été effectuée. Tous les profils ont été réalisés au Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine entre janvier 2007 et janvier 2009. Les LSS comportant au maximum 4 mesures de concentration ont été développées en utilisant une analyse de régression multiple. Parmi tous les modèles obtenus, cinq ont été sélectionnés sur la base de critères précis puis validés selon la méthode décrite par Sheiner et Beal.¦Les résultats montrent que ces cinq modèles peuvent prédire l'AUC du Tacrolimus avec une précision cliniquement acceptable de ± 15% alors que la C0 présente la plus faible corrélation avec l'AUC.¦En conclusion, cette étude confirme que la C0 ne permet pas de prédire de manière efficace l'exposition du Tacrolimus dans l'organisme dans notre population de patients pédiatriques contrairement aux LSS analysées qui offrent une méthode pratique et fiable. Par ailleurs, en permettant d'obtenir une estimation précise et simplifiée de l'AUC complète du Tacrolimus chez les patients, ces LSS ouvrent la porte à de futures études prospectives visant à mieux définir l'AUC cible du médicament et à déterminer si le suivi basé sur la mesure de l'AUC est plus efficace et plus sûr que celui basé sur la mesure de la C0.

The evolution, maintenance and adaptive function of genetic colour polymorphism in birds.

The hypothesis that ornaments can honestly signal quality only if their expression is condition-dependent has dominated the study of the evolution and function of colour traits. Much less interest has been devoted to the adaptive function of colour traits for which the expression is not, or is to a low extent, sensitive to body condition and the environment in which individuals live. The aim of the present paper is to review the current theoretical and empirical knowledge of the evolution, maintenance and adaptive function of colour plumage traits for which the expression is mainly under genetic control. The finding that in many bird species the inheritance of colour morphs follows the laws of Mendel indicates that genetic colour polymorphism is frequent. Polymorphism may have evolved or be maintained because each colour morph facilitates the exploitation of alternative ecological niches as suggested by the observation that individuals are not randomly distributed among habitats with respect to coloration. Consistent with the hypothesis that different colour morphs are linked to alternative strategies is the finding that in a majority of species polymorphism is associated with reproductive parameters, and behavioural, life-history and physiological traits. Experimental studies showed that such covariations can have a genetic basis. These observations suggest that colour polymorphism has an adaptive function. Aviary and field experiments demonstrated that colour polymorphism is used as a criterion in mate-choice decisions and dominance interactions confirming the claim that conspecifics assess each other's colour morphs. The factors favouring the evolution and maintenance of genetic variation in coloration are reviewed, but empirical data are virtually lacking to assess their importance. Although current theory predicts that only condition-dependent traits can signal quality, the present review shows that genetically inherited morphs can reveal the same qualities. The study of genetic colour polymorphism will provide important and original insights on the adaptive function of conspicuous traits.

Genital Chlamydia trachomatis: understanding the roles of innate and adaptive immunity in vaccine research.

Chlamydia trachomatis is the leading cause of bacterial sexually transmitted disease worldwide, and despite significant advances in chlamydial research, a prophylactic vaccine has yet to be developed. This Gram-negative obligate intracellular bacterium, which often causes asymptomatic infection, may cause pelvic inflammatory disease (PID), ectopic pregnancies, scarring of the fallopian tubes, miscarriage, and infertility when left untreated. In the genital tract, Chlamydia trachomatis infects primarily epithelial cells and requires Th1 immunity for optimal clearance. This review first focuses on the immune cells important in a chlamydial infection. Second, we summarize the research and challenges associated with developing a chlamydial vaccine that elicits a protective Th1-mediated immune response without inducing adverse immunopathologies.

Activation of the NLRP3 inflammasome in dendritic cells induces IL-1beta-dependent adaptive immunity against tumors.

The therapeutic efficacy of anticancer chemotherapies may depend on dendritic cells (DCs), which present antigens from dying cancer cells to prime tumor-specific interferon-gamma (IFN-gamma)-producing T lymphocytes. Here we show that dying tumor cells release ATP, which then acts on P2X(7) purinergic receptors from DCs and triggers the NOD-like receptor family, pyrin domain containing-3 protein (NLRP3)-dependent caspase-1 activation complex ('inflammasome'), allowing for the secretion of interleukin-1beta (IL-1beta). The priming of IFN-gamma-producing CD8+ T cells by dying tumor cells fails in the absence of a functional IL-1 receptor 1 and in Nlpr3-deficient (Nlrp3(-/-)) or caspase-1-deficient (Casp-1(-/-)) mice unless exogenous IL-1beta is provided. Accordingly, anticancer chemotherapy turned out to be inefficient against tumors established in purinergic receptor P2rx7(-/-) or Nlrp3(-/-) or Casp1(-/-) hosts. Anthracycline-treated individuals with breast cancer carrying a loss-of-function allele of P2RX7 developed metastatic disease more rapidly than individuals bearing the normal allele. These results indicate that the NLRP3 inflammasome links the innate and adaptive immune responses against dying tumor cells.

Interpolating and sampling sequences in finite Riemann surfaces

We provide a description of the interpolating and sampling sequences on a space of holomorphic functions on a finite Riemann surface, where a uniform growth restriction is imposed on the holomorphic functions.

Gesture sampling for instrumental sound synthesis: violin bowing as a case study

This paper presents a framework in which samples of bowing gesture parameters are retrieved and concatenated from a database of violin performances by attending to an annotated input score. Resulting bowing parameter signals are then used to synthesize sound by means of both a digital waveguide violin physical model, and an spectral-domainadditive synthesizer.

Long-distance wolf recolonization of France and Switzerland inferred from non-invasive genetic sampling over a period of 10 years

In the early 1900s, the wolf (Canis lupus) was extirpated from France and Switzerland. There is growing evidence that the species is presently recolonizing these countries in the western Alps. By sequencing the mitochondrial DNA (mtDNA) control region of various samples mainly collected in the field (scats, hairs, regurgitates, blood or tissue; n = 292), we could (1) develop a non-invasive method enabling the unambiguous attribution of these samples to wolf, fox (Vulpes vulpes) or dog (Canis familiaris), among others; (2) demonstrate that Italian, French and Swiss wolves share the same mtDNA haplotype, a haplotype that has never been found in any other wolf population world-wide. Combined together, field and genetic data collected over 10 years corroborate the scenario of a natural expansion of wolves from the Italian source population. Furthermore, such a genetic approach is of conservation significance, since it has important consequences for management decisions. This first long-term report using non-invasive sampling demonstrates that long-distance dispersers are common, supporting the hypothesis that individuals may often attempt to colonize far from their native pack, even in the absence of suitable corridors across habitats characterized by intense human activities.

THE USEFUL SIDE OF AMBIVALENCE: Ambivalent attitudes can be adaptive and socially valued

En s'inspirant de la littérature récente qui a dépeint l'ambivalence comme étant adaptative et en lien avec des comportements stratégiques, cette thèse examine le versant utile des attitudes ambivalentes. Elle met tout d'abord en évidence que son expression peut-être sciemment contrôlée et mise en avant pour des raisons d'auto-présentation. De plus, elle démontre que les individus peuvent présenter une attitude ambivalente afin de gagner l'approbation sociale sur un objet d'attitude controversé alors que l'inverse a été observé sur des objets consensuels (Première ligne de recherche). Cette thèse a également révélé que l'expression d'attitudes ambivalentes pouvait amener à être valorisé socialement. En effet, contrairement à des attitudes plus tranchées (pro-normatives ou contre-normatives), les attitudes ambivalentes ont été évaluées de façon plus importante sur la dimension de l'utilité sociale (une dimension qui indique la compétence d'autrui ou encore la propension à évoluer dans la hiérarchie sociale). La valorisation de l'ambivalence n'est apparue que sur la dimension de l'utilité sociale et non sur la dimension de la désirabilité sociale (une dimension qui indique la sympathie d'autrui ainsi que la propension à être apprécié socialement). De plus, ce résultat a été observé sur des thèmes controversés et non sur des thèmes consensuels (Seconde ligne de recherche). Dans l'ensemble cette thèse soutient une approche de l'ambivalence comme donnant lieu à des bénéfices. Elle peut également ouvrir la voie à l'étude de l'ambivalence en lien avec la pensée critique. - Drawing on the recent literature that portrayed ambivalence as being adaptive and linked with strategic behaviors, this thesis examines the useful side of ambivalent attitudes. It first revealed that the expression of ambivalent attitudes could be controlled and purposely displayed for self-presentational concerns. Furthermore, it demonstrated that people could put ambivalence forward to gain social approval when expressing it on controversial social issues, whereas the opposite was true on consensual social issues (First line of research). The thesis also revealed that the expression of ambivalent attitudes could lead to be socially valued. Indeed, contrary to clear-cut attitudes (either pro-normative or counter-normative attitudes), ambivalent attitudes have been evaluated the highest on the social utility dimension (a dimension indicating people's competence as well as the extent to which they are likely to climb in social hierarchy). The valorization of ambivalent attitudes only appeared on social utility and not on social desirability (a dimension indicating people's niceness as well as the extent to which they are likely to be socially appreciated). This effect was true on controversial social issues but not on consensual ones (Second line of research). Overall, this thesis provides support for an approach that conceives attitudinal ambivalence as leading to benefits. It also may open avenues for the study of ambivalence in relation with critical thinking.

Cardiac raptor deletion impairs adaptive hypertrophy, alters metabolic gene expression and causes heart failure in mice

Background: Mammalian target of rapamycin (mTOR), a central regulator of cell growth, is found in two structurally and functionally distinct multiprotein complexes called mTOR complex (mTORC)1 and mTORC2. The specific roles of each of these branches of mTOR signaling have not been dissected in the adult heart. In the present study, we aimed to bring new insights into the function of cardiac mTORC1-mediated signaling in physiological as well as pathological situations.Methods: We generated mice homozygous for loxP-flanked raptor and positive for the tamoxifen-inducible Cre recombinase (MerCreMer) under control of the α- myosin heavy chain promoter. The raptor gene encodes an essential component of mTORC1. Gene ablation was induced at the age of 10-12 weeks, and two weeks later the raptor cardiac-knockout (raptor-cKO) mice started voluntary cagewheel exercise or were subjected to transverse aortic constriction (TAC) to induce pressure overload.Results: In sedentary raptor-cKO mice, ejection fractions gradually decreased, resulting in significantly reduced values at 38 days (P < 0.001). Raptor-cKO mice started to die during the fifth week after the last tamoxifen injection. At that time, the mortality rate was 36% in sedentary (n = 11) and 64% in exercising (n = 14) mice. TAC-induced pressure overload resulted in severe cardiac dysfunction already at earlier timepoints. Thus, at 7-9 days after surgery, ejection fraction and fractional shortening values were 22.3% vs 43.5% and 10.2% vs 21.5% in raptor-cKO vs wild-type mice, respectively. This was accompanied by significant reductions of ventricular wall and septal thickness as well as an increase in left ventricular internal diameter. Moreover, ventricular weight to tibial length ratios were increased in wild-type, but not in the raptor-cKO TAC mice. Together, this shows that raptor-cKO mice rapidly developed dilated cardiomyopathy without going through a phase of adaptive hypertrophy. Expression of ANP and β-MHC was induced in all raptor-cKO mice irrespective of the cardiac load conditions. Consistent with reduced mTORC1 activity, phosphorylation of ribosomal S6 kinase and 4E-BP1 was blunted, indicating reduced protein synthesis. Moreover, expression of multiple genes involved in the regulation of energy metabolism was altered, and followed by a shift from fatty acid to glucose oxidation.Conclusion: Our study suggests that mTORC1 coordinates protein and energy metabolic pathways in the heart. Moreover, we demonstrate that raptor is essential for the cardiac adaptation to increased workload and importantly, also for normal physiological cardiac function.

Viticulture under climate change : understanding vulnerability and adaptive capacity of wineries and growers. A case study in El Penedès region, Catalonia

Climate change may pose challenges and opportunities to viticulture, and much research has focused in studying the likely impacts on grapes and wine production in different regions worldwide. This study assesses the vulnerability and adaptive capacity of the viticulture sector under changing climate conditions, based on a case study in El Penedès region, Catalonia. Farm assets, livelihood strategies, farmer-market interactions and climate changes perceptions are analysed through semi-structured interviews with different types of wineries and growers. Both types of actors are equally exposed to biophysical stressors but unevenly affected by socioeconomic changes. While wineries are vulnerable because of the current economic crisis and the lack of diversification of their work, which may affect their income or production, growers are mainly affected by the low prices of their products and the lack of fix contracts. These socioeconomic stressors strongly condition their capacity to adapt to climate change, meaning that growers prioritize their immediate income problems, rather than future socioeconomic or climate threats. Therefore, growers undertake reactive adaptation to climate changing conditions, mainly based on ancient knowledge, whilst wineries combine both reactive and anticipatory adaptation practices. These circumstances should be addressed in order to allow better anticipatory adaptation to be implemented, thus avoiding future climate threats.

MOLECULAR MECHANISMS OF A ROOT SYSTEM TO SOIL ADAPTATION

Contrairement aux animaux, les plantes sont des organismes sessiles qui ne possèdent pas de mécanismes de fuite quand les conditions environnementales ne sont plus optimales. Les plantes sont physiquement ancrées à l'endroit où elles ont germées et aux conditions environnementales qui parfois peuvent être extrêmes. Les possibilités d'acclimatation de différentes espèces, parfois même de groupes de plantes au sein d'une même espèce, peuvent varier mais repose sur une adaptation génétique de la plante. L'adaptation est un long processus qui repose sur l'apparition spontanée de mutations génétiques, leur mise à l'épreuve face aux conditions environnementales, et dans le cas où la mutation a un impact positif sur la survie dans cet habitat particulier, elle sera maintenue dans une population donnée de plantes. De telles populations, appelées écotypes, sont le matériel de départ pour la découverte de gènes qui induisent un bénéfice pour la plante dans un environnement donné. La plante la plus étudiée en biologie moléculaire est Arabidopsis thaliana, l'arabette des prés. Dans une étude précédente, les racines d'écotypes naturels d'Arabidopsis ont été comparées et un écotype, Uk-1, avait le système racinaire le plus particulier. Cet écotype possède des racines beaucoup plus courtes et plus ramifiées que tous les autres écotypes. Des analyses plus poussées ont montré qu'une seule mutation dans un gène était la cause de ce phénotype, le gène BREVIS RADIX (BRX), mot latin signifiant 'racine courte'. Bien que l'on connaisse le gène BRX, on connaît finalement peu de choses sur son importance adaptative. Dans cette étude, nous avons montré que la mutation dans le gène BRX rend la plante plus résistante aux sols acides. Dans l'optique de mieux comprendre cette valeur adaptative du mutant brx, nous avons analysé dans quels tissus le gène BRX jouait un rôle important. Nous avons pu mettre en évidence que BRX est important pour le développement du protophloème. Le protophloème est un élément du système vasculaire de la plante. En général, les plantes supérieures possèdent deux systèmes de transport à longue distance. L'un d'eux, appelé xylème, transporte l'eau et les nutriments absorbés du sol par les racines vers les feuilles. Les feuilles sont le siège du processus de photosynthèse au cours duquel sont produits des sucres qui devront être distribués partout dans les autres parties de la plante. Le tissu cellulaire chargé de livrer les produits de la photosynthèse, ainsi que les régulateurs de croissance, est le phloème. Ce dernier regroupe le métaphloème et le protophloème. Le protophloème est essentiel pour la livraison des sucres synthétisés ainsi que des signaux de croissance aux pointes des racines, centres organogéniques responsables de la production de nouvelles cellules durant la phase de croissance de la racine. La structure du protophloème peut être décrite comme des tubes continus, vides et résistants, faits de cellules spécialisées qui permettent un transport efficace et rapide. Nous avons montré que dans les mutants brx ces canaux de transports sont discontinus car certaines cellules n'ont pas terminé leur cycle de différenciation. Ces cellules obstruent le conduit ce qui fait que les sucres et les signaux de croissance, comme l'auxine, ne peuvent plus être transportés aux méristèmes. En conséquence, la prolifération de l'activité des méristèmes est compromise, ce qui explique les racines courtes. Au lieu d'être délivré aux méristèmes, l'auxine se concentre en amont des méristèmes où cela provoque l'apparition de nouvelles racines branchées et, très probablement, l'activation des pompes à protons. Sur des sols acides, la concentration en ion H+ est très élevée. Ces ions entrent dans les cellules de la racine par diffusion et perturbent notablement la croissance des racines et de la plante en général. Si les cellules de la racine possédaient des pompes à protons hyperactives, elles seraient capable d'évacuer le surplus d'ions H+ en dehors de la cellule, ce qui leur assurerait de meilleures chances de survie sur sols acides. De fait, le mutant brx est capable d'acidifier le milieu de culture dans lequel il est cultivé plus efficacement que la plante sauvage. Ce mutant est également capable de donner plus de progéniture sur ce type de milieu de croissance que les plantes sauvages. Finalement, nous avons trouvé d'autres mutants brx en milieu naturel poussant sur sols acides, ce qui suggère fortement que la mutation du gène BRX est une des causes de l'adaptation aux sols acides. -- Plants as sessile organisms have developed different mechanisms to cope with the complex environmental conditions in which they live. Adaptation is the process through which traits evolve by natural selection to functionally improve in a given environmental context. An adaptation to the environment is characterized by the genetic changes in the entire populations that have been fixed by natural selection over many generations. BREVIS RADIX (BRX) gene was found through natural Arabidopsis accessions screen and was characterized as a root growth regulator since loss-of-function mutants exhibit arrested post-embryonic primary root growth in addition to a more branched root system. Although brx loss-of-function causes a complete alteration in root architecture, BRX activity is only required in the root vasculature, in particular in protophloem cell file. Protophloem is a part of the phloem transport network and is responsible for delivery of photo-assimilates and growth regulators, coming from the shoot through mature phloem component - metaphloem, to the all plant primary meristems. In order to perform its function, protophloem is the first cell file to differentiate within the root meristem. During this process, protophloem cells undergo a partial programmed cell death, during which they build a thicker cell wall, degrade nucleus and tonoplast while plasma membrane stays functional. Interestingly, protophloem cells enter elongation process only after differentiation into sieve elements is completed. Here we show that brx mutants fail to differentiate protophloem cell file properly, a phenotype that can be distinguished by a presence of a "gap" cells, non-differentiated cells between two flanking differentiated cells. Discontinuity of protophloem differentiation in brx mutants is considered to be a consequence of local hyperactivity of CLAVATA3/EMBRYO SURROUNDING REGION 45 (CLE45) - BARELY ANY MERISTEM 3 (BAM3) signaling module. Interestingly, a CLE45 activity, most probably at the level of receptor binding, can be modulated by apoplastic pH. Altogether, our results imply that the activity of proton pumps, expressed in non-differentiated cells of protophloem, must be maintained under certain threshold, otherwise CLE45-BAM3 signaling pathway will be stimulated and in turn protophloem will not differentiate. Based on vacuolar morphology, a premature cell wall acidification in brx mutants stochastically prevents the protophloem differentiation. Only after protophloem differentiates, proton pumps can be activated in order to acidify apoplast and to support enucleated protophloem multifold elongation driven by surrounding cells growth. Finally, the protophloem differentiation failure would result in an auxin "traffic jam" in the upper parts of the root, created from the phloem-transported auxin that cannot be efficiently delivered to the meristem. Physiologically, auxin "leakage" from the plant vasculature network could have various consequences, since auxin is involved in the regulation of almost every aspect of plant growth and development. Thus, given that auxin stimulates lateral roots initiation and growth, this scenario explains more branched brx root system. Nevertheless, auxin is considered to activate plasma membrane proton pumps. Along with this, it has been shown that brx mutants acidify media much more than the wild type plants do, a trait that was proposed as an adaptive feature of naturally occurring brx null alleles in Arabidopsis populations found on acidic soils. Additionally, in our study we found that most of accessions originally collected from acidic sampling sites exhibit hypersensitivity to CLE45 treatment. This implies that adaptation of plants to acidic soil involves a positive selection pressure against upstream negative regulators of CLE45-BAM3 signaling, such as BRX. Perspective analysis of these accessions would provide more profound understanding of molecular mechanisms underlying plant adaptation to acidic soils. All these results are suggesting that targeting of the factors that affect protophloem differentiation is a good strategy of natural selection to change the root architecture and to develop an adaptation to a certain environment. -- Les plantes comme organismes sessiles ont développé différents mécanismes pour s'adapter aux conditions environnementales complexes dans lesquelles elles vivent. L'adaptation est le processus par lequel des traits vont évoluer via la sélection naturelle vers une amélioration fonctionnelle dans un contexte environnemental donné. Une adaptation à l'environnement est caractérisée par des changements génétiques dans des populations entières qui ont été fixés par la sélection naturelle sur plusieurs générations. Le gène BREVIS RADIX (BRX) a été identifié dans le crible d'une collection d'accessions naturelles d'Arabidopsis et a été caractérisé comme un régulateur de la croissance racinaire étant donné que le mutant perte-de-fonction montre une croissance racinaire primaire arrêtée au stade post-embryonnaire et présente de plus un système racinaire plus ramifié que la plante sauvage. Bien que le mutant perte-de-fonction brx cause une altération complète de l'architecture racinaire, l'activité de BRX n'est requise que dans la vascularisation racinaire, en particulier au niveau du protophloème. Le protophloème est un composant du réseau de transport du phloème et est responsable du transit des dérivés de la photosynthèse ainsi que des régulateurs de croissances, venant de la partie aérienne par le phloème mature (métaphloème) vers tous les méristèmes primaires de la plante. Pour pouvoir réaliser sa fonction, le protophloème est la première file de cellules à se différencier à l'intérieur du méristème de la racine. Pendant ce processus, les cellules du protophloème subissent une mort cellulaire programmée partielle durant laquelle elles épaississent leur paroi cellulaire, dégradent le noyau et le tonoplaste tandis que la membrane plasmique demeure fonctionnelle. De manière intéressante, les cellules du protophloème entament le processus d'allongement seulement après que la différenciation en tubes criblés soit complète. Ce travail montre que le mutant brx est incapable de mener à bien la différenciation de la file de cellules du protophloème, phénotype qui peut être visualisé par la présence de cellules 'trous', de cellules non différenciées entourées de deux cellules différenciées. La discontinuité de la différenciation du phloème dans le mutant brx est considérée comme la conséquence de l'hyperactivité localisée du module de signalisation CLA VA TA3/EMBRYO SURROUNDING REGION 45 (CLE45) - BARELY ANY MERISTEM 3 (BAM3). De manière intéressante, l'activité de CLE45, très probablement au niveau de la liaison avec le récepteur, peut être modulé par le pH apoplastique. Pris ensemble, nos résultats impliquent que l'activité des pompes à protons, actives dans les cellules non différenciées du protophloème, doit être maintenue en dessous d'un certain seuil autrement la cascade de signalisation CLE45-BAM3 serait stimulée, en conséquence de quoi le protophloème ne pourrait se différencier. D'après la morphologie vacuolaire, une acidification prématurée de la paroi cellulaire dans le mutant brx empêche la différenciation du protophloème de manière stochastique. Une fois que le protophloème se différencie, les pompes à protons peuvent alors être activées afin d'acidifier l'apoplaste et ainsi faciliter l'allongement des cellules énuclées du protophloème, entraînées par la croissance des cellules environnantes. Finalement, la différenciation défectueuse du protophloème produit une accumulation d'auxine dans la partie supérieure de la racine car le phloème ne peut plus acheminer efficacement l'auxine au méristème. Physiologiquement, la 'fuite' d'auxine à partir du réseau vasculaire de la plante peut avoir des conséquences variées puisque l'auxine est impliquée dans la régulation de la majorité des aspects de la croissance et développement de la plante. Etant donné que l'auxine stimule l'initiation et développement des racines latérales, ce scénario pourrait expliquer le système racinaire plus ramifié du mutant brx. En plus, l'auxine est considérée comme un activateur des pompes à protons. Par ailleurs, nous avons montré que les mutants brx ont la capacité d'acidifier le milieu plus efficacement que les plantes sauvages, une caractéristique des populations sauvages <¥Arabidopsis poussant sur des sols acides et contenant les allèles délétés brx. De plus, dans nos résultats nous avons mis en évidence que la plupart des accessions collectées originellement sur des sites acidophiles montre une hypersensibilité au traitement par CLE45. Ceci implique que l'adaptation des plantes aux sols acides repose sur la pression de sélection positive à rencontre des régulateurs négatifs de CLE45- BAM3, situés en amont de la cascade, tel le produit du gène BRX. Les analyses de ces accessions pourraient aboutir à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires responsables de l'adaptation des plantes aux sols acides. Tous nos résultats suggèrent que le ciblage des facteurs affectant la différenciation du protophloème serait une stratégie gagnante dans la sélection naturelle pour changer l'architecture de la racine et ainsi s'adapter efficacement à un nouvel environnement.