Effect of drying method on the adsorption isotherms and isosteric heat of passion fruit pulp powder

The sorption behavior of dry products is generally affected by the drying method. The sorption isotherms are useful to determine and compare thermodynamic properties of passion fruit pulp powder processed by different drying methods. The objective of this study is to analyze the effects of different drying methods on the sorption properties of passion fruit pulp powder. Passion fruit pulp powder was dehydrated using different dryers: vacuum, spray dryer, vibro-fluidized, and freeze dryer. The moisture equilibrium data of Passion Fruit Pulp (PFP) powders with 55% of maltodextrin (MD) were determined at 20, 30, 40 and 50 ºC. The behavior of the curves was type III, according to Brunauer's classification, and the GAB model was fitted to the experimental equilibrium data. The equilibrium moisture contents of the samples were little affected by temperature variation. The spray dryer provides a dry product with higher adsorption capacity than that of the other methods. The vibro-fluidized bed drying showed higher adsorption capacity than that of vacuum and freeze drying. The vacuum and freeze drying presented the same adsorption capacity. The isosteric heats of sorption were found to decrease with increasing moisture content. Considering the effect of drying methods, the highest isosteric heat of sorption was observed for powders produced by spray drying, whereas powders obtained by vacuum and freeze drying showed the lowest isosteric heats of sorption.

Dynamics of gas levels inside packages containing minimally processed Pera orange

The purpose of this study was to evaluate the changes in concentrations of O2 and CO2 inside packages of minimally processed Pera orange. Previously selected oranges that were washed, sanitized, and chilled were peeled using hydrothermal treatment (immersion of fruits in water at 50 °C for 8 minutes). The peeled oranges were then packed in five different plastic packages under passive and active modified atmosphere (5% O2 + 10% CO2 + 85% N2). The fruits were stored at 6 °C and 12 °C. The package headspace gas composition was evaluated for twelve days at 6 °C and nine days at 12 °C. The polypropylene film (32 µm) promoted modified atmosphere similar to that initially injected (5% O2 + 10% CO2 + 85% N2) at 6 °C and 12 °C. With regard to the atmosphere modification system, the injection of a gas mixture anticipated achieving an equilibrium atmosphere inside the packages at 12 °C. At 6 °C, the gas composition inside the packages was kept close to that of the injection, but the equilibrium was not verified.

Study of adsorption isotherms of green coconut pulp

Brazil is considered one of the largest producers and consumers of tropical fruits. Green coconut (Cocos nucifera L.) stands out not only for its production and consumption, but also for the high amount of waste produced by coconut water industry and in natura consumption. Therefore, there is a need for utilization of this by-product. This study aims to study the adsorption isotherms of green coconut pulp and determine its isosteric heat of sorption. The adsorption isotherms at temperatures of 30, 40, 50, 60, and 70 °C were analyzed, and they exhibit type III behavior, typical of sugar rich foods. The experimental results of equilibrium moisture content were correlated by models present in the literature. The Guggenheim, Anderson and De Boer (GAB) model proved particularly good overall agreement with the experimental data. The heat of sorption determined from the adsorption isotherms increased with the decrease in moisture content. The heat of sorption is considered as indicative of intermolecular attractive forces between the sorption sites and water vapor, which is an important factor to predict the shelf life of dried products.

Integrating vitrinite reflectance, rock-eval pyrolysis, flourescence microscopy and palynology of the Athabasca oil sands, Kearl Lake area, northeastern Alberta

Three cores from the Kearl Lake Oil Sands area within the Athabasca deposit of northeastern Alberta have been analyzed to understand the thermal history of the McMurray and Clearwater formations of the Lower Cretaceous Mannville Group. The approach involves the integration of vitrinite reflectance (VR), Rock-Eval pyrolysis, fluorescence microscopy, and palynology. Mean VR varies between 0.21 and 0.43% Ro and indicates thermally immature levels equivalent to the rank of lignite to sub-bituminous coal. Although differing lithologies have influenced VR to some extent (i.e., coals and bitumen-rich zones), groundwater influence and oxidation seem not to have measurably altered YR. Rock-Eval analysis points to Type III/IV kerogen, and samples rich in amorphous organic matter (ADM) show little to no fluorescence characteristics, implying a terrestrial source of origin. Palynology reveals the presence of some delicate macerals but lack of fluorescence and abundant ADM suggests some degradation and partial oxidation of the samples.

Un oeil sur la langue : aspects neuro-cognitifs du processus de la navigation chez l'aveugle-né

La vision est un élément très important pour la navigation en général. Grâce à des mécanismes compensatoires les aveugles de naissance ne sont pas handicapés dans leurs compétences spatio-cognitives, ni dans la formation de nouvelles cartes spatiales. Malgré l’essor des études sur la plasticité du cerveau et la navigation chez les aveugles, les substrats neuronaux compensatoires pour la préservation de cette fonction demeurent incompris. Nous avons démontré récemment (article 1) en utilisant une technique d’analyse volumétrique (Voxel-Based Morphometry) que les aveugles de naissance (AN) montrent une diminution de la partie postérieure de l’hippocampe droit, structure cérébrale importante dans la formation de cartes spatiales. Comment les AN forment-ils des cartes cognitives de leur environnement avec un hippocampe postérieur droit qui est significativement réduit ? Pour répondre à cette question nous avons choisi d’exploiter un appareil de substitution sensorielle qui pourrait potentiellement servir à la navigation chez les AN. Cet appareil d’affichage lingual (Tongue display unit -TDU-) retransmet l’information graphique issue d’une caméra sur la langue. Avant de demander à nos sujets de naviguer à l’aide du TDU, il était nécessaire de nous assurer qu’ils pouvaient « voir » des objets dans l’environnement grâce au TDU. Nous avons donc tout d’abord évalué l’acuité « visuo »-tactile (article 2) des sujets AN pour les comparer aux performances des voyants ayant les yeux bandées et munis du TDU. Ensuite les sujets ont appris à négocier un chemin à travers un parcours parsemé d’obstacles i (article 3). Leur tâche consistait à pointer vers (détection), et contourner (négociation) un passage autour des obstacles. Nous avons démontré que les sujets aveugles de naissance non seulement arrivaient à accomplir cette tâche, mais encore avaient une performance meilleure que celle des voyants aux yeux bandés, et ce, malgré l’atrophie structurelle de l’hippocampe postérieur droit, et un système visuel atrophié (Ptito et al., 2008). Pour déterminer quels sont les corrélats neuronaux de la navigation, nous avons créé des routes virtuelles envoyées sur la langue par le biais du TDU que les sujets devaient reconnaitre alors qu’ils étaient dans un scanneur IRMf (article 4). Nous démontrons grâce à ces techniques que les aveugles utilisent un autre réseau cortical impliqué dans la mémoire topographique que les voyants quand ils suivent des routes virtuelles sur la langue. Nous avons mis l’emphase sur des réseaux neuronaux connectant les cortex pariétaux et frontaux au lobe occipital puisque ces réseaux sont renforcés chez les aveugles de naissance. Ces résultats démontrent aussi que la langue peut être utilisée comme une porte d’entrée vers le cerveau en y acheminant des informations sur l’environnement visuel du sujet, lui permettant ainsi d’élaborer des stratégies d’évitement d’obstacles et de se mouvoir adéquatement.

Étude clinique et génétique d’une nouvelle forme d’ataxie spinocérébelleuse pure associée à l’Érythrokératodermie

Nous présentons ici la description clinique et génétique d’un syndrome neurocutané unique. Le laboratoire du Dr Cossette a entrepris la caractérisation clinique et génétique d'une famille canadienne-française qui a été identifiée par les Drs Giroux et Barbeau en 1972 et qui comprend plus de 100 personnes sur six générations. Les membres atteints de cette famille présentent des lésions typiques d'érythrokératodermie (EK) (OMIM 133190, EKV1 et EKV2), associées à une ataxie spinocérébelleuse pure. Dans cette famille, l'ataxie est caractérisée par des troubles de la coordination et de la démarche causés par une dégénérescence du cervelet et de la moelle épinière. Cette ataxie est transmise selon un mode autosomique dominant. Une étude antérieure de cette variante d'EK avec ataxie avait suggéré une liaison sur le chromosome 1p34-p35, soit la même région que les formes EKV de type 1 et 2, causées respectivement par des mutations dans les gènes connexin-31 (GJB3; OMIM 603324) et connexin-30.3 (GJB4; OMIM 605425). Cependant, aucune mutation n'a été retrouvée dans ces gènes pour la famille canadienne-française. Nous avons récemment recontacté la famille et effectué des examens détaillés, incluant une imagerie par résonance magnétique (IRM) et un électromyogramme (EMG). Les manifestations neurologiques des individus atteints sont compatibles avec une nouvelle forme d’ataxie cérébelleuse pure à transmission autosomique dominante (ADCA de type III dans la classification de Harding) que nous avons appelée SCA34. Une cartographie complète du génome nous a permis de localiser le gène SCA34 sur le chromosome 6p12.3-q16.2. Également, en collaboration avec les Drs Alexis Brice (Hôpital Pitié-La Salpêtrière, Paris) et Alfredo Brusco (Hôpital San Giovanni Battista di Torino, Italie), nous avons confirmé que trois autres familles européennes avec SCA inexpliquée étaient également liées au locus SCA34. Notre laboratoire a récemment entrepris la recherche des mutations responsables de SCA34. Les résultats de ce criblage de gènes candidats sont présentés dans le chapitre 3 de cette thèse.

Impacts potentiels d’un changement climatique sur le pergélisol dans le nord canadien

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Rôle de l'acétylation du facteur de transcription IRF3

L’immunité innée est notre premier mécanisme de défense contre l’invasion des pathogènes. Cette défense est basée sur la reconnaissance d’éléments invariables des pathogènes par des récepteurs encodés dans les lignées germinales. Dans la réponse anti-virale, le facteur de transcription Interferon Regulatory Factor 3 (IRF3) joue un rôle clé dans la réponse interféron de type I, combattant ainsi la réplication virale et conférant un état anti-viral aux cellules infectées ainsi qu’aux cellules avoisinantes. IRF3 est une protéine dont l’activation et la phosphorylation sont régulées par les kinases TBK1 et IKKi. Nous proposons ici que l’acétylation est une modification post-traductionnelle importante dans la régulation de l’activité d’IRF3. Nous avons observé par immunobuvardage qu’IRF3 est acétylé de façon basale et que cette acétylation est induite par la présence du co-facteur CBP et est inhibée par la présence de la kinase TBK1. Par spectrométrie de masse, nous avons ensuite identifié huit lysines sujettes à l’acétylation sur IRF3. Aussi, par mutagénèse dirigée, nous avons muté de façon ponctuelle chacun de ces sites et avons déterminé que la mutation de la lysine 87 inhibe la capacité d’IRF3 à s’attacher à l’ADN en EMSA et à transactiver son élément de réponse en essai luciférase. Aussi, nous proposons que l’acétylation masque la charge positive de la lysine 87 et contrôle de façon négative l’activité du facteur de transcription IRF3. Notre groupe démontre ainsi pour la première fois l’acétylation du facteur de transcription dans un modèle cellulaire et propose que ce processus joue un rôle inhibiteur dans la régulation de la protéine.

Etude du développement de la réponse humorale dirigée contre la capsule polysaccharidique de Streptococcus suis et Streptococcus du groupe B

Streptococcus suis et Streptococcus du groupe B (GBS) sont deux bactéries encapsulées qui induisent des pathologies similaires chez l’homme et/ou l’animal, incluant septicémies et méningites. La capsule polysaccharidique (CPS) est un facteur de virulence clé de ces deux pathogènes et les anticorps (Ac) anti-CPS présentent un bon potentiel protecteur. Néanmoins, ces molécules sont faiblement immunogéniques et les mécanismes de la génération de la réponse humorale anti-CPS demeurent méconnus. L’objectif principal de cette thèse était d’évaluer les caractéristiques et les mécanismes du développement de la réponse Ac dirigée spécifiquement contre les CPS de S. suis et GBS, ainsi que l’effet de la biochimie de la CPS dans cette réponse. Nous avons étudié S. suis types 2 et 14 et GBS types III et V, dont les CPS présentent plusieurs similarités dans leurs compositions et leurs structures, incluant la présence d’acide sialique, un sucre potentiellement immunosuppresseur, tout en possédant une antigénicité propre. Nous avons tout d’abord analysé la nature de la réponse Ac anti-CPS sérique face à la bactérie entière. Les souris infectées par S. suis développent une réponse très faible (S. suis type 2) voire insignifiante (S. suis type 14) de profil isotypique restreint à l’IgM et sont incapables de monter une réponse mémoire efficace face à une seconde infection. Un profil similaire est obtenu chez le porc infecté par S. suis type 2. On détecte des titres d’IgM anti-CPS significatifs chez les souris infectées par GBS (type III ou V). Toutefois, la magnitude de la réponse reste globalement faible et aucune commutation de classe n’est observée. Nous avons ensuite examiné l’influence de la biochimie de la CPS sur ces profils de réponse en conduisant des expériences avec la CPS hautement purifiée de ces pathogènes. Tandis que la CPS de GBS type III administrée aux souris conserve des propriétés immunogéniques similaires à celles observées durant l’infection par la bactérie intacte, les CPS de S. suis type 2 et GBS type V perdent toute capacité à induire une réponse Ac spécifique. L’analyse de l’interaction in vitro des CPS avec les cellules dendritiques (DC) murines, des acteurs clés dans la détection des pathogènes et l’orchestration des réponses immunitaires subséquentes, révèle que ces molécules stimulent la production de niveaux conséquents de chémokines via différents récepteurs. Néanmoins, les CPS sont inaptes à induire la sécrétion de cytokines et elles interfèrent avec la capacité des DC à exprimer BAFF, une cytokine clé dans la différenciation des lymphocytes B en plasmocytes. L’utilisation de CPS chimiquement désialylées démontre que l’acide sialique ne joue aucun rôle immunosuppresseur majeur dans le développement de la réponse Ac dirigée contre les CPS purifiées de S. suis ou GBS, ni sur l’interaction des CPS avec les DC in vitro, ni sur profil de la réponse in vivo. D’autres propriétés biochimiques intrinsèques à ces CPS seraient responsables de l’inaptitude de l’hôte infecté à monter une réponse Ac adéquate et les identifier constituera un outil précieux pour une meilleure compréhension de l’immunopathogénèse de S. suis et GBS ainsi que pour développer des moyens de lutte efficaces contre ces bactéries.

Parallel and distributed computing with Java

The Java language first came to public attention in 1995. Within a year, it was being speculated that Java may be a good language for parallel and distributed computing. Its core features, including being objected oriented and platform independence, as well as having built-in network support and threads, has encouraged this view. Today, Java is being used in almost every type of computer-based system, ranging from sensor networks to high performance computing platforms, and from enterprise applications through to complex research-based.simulations. In this paper the key features that make Java a good language for parallel and distributed computing are first discussed. Two Java-based middleware systems, namely MPJ Express, an MPI-like Java messaging system, and Tycho, a wide-area asynchronous messaging framework with an integrated virtual registry are then discussed. The paper concludes by highlighting the advantages of using Java as middleware to support distributed applications.

Amyloid-like fibrillogenesis through supramolecular helix-mediated self-assembly of tetrapeptides containing non-coded alpha-aminoisobutyric acid (Aib) and 3-aminobenzoic acid (m-ABA)

Single-crystal X-ray diffraction studies of two terminally protected tetrapeptides Boc-Ile-Aib-Val-m-ABA-OMe (I) and Boc-Ile-Aib-Phe-m-ABA-OMe (II) (Aib = alpha-aminoisobutyric acid; m-ABA = meta-aminobenzoic acid) reveal that they form continuous H-bonded helices through the association of double-bend (type III and I) building blocks. NMR Studies support the existence of the double-bend (type Ill and I) structures of the peptides in solution also. Field emission scanning electron-microscopic (FE-SEM) and high-resolution transmission electron-microscopic (HR-TEM) images of the peptides exhibit amyloid-like fibrils in the solid state. The Congo red-stained fibrils of peptide I and II, observed between crossed polarizers, show green-gold birefringence, a characteristic of amyloid fibrils.

Pathogenicity and other genomic islands in plant pathogenic bacteria

Pathogenicity islands (PAIs) were first described in uropathogenic E. coli. They are now defined as regions of DNA that contain virulence genes and are present in the genome of pathogenic strains, but absent from or only rarely present in non-pathogenic variants of the same or related strains. Other features include a variable G+C content, distinct boundaries from the rest of the genome and the presence of genes related to mobile elements such as insertion sequences, integrases and transposases. Although PAIs have now been described in a wide range of both plant and animal pathogens it has become evident that the general features of PAIs are displayed by a number of regions of DNA with functions other than pathogenicity, such as symbiosis and antibiotic resistance, and the general term genomic islands has been adopted. This review will describe a range of genomic islands in plant pathogenic bacteria including those that carry effector genes, phytotoxins and the type III protein secretion cluster. The review will also consider some medically important bacteria in order to discuss the range, acquisition and stabilization of genomic islands.

The influence of the accessory genome on bacterial pathogen evolution

Bacterial pathogens exhibit significant variation in their genomic content of virulence factors. This reflects the abundance of strategies pathogens evolved to infect host organisms by suppressing host immunity. Molecular arms-races have been a strong driving force for the evolution of pathogenicity, with pathogens often encoding overlapping or redundant functions, such as type III protein secretion effectors and hosts encoding ever more sophisticated immune systems. The pathogens’ frequent exposure to other microbes, either in their host or in the environment, provides opportunities for the acquisition or interchange of mobile genetic elements. These DNA elements accessorise the core genome and can play major roles in shaping genome structure and altering the complement of virulence factors. Here, we review the different mobile genetic elements focusing on the more recent discoveries and highlighting their role in shaping bacterial pathogen evolution.

Heterogeneous surface expression of EspA translocon filaments by Escherichia coli O157:H7 is controlled at the posttranscriptional level

Type III secretion systems of enteric bacteria enable translocation of effector proteins into host cells. Secreted proteins of verotoxigenic Escherichia coli O157 strains include components of a translocation apparatus, EspA, -B, and -D, as well as "effectors" such as the translocated intimin receptor (Tir) and the mitochondrion-associated protein (Map). This research has investigated the regulation of LEE4 translocon proteins, in particular EspA. EspA filaments could not be detected on the bacterial cell surface when E. coli O157:H7 was cultured in M9 minimal medium but were expressed from only a proportion of the bacterial population when cultured in minimal essential medium modified with 25 mM HEPES. The highest proportions of EspA-filamented bacteria were detected in late exponential phase, after which filaments were lost rapidly from the bacterial cell surface. Our previous research had shown that human and bovine E. coli O157:H7 strains exhibit marked differences in EspD secretion levels. Here it is demonstrated that the proportion of the bacterial population expressing EspA filaments was associated with the level of EspD secretion. The ability of individual bacteria to express EspA filaments was not controlled at the level of LEE1-4 operon transcription, as demonstrated by using both beta-galactosidase and green fluorescent protein (GFP) promoter fusions. All bacteria, whether expressing EspA filaments or not, showed equivalent levels of GFP expression when LEEI-4 translational fusions were used. Despite this, the LEE4-espADB mRNA was more abundant from populations with a high proportion of nonsecreting bacteria (low secretors) than from populations with a high proportion of secreting and therefore filamented bacteria (high secretors). This research demonstrates that while specific environmental conditions are required to induce LEEI-4 expression, a further checkpoint exists before EspA filaments are produced on the bacterial surface and secretion of effector proteins occurs. This checkpoint in E. coli O157:H7 translocon expression is controlled by a posttranscriptional mechanism acting on LEE4-espADB mRNA. The heterogeneity in EspA filamentation could arise from phase-variable expression of regulators that control this posttranscriptional mechanism.

Mutation of toxB and a truncated version of the efa-1 gene in Escherichia coli O157 : H7 influences the expression and secretion of locus of enterocyte effacement-encoded proteins but not intestinal colonization in calves or sheep

Enterohemorrhagic Escherichia coli (EHEC) strains comprise a broad group of bacteria, some of which cause attaching and effacing (AE) lesions and enteritis in humans and animals. Non-O157:H7 EHEC strains contain the gene efa-1 (referred to in previous publications as efa1), which influences adherence to cultured epithelial cells. An almost identical gene in enteropathogenic E. coli (lifA) mediates the inhibition of lymphocyte proliferation and proinflammatory cytokine synthesis. We have shown previously that significantly lower numbers of EHEC 05 and 0111 efa-1 mutants are shed in feces following experimental infection in calves and that these mutants exhibit reduced adherence to intestinal epithelia compared with isogenic wild-type strains. E. coli O157:H7 strains lack efa-1 but encode a homolog on the pO157 plasmid (toxB/l7095) and contain a truncated version of the efa-1 gene (efa-1'/z4332 in O island 122 of the EDL933 chromosome). Here we report that E. coli O157:H7 toxB and efa-1' single and double mutants exhibit reduced adherence to cultured epithelial cells and show reduced expression and secretion of proteins encoded by the locus of enterocyte effacement (LEE), which plays a key role in the host-cell interactions of EHEC. The activity of LEE1, LEE4, and LEE5 promoters was not significantly altered in E. coli O157:H7 strains harboring toxB or efa-1' mutations, indicating that the effect on the expression of LEE-encoded secreted proteins occurs at a posttranscriptional level. Despite affecting type III secretion, mutation of toxB and efa-1' did not significantly affect the course of fecal shedding of E. coli O157:H7 following experimental inoculation of 10- to 14-day-old calves or 6-week-old sheep. Mutation of tir caused a significant reduction in fecal shedding of E. coli O157:H7 in calves, indicating that the formation of AE lesions is important for colonization of the bovine intestine.