Resistance of Candida spp. to antifungal drugs in the ICU: where are we now?

Current increases in antifungal drug resistance in Candida spp. and clinical treatment failures are of concern, as invasive candidiasis is a significant cause of mortality in intensive care units (ICUs). This trend reflects the large and expanding use of newer broad-spectrum antifungal agents, such as triazoles and echinocandins. In this review, we firstly present an overview of the mechanisms of action of the drugs and of resistance in pathogenic yeasts, subsequently focusing on recent changes in the epidemiology of antifungal resistance in ICU. Then, we emphasize the clinical impacts of these current trends. The emergence of clinical treatment failures due to resistant isolates is described. We also consider the clinical usefulness of recent advances in the interpretation of antifungal susceptibility testing and in molecular detection of the mutations underlying acquired resistance. We pay particular attention to practical issues relating to ICU patient management, taking into account the growing threat of antifungal drug resistance.

Use of solaria to predict weed density and floristic composition in no-till cropping systems

The objective of this work was to evaluate the efficiency of a new method, developed for predicting density and floristic composition of weed communities in field crops. Based on the use of solaria (100 mm transparent plastic tarps lying on the soil) to stimulate weed seedlings emergence, the method was tested in Tandil, Argentina, from 1998 to 2001. The system involved corn and sunflower in commercial no-till system. Major weeds in the experiments included Digitaria sanguinalis, Setaria verticillata and S. viridis, which accounted for 98% of the weed community in the three years of experiments since 1998. Large numbers of Tagetes minuta, Chenopodium album and Ammi majus were present in 2001. Comparison of weed communities under solaria with communities in field crops indicated that the method is useful for predicting the presence and density of some major weed species, at both high and low densities, of individuals in areas of 10 ha using only five solaria. Low density of weed species makes the method particularly useful to help deciding the time for herbicide applications to avoid soil contamination.

Detection of hemorrhage source: the diagnostic value of post-mortem CT-angiography.

The aim of this study was to compare the diagnostic value of post-mortem computed tomography angiography (PMCTA) to conventional, ante-mortem computed tomography (CT)-scan, CT-angiography (CTA) and digital subtraction angiography (DSA) in the detection and localization of the source of bleeding in cases of acute hemorrhage with fatal outcomes. The medical records and imaging scans of nine individuals who underwent a conventional, ante-mortem CT-scan, CTA or DSA and later died in the hospital as a result of an acute hemorrhage were reviewed. Post-mortem computed tomography angiography, using multi-phase post-mortem CTA, as well as medico-legal autopsies were performed. Localization accuracy of the bleeding was assessed by comparing the diagnostic findings of the different techniques. The results revealed that data from ante-mortem and post-mortem radiological examinations were similar, though the PMCTA showed a higher sensitivity for detecting the hemorrhage source than did ante-mortem radiological investigations. By comparing the results of PMCTA and conventional autopsy, much higher sensitivity was noted in PMCTA in identifying the source of the bleeding. In fact, the vessels involved were identified in eight out of nine cases using PMCTA and only in three cases through conventional autopsy. Our study showed that PMCTA, similar to clinical radiological investigations, is able to precisely identify lesions of arterial and/or venous vessels and thus determine the source of bleeding in cases of acute hemorrhages with fatal outcomes.

Development of Non-Petroleum-Based Binders for Use in Flexible Pavements – Phase II, TR-650, 2015

Bio-binders can be utilized as asphalt modifiers, extenders, and replacements for conventional asphalt in bituminous binders. From the rheology results of Phase I of this project, it was found that the bio-binders tested had good performance, similar to conventional asphalt, except at low temperatures. Phase II of this project addresses this shortcoming and evaluates the Superpave performance of laboratory mixes produced with the enhanced bio-binders. The main objective of this research was to develop a bio-binder capable of replacing conventional asphalt in flexible pavements by incorporating ground tire rubber (GTR) into bio-oil derived from fast pyrolysis of agriculture and forestry residues. The chemical compatibility of the new bio-binder with GTR was assessed, and the low-temperature performance of the bio-binders was enhanced by the use of GTR. The newly developed binder, which consisted of 80 percent conventional binder and 20 percent rubber-modified bio-oil (85 percent bio-oil with 15 percent GTR), was used to produce mixes at two different air void contents, 4 and 7 percent. The laboratory performance test results showed that the performance of the newly developed bio-binder mixes is as good as or better than conventional asphalt mixes for fatigue cracking, rutting resistance, moisture sensitivity, and low-temperature cracking. These results need to be validated in field projects in order to demonstrate adequate performance for this innovative and sustainable technology for flexible pavements.

Molecular investigation of lymph nodes in colon cancer patients using one-step nucleic acid amplification (OSNA): a new road to better staging?

BACKGROUND: A new diagnostic system, called one-step nucleic acid amplification (OSNA), has recently been designed to detect cytokeratin 19 mRNA as a surrogate for lymph node metastases. The objective of this prospective investigation was to compare the performance of OSNA with both standard hematoxylin and eosin (H&E) analysis and intensive histopathology in the detection of colon cancer lymph node metastases. METHODS: In total, 313 lymph nodes from 22 consecutive patients with stage I, II, and III colon cancer were assessed. Half of each lymph node was analyzed initially by H&E followed by an intensive histologic workup (5 levels of H&E and immunohistochemistry analyses, the gold standard for the assessment of sensitivity/specificity of OSNA), and the other half was analyzed using OSNA. RESULTS: OSNA was more sensitive in detecting small lymph node tumor infiltrates compared with H&E (11 results were OSNA positive/H&E negative). Compared with intensive histopathology, OSNA had 94.5% sensitivity, 97.6% specificity, and a concordance rate of 97.1%. OSNA resulted in an upstaging of 2 of 13 patients (15.3%) with lymph node-negative colon cancer after standard H&E examination. CONCLUSIONS: OSNA appeared to be a powerful and promising molecular tool for the detection of lymph node metastases in patients with colon cancer. OSNA had similar performance in the detection of lymph node metastases compared with intensive histopathologic investigations and appeared to be superior to standard histology with H&E. Most important, the authors concluded that OSNA may lead to a potential upstaging of >15% of patients with colon cancer.

Computational and statistical analysis of copy number variants in normal and cancer genomes

AbstractAlthough the genomes from any two human individuals are more than 99.99% identical at the sequence level, some structural variation can be observed. Differences between genomes include single nucleotide polymorphism (SNP), inversion and copy number changes (gain or loss of DNA). The latter can range from submicroscopic events (CNVs, at least 1kb in size) to complete chromosomal aneuploidies. Small copy number variations have often no (lethal) consequences to the cell, but a few were associated to disease susceptibility and phenotypic variations. Larger re-arrangements (i.e. complete chromosome gain) are frequently associated with more severe consequences on health such as genomic disorders and cancer. High-throughput technologies like DNA microarrays enable the detection of CNVs in a genome-wide fashion. Since the initial catalogue of CNVs in the human genome in 2006, there has been tremendous interest in CNVs both in the context of population and medical genetics. Understanding CNV patterns within and between human populations is essential to elucidate their possible contribution to disease. But genome analysis is a challenging task; the technology evolves rapidly creating needs for novel, efficient and robust analytical tools which need to be compared with existing ones. Also, while the link between CNV and disease has been established, the relative CNV contribution is not fully understood and the predisposition to disease from CNVs of the general population has not been yet investigated.During my PhD thesis, I worked on several aspects related to CNVs. As l will report in chapter 3, ! was interested in computational methods to detect CNVs from the general population. I had access to the CoLaus dataset, a population-based study with more than 6,000 participants from the Lausanne area. All these individuals were analysed on SNP arrays and extensive clinical information were available. My work explored existing CNV detection methods and I developed a variety of metrics to compare their performance. Since these methods were not producing entirely satisfactory results, I implemented my own method which outperformed two existing methods. I also devised strategies to combine CNVs from different individuals into CNV regions.I was also interested in the clinical impact of CNVs in common disease (chapter 4). Through an international collaboration led by the Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) and the Imperial College London I was involved as a main data analyst in the investigation of a rare deletion at chromosome 16p11 detected in obese patients. Specifically, we compared 8,456 obese patients and 11,856 individuals from the general population and we found that the deletion was accounting for 0.7% of the morbid obesity cases and was absent in healthy non- obese controls. This highlights the importance of rare variants with strong impact and provides new insights in the design of clinical studies to identify the missing heritability in common disease.Furthermore, I was interested in the detection of somatic copy number alterations (SCNA) and their consequences in cancer (chapter 5). This project was a collaboration initiated by the Ludwig Institute for Cancer Research and involved other groups from the Swiss Institute of Bioinformatics, the CHUV and Universities of Lausanne and Geneva. The focus of my work was to identify genes with altered expression levels within somatic copy number alterations (SCNA) in seven metastatic melanoma ceil lines, using CGH and SNP arrays, RNA-seq, and karyotyping. Very few SCNA genes were shared by even two melanoma samples making it difficult to draw any conclusions at the individual gene level. To overcome this limitation, I used a network-guided analysis to determine whether any pathways, defined by amplified or deleted genes, were common among the samples. Six of the melanoma samples were potentially altered in four pathways and five samples harboured copy-number and expression changes in components of six pathways. In total, this approach identified 28 pathways. Validation with two external, large melanoma datasets confirmed all but three of the detected pathways and demonstrated the utility of network-guided approaches for both large and small datasets analysis.RésuméBien que le génome de deux individus soit similaire à plus de 99.99%, des différences de structure peuvent être observées. Ces différences incluent les polymorphismes simples de nucléotides, les inversions et les changements en nombre de copies (gain ou perte d'ADN). Ces derniers varient de petits événements dits sous-microscopiques (moins de 1kb en taille), appelés CNVs (copy number variants) jusqu'à des événements plus large pouvant affecter des chromosomes entiers. Les petites variations sont généralement sans conséquence pour la cellule, toutefois certaines ont été impliquées dans la prédisposition à certaines maladies, et à des variations phénotypiques dans la population générale. Les réarrangements plus grands (par exemple, une copie additionnelle d'un chromosome appelée communément trisomie) ont des répercutions plus grave pour la santé, comme par exemple dans certains syndromes génomiques et dans le cancer. Les technologies à haut-débit telle les puces à ADN permettent la détection de CNVs à l'échelle du génome humain. La cartographie en 2006 des CNV du génome humain, a suscité un fort intérêt en génétique des populations et en génétique médicale. La détection de différences au sein et entre plusieurs populations est un élément clef pour élucider la contribution possible des CNVs dans les maladies. Toutefois l'analyse du génome reste une tâche difficile, la technologie évolue très rapidement créant de nouveaux besoins pour le développement d'outils, l'amélioration des précédents, et la comparaison des différentes méthodes. De plus, si le lien entre CNV et maladie a été établit, leur contribution précise n'est pas encore comprise. De même que les études sur la prédisposition aux maladies par des CNVs détectés dans la population générale n'ont pas encore été réalisées.Pendant mon doctorat, je me suis concentré sur trois axes principaux ayant attrait aux CNV. Dans le chapitre 3, je détaille mes travaux sur les méthodes d'analyses des puces à ADN. J'ai eu accès aux données du projet CoLaus, une étude de la population de Lausanne. Dans cette étude, le génome de plus de 6000 individus a été analysé avec des puces SNP et de nombreuses informations cliniques ont été récoltées. Pendant mes travaux, j'ai utilisé et comparé plusieurs méthodes de détection des CNVs. Les résultats n'étant pas complètement satisfaisant, j'ai implémenté ma propre méthode qui donne de meilleures performances que deux des trois autres méthodes utilisées. Je me suis aussi intéressé aux stratégies pour combiner les CNVs de différents individus en régions.Je me suis aussi intéressé à l'impact clinique des CNVs dans le cas des maladies génétiques communes (chapitre 4). Ce projet fut possible grâce à une étroite collaboration avec le Centre Hospitalier Universitaire Vaudois (CHUV) et l'Impérial College à Londres. Dans ce projet, j'ai été l'un des analystes principaux et j'ai travaillé sur l'impact clinique d'une délétion rare du chromosome 16p11 présente chez des patients atteints d'obésité. Dans cette collaboration multidisciplinaire, nous avons comparés 8'456 patients atteint d'obésité et 11 '856 individus de la population générale. Nous avons trouvés que la délétion était impliquée dans 0.7% des cas d'obésité morbide et était absente chez les contrôles sains (non-atteint d'obésité). Notre étude illustre l'importance des CNVs rares qui peuvent avoir un impact clinique très important. De plus, ceci permet d'envisager une alternative aux études d'associations pour améliorer notre compréhension de l'étiologie des maladies génétiques communes.Egalement, j'ai travaillé sur la détection d'altérations somatiques en nombres de copies (SCNA) et de leurs conséquences pour le cancer (chapitre 5). Ce projet fut une collaboration initiée par l'Institut Ludwig de Recherche contre le Cancer et impliquant l'Institut Suisse de Bioinformatique, le CHUV et les Universités de Lausanne et Genève. Je me suis concentré sur l'identification de gènes affectés par des SCNAs et avec une sur- ou sous-expression dans des lignées cellulaires dérivées de mélanomes métastatiques. Les données utilisées ont été générées par des puces ADN (CGH et SNP) et du séquençage à haut débit du transcriptome. Mes recherches ont montrées que peu de gènes sont récurrents entre les mélanomes, ce qui rend difficile l'interprétation des résultats. Pour contourner ces limitations, j'ai utilisé une analyse de réseaux pour définir si des réseaux de signalisations enrichis en gènes amplifiés ou perdus, étaient communs aux différents échantillons. En fait, parmi les 28 réseaux détectés, quatre réseaux sont potentiellement dérégulés chez six mélanomes, et six réseaux supplémentaires sont affectés chez cinq mélanomes. La validation de ces résultats avec deux larges jeux de données publiques, a confirmée tous ces réseaux sauf trois. Ceci démontre l'utilité de cette approche pour l'analyse de petits et de larges jeux de données.Résumé grand publicL'avènement de la biologie moléculaire, en particulier ces dix dernières années, a révolutionné la recherche en génétique médicale. Grâce à la disponibilité du génome humain de référence dès 2001, de nouvelles technologies telles que les puces à ADN sont apparues et ont permis d'étudier le génome dans son ensemble avec une résolution dite sous-microscopique jusque-là impossible par les techniques traditionnelles de cytogénétique. Un des exemples les plus importants est l'étude des variations structurales du génome, en particulier l'étude du nombre de copies des gènes. Il était établi dès 1959 avec l'identification de la trisomie 21 par le professeur Jérôme Lejeune que le gain d'un chromosome supplémentaire était à l'origine de syndrome génétique avec des répercussions graves pour la santé du patient. Ces observations ont également été réalisées en oncologie sur les cellules cancéreuses qui accumulent fréquemment des aberrations en nombre de copies (telles que la perte ou le gain d'un ou plusieurs chromosomes). Dès 2004, plusieurs groupes de recherches ont répertorié des changements en nombre de copies dans des individus provenant de la population générale (c'est-à-dire sans symptômes cliniques visibles). En 2006, le Dr. Richard Redon a établi la première carte de variation en nombre de copies dans la population générale. Ces découvertes ont démontrées que les variations dans le génome était fréquentes et que la plupart d'entre elles étaient bénignes, c'est-à-dire sans conséquence clinique pour la santé de l'individu. Ceci a suscité un très grand intérêt pour comprendre les variations naturelles entre individus mais aussi pour mieux appréhender la prédisposition génétique à certaines maladies.Lors de ma thèse, j'ai développé de nouveaux outils informatiques pour l'analyse de puces à ADN dans le but de cartographier ces variations à l'échelle génomique. J'ai utilisé ces outils pour établir les variations dans la population suisse et je me suis consacré par la suite à l'étude de facteurs pouvant expliquer la prédisposition aux maladies telles que l'obésité. Cette étude en collaboration avec le Centre Hospitalier Universitaire Vaudois a permis l'identification d'une délétion sur le chromosome 16 expliquant 0.7% des cas d'obésité morbide. Cette étude a plusieurs répercussions. Tout d'abord elle permet d'effectuer le diagnostique chez les enfants à naître afin de déterminer leur prédisposition à l'obésité. Ensuite ce locus implique une vingtaine de gènes. Ceci permet de formuler de nouvelles hypothèses de travail et d'orienter la recherche afin d'améliorer notre compréhension de la maladie et l'espoir de découvrir un nouveau traitement Enfin notre étude fournit une alternative aux études d'association génétique qui n'ont eu jusqu'à présent qu'un succès mitigé.Dans la dernière partie de ma thèse, je me suis intéressé à l'analyse des aberrations en nombre de copies dans le cancer. Mon choix s'est porté sur l'étude de mélanomes, impliqués dans le cancer de la peau. Le mélanome est une tumeur très agressive, elle est responsable de 80% des décès des cancers de la peau et est souvent résistante aux traitements utilisés en oncologie (chimiothérapie, radiothérapie). Dans le cadre d'une collaboration entre l'Institut Ludwig de Recherche contre le Cancer, l'Institut Suisse de Bioinformatique, le CHUV et les universités de Lausanne et Genève, nous avons séquencés l'exome (les gènes) et le transcriptome (l'expression des gènes) de sept mélanomes métastatiques, effectués des analyses du nombre de copies par des puces à ADN et des caryotypes. Mes travaux ont permis le développement de nouvelles méthodes d'analyses adaptées au cancer, d'établir la liste des réseaux de signalisation cellulaire affectés de façon récurrente chez le mélanome et d'identifier deux cibles thérapeutiques potentielles jusqu'alors ignorées dans les cancers de la peau.

Deletion of the Vaccinia Virus Gene A46R, Encoding for an Inhibitor of TLR Signalling, Is an Effective Approach to Enhance the Immunogenicity in Mice of the HIV/AIDS Vaccine Candidate NYVAC-C.

Viruses have developed strategies to counteract signalling through Toll-like receptors (TLRs) that are involved in the detection of viruses and induction of proinflammatory cytokines and IFNs. Vaccinia virus (VACV) encodes A46 protein which disrupts TLR signalling by interfering with TLR: adaptor interactions. Since the innate immune response to viruses is critical to induce protective immunity, we studied whether deletion of A46R gene in a NYVAC vector expressing HIV-1 Env, Gag, Pol and Nef antigens (NYVAC-C) improves immune responses against HIV-1 antigens. This question was examined in human macrophages and in mice infected with a single A46R deletion mutant of the vaccine candidate NYVAC-C (NYVAC-C-ΔA46R). The viral gene A46R is not required for virus replication in primary chicken embryo fibroblast (CEF) cells and its deletion in NYVAC-C markedly increases TNF, IL-6 and IL-8 secretion by human macrophages. Analysis of the immune responses elicited in BALB/c mice after DNA prime/NYVAC boost immunization shows that deletion of A46R improves the magnitude of the HIV-1-specific CD4 and CD8 T cell immune responses during adaptive and memory phases, maintains the functional profile observed with the parental NYVAC-C and enhances anti-gp120 humoral response during the memory phase. These findings establish the immunological role of VACV A46R on innate immune responses of macrophages in vitro and antigen-specific T and B cell immune responses in vivo and suggest that deletion of viral inhibitors of TLR signalling is a useful approach for the improvement of poxvirus-based vaccine candidates.

One-step nucleic acid amplification (OSNA): a new road to better staging in colon cancer patients?

Introduction: Approximately one fifth of stage I and II colon cancer patients will suffer from recurrent disease. This is partly due to the presence of small nodal tumour infiltrates, which are undetected by standard histopathology using Haematoxylin & Eosin (H&E) staining on one slice and thus may not receive beneficial adjuvant therapy. A new diagnostic, semi-automatic system, called one-step nucleic acid amplification (OSNA), was recently designed for the detection of cytokeratin 19 (CK19) mRNA as a surrogate for lymph node metastases. The objective of the present investigation was to compare the performance of OSNA with both standard H&E as well as intensive histopathologic analyses in the detection of colon cancer lymph node micro- and macro-metastases.Methods: In this prospective study 313 lymph nodes from 22 consecutive stage I - III colon cancer patients were assessed. Half of each lymph node was analysed initially based on one slice of H&E followed by an intensive histologic work-up (5 levels of H&E and immuno-histochemistry staining for each slice), the other half was analysed using OSNA.Results: All OSNA results were available after less than 40 minutes. Fifty-one lymph nodes were positive and 246 lymph nodes negative with both OSNA and standard H&E. OSNA was more sensitive to detect small nodal tumor infiltrates compared to H&E (11 OSNA pos. /H&E neg.). Compared to intensive histopathologic analyses, OSNA had a sensitivity of 94.5% and a specificity of 97.6% to detect lymph node micro- and macro-metastases with a concordance rate of 97.1%. An upstaging due to OSNA was found in 2/13 (15.3%) initially node negative colon cancer patients.Conclusion: OSNA appears to be a powerful and promising molecular tool for the detection of lymph node macro- and micro-metastases in colon cancer patients. OSNA has a similar performance in the detection of micro- and macro-metastases compared to intensive histopathologic investigations and appears to be superior to standard histology with H&E. Since the use of OSNA allows the analysis of the whole lymph node, the problem of sampling bias and undetected tumor deposits due to uninvestigated material will be overcome in the future and OSNA may thus improve staging in colon cancer patients. It is hoped that this improved staging will lead to better patient selection for adjuvant therapy and consecutively improved local and distant control as well as better overall survival.

Persistent unequal sex ratio in a population of grayling (salmonidae) and possible role of temperature increase.

In some fishes, water chemistry or temperature affects sex determination or creates sex-specific selection pressures. The resulting population sex ratios are hard to predict from laboratory studies if the environmental triggers interact with other factors, whereas in field studies, singular observations of unusual sex ratios may be particularly prone to selective reporting. Long-term monitoring largely avoids these problems. We studied a population of grayling (Thymallus thymallus) in Lake Thun, Switzerland, that has been monitored since 1948. Samples of spawning fish have been caught about 3 times/week around spawning season, and water temperature at the spawning site has been continuously recorded since 1970. We used scale samples collected in different years to determine the average age of spawners (for life-stage specific analyses) and to identify the cohort born in 2003 (an extraordinarily warm year). Recent tissue samples were genotyped on microsatellite markers to test for genetic bottlenecks in the past and to estimate the genetically effective population size (N(e) ). Operational sex ratios changed from approximately 65% males before 1993 to approximately 85% males from 1993 to 2011. Sex ratios correlated with the water temperatures the fish experienced in their first year of life. Sex ratios were best explained by the average temperature juvenile fish experienced during their first summer. Grayling abundance is declining, but we found no evidence of a strong genetic bottleneck that would explain the apparent lack of evolutionary response to the unequal sex ratio. Results of other studies show no evidence of endocrine disruptors in the study area. Our findings suggest temperature affects population sex ratio and thereby contributes to population decline. Persistencia de Proporción de Sexos Desigual en una Población de Tímalos (Salmonidae) y el Posible Papel del Incremento de la Temperatura.

Conservation of the Eurasian Lynx (Lynx lynx) in a fragmented landscape - habitat models, dispersal and potential distribution

Abstract: The expansion of a recovering population - whether re-introduced or spontaneously returning - is shaped by (i) biological (intrinsic) factors such as the land tenure system or dispersal, (ii) the distribution and availability of resources (e.g. prey), (iii) habitat and landscape features, and (iv) human attitudes and activities. In order to develop efficient conservation and recovery strategies, we need to understand all these factors and to predict the potential distribution and explore ways to reach it. An increased number of lynx in the north-western Swiss Alps in the nineties lead to a new controversy about the return of this cat. When the large carnivores were given legal protection in many European countries, most organizations and individuals promoting their protection did not foresee the consequences. Management plans describing how to handle conflicts with large predators are needed to find a balance between "overabundance" and extinction. Wildlife and conservation biologists need to evaluate the various threats confronting populations so that adequate management decisions can be taken. I developed a GIS probability model for the lynx, based on habitat information and radio-telemetry data from the Swiss Jura Mountains, in order to predict the potential distribution of the lynx in this mountain range, which is presently only partly occupied by lynx. Three of the 18 variables tested for each square kilometre describing land use, vegetation, and topography, qualified to predict the probability of lynx presence. The resulting map was evaluated with data from dispersing subadult lynx. Young lynx that were not able to establish home ranges in what was identified as good lynx habitat did not survive their first year of independence, whereas the only one that died in good lynx habitat was illegally killed. Radio-telemetry fixes are often used as input data to calibrate habitat models. Radio-telemetry is the only way to gather accurate and unbiased data on habitat use of elusive larger terrestrial mammals. However, it is time consuming and expensive, and can therefore only be applied in limited areas. Habitat models extrapolated over large areas can in turn be problematic, as habitat characteristics and availability may change from one area to the other. I analysed the predictive power of Ecological Niche Factor Analysis (ENFA) in Switzerland with the lynx as focal species. According to my results, the optimal sampling strategy to predict species distribution in an Alpine area lacking available data would be to pool presence cells from contrasted regions (Jura Mountains, Alps), whereas in regions with a low ecological variance (Jura Mountains), only local presence cells should be used for the calibration of the model. Dispersal influences the dynamics and persistence of populations, the distribution and abundance of species, and gives the communities and ecosystems their characteristic texture in space and time. Between 1988 and 2001, the spatio-temporal behaviour of subadult Eurasian lynx in two re-introduced populations in Switzerland was studied, based on 39 juvenile lynx of which 24 were radio-tagged to understand the factors influencing dispersal. Subadults become independent from their mothers at the age of 8-11 months. No sex bias neither in the dispersal rate nor in the distance moved was detected. Lynx are conservative dispersers, compared to bear and wolf, and settled within or close to known lynx occurrences. Dispersal distances reached in the high lynx density population - shorter than those reported in other Eurasian lynx studies - are limited by habitat restriction hindering connections with neighbouring metapopulations. I postulated that high lynx density would lead to an expansion of the population and validated my predictions with data from the north-western Swiss Alps where about 1995 a strong increase in lynx abundance took place. The general hypothesis that high population density will foster the expansion of the population was not confirmed. This has consequences for the re-introduction and recovery of carnivores in a fragmented landscape. To establish a strong source population in one place might not be an optimal strategy. Rather, population nuclei should be founded in several neighbouring patches. Exchange between established neighbouring subpopulations will later on take place, as adult lynx show a higher propensity to cross barriers than subadults. To estimate the potential population size of the lynx in the Jura Mountains and to assess possible corridors between this population and adjacent areas, I adapted a habitat probability model for lynx distribution in the Jura Mountains with new environmental data and extrapolated it over the entire mountain range. The model predicts a breeding population ranging from 74-101 individuals and from 51-79 individuals when continuous habitat patches < 50 km2 are disregarded. The Jura Mountains could once be part of a metapopulation, as potential corridors exist to the adjoining areas (Alps, Vosges Mountains, and Black Forest). Monitoring of the population size, spatial expansion, and the genetic surveillance in the Jura Mountains must be continued, as the status of the population is still critical. ENFA was used to predict the potential distribution of lynx in the Alps. The resulting model divided the Alps into 37 suitable habitat patches ranging from 50 to 18,711 km2, covering a total area of about 93,600 km2. When using the range of lynx densities found in field studies in Switzerland, the Alps could host a population of 961 to 1,827 residents. The results of the cost-distance analysis revealed that all patches were within the reach of dispersing lynx, as the connection costs were in the range of dispersal cost of radio-tagged subadult lynx moving through unfavorable habitat. Thus, the whole Alps could once be considered as a metapopulation. But experience suggests that only few disperser will cross unsuitable areas and barriers. This low migration rate may seldom allow the spontaneous foundation of new populations in unsettled areas. As an alternative to natural dispersal, artificial transfer of individuals across the barriers should be considered. Wildlife biologists can play a crucial role in developing adaptive management experiments to help managers learning by trial. The case of the lynx in Switzerland is a good example of a fruitful cooperation between wildlife biologists, managers, decision makers and politician in an adaptive management process. This cooperation resulted in a Lynx Management Plan which was implemented in 2000 and updated in 2004 to give the cantons directives on how to handle lynx-related problems. This plan was put into practice e.g. in regard to translocation of lynx into unsettled areas. Résumé: L'expansion d'une population en phase de recolonisation, qu'elle soit issue de réintroductions ou d'un retour naturel dépend 1) de facteurs biologiques tels que le système social et le mode de dispersion, 2) de la distribution et la disponibilité des ressources (proies), 3) de l'habitat et des éléments du paysage, 4) de l'acceptation de l'espèce par la population locale et des activités humaines. Afin de pouvoir développer des stratégies efficaces de conservation et de favoriser la recolonisation, chacun de ces facteurs doit être pris en compte. En plus, la distribution potentielle de l'espèce doit pouvoir être déterminée et enfin, toutes les possibilités pour atteindre les objectifs, examinées. La phase de haute densité que la population de lynx a connue dans les années nonante dans le nord-ouest des Alpes suisses a donné lieu à une controverse assez vive. La protection du lynx dans de nombreux pays européens, promue par différentes organisations, a entraîné des conséquences inattendues; ces dernières montrent que tout plan de gestion doit impérativement indiquer des pistes quant à la manière de gérer les conflits, tout en trouvant un équilibre entre l'extinction et la surabondance de l'espèce. Les biologistes de la conservation et de la faune sauvage doivent pour cela évaluer les différents risques encourus par les populations de lynx, afin de pouvoir rapidement prendre les meilleuresmdécisions de gestion. Un modèle d'habitat pour le lynx, basé sur des caractéristiques de l'habitat et des données radio télémétriques collectées dans la chaîne du Jura, a été élaboré afin de prédire la distribution potentielle dans cette région, qui n'est que partiellement occupée par l'espèce. Trois des 18 variables testées, décrivant pour chaque kilomètre carré l'utilisation du sol, la végétation ainsi que la topographie, ont été retenues pour déterminer la probabilité de présence du lynx. La carte qui en résulte a été comparée aux données télémétriques de lynx subadultes en phase de dispersion. Les jeunes qui n'ont pas pu établir leur domaine vital dans l'habitat favorable prédit par le modèle n'ont pas survécu leur première année d'indépendance alors que le seul individu qui est mort dans l'habitat favorable a été braconné. Les données radio-télémétriques sont souvent utilisées pour l'étalonnage de modèles d'habitat. C'est un des seuls moyens à disposition qui permette de récolter des données non biaisées et précises sur l'occupation de l'habitat par des mammifères terrestres aux moeurs discrètes. Mais ces méthodes de- mandent un important investissement en moyens financiers et en temps et peuvent, de ce fait, n'être appliquées qu'à des zones limitées. Les modèles d'habitat sont ainsi souvent extrapolés à de grandes surfaces malgré le risque d'imprécision, qui résulte des variations des caractéristiques et de la disponibilité de l'habitat d'une zone à l'autre. Le pouvoir de prédiction de l'Analyse Ecologique de la Niche (AEN) dans les zones où les données de présence n'ont pas été prises en compte dans le calibrage du modèle a été analysée dans le cas du lynx en Suisse. D'après les résultats obtenus, la meilleure mé- thode pour prédire la distribution du lynx dans une zone alpine dépourvue d'indices de présence est de combiner des données provenant de régions contrastées (Alpes, Jura). Par contre, seules les données sur la présence locale de l'espèce doivent être utilisées pour les zones présentant une faible variance écologique tel que le Jura. La dispersion influence la dynamique et la stabilité des populations, la distribution et l'abondance des espèces et détermine les caractéristiques spatiales et temporelles des communautés vivantes et des écosystèmes. Entre 1988 et 2001, le comportement spatio-temporel de lynx eurasiens subadultes de deux populations réintroduites en Suisse a été étudié, basé sur le suivi de 39 individus juvéniles dont 24 étaient munis d'un collier émetteur, afin de déterminer les facteurs qui influencent la dispersion. Les subadultes se sont séparés de leur mère à l'âge de 8 à 11 mois. Le sexe n'a pas eu d'influence sur le nombre d'individus ayant dispersés et la distance parcourue au cours de la dispersion. Comparé à l'ours et au loup, le lynx reste très modéré dans ses mouvements de dispersion. Tous les individus ayant dispersés se sont établis à proximité ou dans des zones déjà occupées par des lynx. Les distances parcourues lors de la dispersion ont été plus courtes pour la population en phase de haute densité que celles relevées par les autres études de dispersion du lynx eurasien. Les zones d'habitat peu favorables et les barrières qui interrompent la connectivité entre les populations sont les principales entraves aux déplacements, lors de la dispersion. Dans un premier temps, nous avons fait l'hypothèse que les phases de haute densité favorisaient l'expansion des populations. Mais cette hypothèse a été infirmée par les résultats issus du suivi des lynx réalisé dans le nord-ouest des Alpes, où la population connaissait une phase de haute densité depuis 1995. Ce constat est important pour la conservation d'une population de carnivores dans un habitat fragmenté. Ainsi, instaurer une forte population source à un seul endroit n'est pas forcément la stratégie la plus judicieuse. Il est préférable d'établir des noyaux de populations dans des régions voisines où l'habitat est favorable. Des échanges entre des populations avoisinantes pourront avoir lieu par la suite car les lynx adultes sont plus enclins à franchir les barrières qui entravent leurs déplacements que les individus subadultes. Afin d'estimer la taille de la population de lynx dans le Jura et de déterminer les corridors potentiels entre cette région et les zones avoisinantes, un modèle d'habitat a été utilisé, basé sur un nouveau jeu de variables environnementales et extrapolé à l'ensemble du Jura. Le modèle prédit une population reproductrice de 74 à 101 individus et de 51 à 79 individus lorsque les surfaces d'habitat d'un seul tenant de moins de 50 km2 sont soustraites. Comme des corridors potentiels existent effectivement entre le Jura et les régions avoisinantes (Alpes, Vosges, et Forêt Noire), le Jura pourrait faire partie à l'avenir d'une métapopulation, lorsque les zones avoisinantes seront colonisées par l'espèce. La surveillance de la taille de la population, de son expansion spatiale et de sa structure génétique doit être maintenue car le statut de cette population est encore critique. L'AEN a également été utilisée pour prédire l'habitat favorable du lynx dans les Alpes. Le modèle qui en résulte divise les Alpes en 37 sous-unités d'habitat favorable dont la surface varie de 50 à 18'711 km2, pour une superficie totale de 93'600 km2. En utilisant le spectre des densités observées dans les études radio-télémétriques effectuées en Suisse, les Alpes pourraient accueillir une population de lynx résidents variant de 961 à 1'827 individus. Les résultats des analyses de connectivité montrent que les sous-unités d'habitat favorable se situent à des distances telles que le coût de la dispersion pour l'espèce est admissible. L'ensemble des Alpes pourrait donc un jour former une métapopulation. Mais l'expérience montre que très peu d'individus traverseront des habitats peu favorables et des barrières au cours de leur dispersion. Ce faible taux de migration rendra difficile toute nouvelle implantation de populations dans des zones inoccupées. Une solution alternative existe cependant : transférer artificiellement des individus d'une zone à l'autre. Les biologistes spécialistes de la faune sauvage peuvent jouer un rôle important et complémentaire pour les gestionnaires de la faune, en les aidant à mener des expériences de gestion par essai. Le cas du lynx en Suisse est un bel exemple d'une collaboration fructueuse entre biologistes de la faune sauvage, gestionnaires, organes décisionnaires et politiciens. Cette coopération a permis l'élaboration du Concept Lynx Suisse qui est entré en vigueur en 2000 et remis à jour en 2004. Ce plan donne des directives aux cantons pour appréhender la problématique du lynx. Il y a déjà eu des applications concrètes sur le terrain, notamment par des translocations d'individus dans des zones encore inoccupées.

Leaf plasticity in successive selection cycles of 'Saracura' maize in response to periodic soil flooding

The objective of this work was to assess the effect of successive selection cycles on leaf plasticity of 'Saracura' maize BRS-4154 under periodical flooding in field conditions. Soil flooding started at the six-leaf stage with the application of a 20-cm depth water layer three times a week. At flowering, samples of leaves were collected and fixed. Paradermic and transverse sections were observed under photonic microscope. Several changes were observed throughout the selection cycles, such as modifications in the number and size of the stomata, higher amount of vascular bundles and the resulting decrease of the distance between them, smaller diameter of the metaxylem, decrease of cuticle and epidermis thickness, decrease of number and size of bulliform cells, increase of phloem thickness, smaller sclerenchyma area. Therefore, the successive selection cycles of 'Saracura' maize resulted in changes in the leaf anatomy, which might be favorable to the plant's tolerance to the intermittent flooding of the soil.

Field capture of Thyanta perditor with pheromone-baited traps

The objective of this work was to evaluate the field attractiveness of Thyanta perditor synthetic sex pheromone-baited traps, its attractivity to other stink bug species, and the response of T. perditor to a geometric isomer of the sex pheromone. Two-liter transparent plastic bottles traps were baited with rubber septa impregnated with the treatments: 1 mg of methyl-(2E,4Z,6Z)-decatrienoate [(2E,4Z,6Z)-10:COOMe], the male sex pheromone of T. perditor; 1 mg of (2E,4Z,6Z)-10:COOMe protected from sunlight in standard PVC plumbing pipe; 1 mg of its geometric isomer [(2E,4E,6Z)-10:COOMe]; and traps with rubber septa impregnated with hexane (control). The experiment was carried out in field during the soybean reproductive stages. Traps were monitored weekly, and the captures were compared to the population density estimated by the sampling cloth and visual inspection monitoring techniques. Traps baited with the sex pheromone, protected or not, were more effective in capturing T. perditor than traps baited with the isomer or the hexane. Thyanta perditor sex pheromone showed cross-attraction to other stink bug species, such as Euschistus heros, Edessa meditabunda, Piezodorus guildinii and Nezara viridula. Pheromone-baited traps can be used in population monitoring and to identify the relative composition of stink bug guilds.

Early Iron Age Pottery: A Quantitative Approach. Proceedings of the International Round Table organized by the Swiss School of Archaeology in Greece (Athens, Novembre 28-30, 2008).

Quantitative approaches in ceramology are gaining ground in excavation reports, archaeological publications and thematic studies. Hence, a wide variety of methods are being used depending on the researchers' theoretical premise, the type of material which is examined, the context of discovery and the questions that are addressed. The round table that took place in Athens on November 2008 was intended to offer the participants the opportunity to present a selection of case studies on the basis of which methodological approaches were discussed. The aim was to define a set of guidelines for quantification that would prove to be of use to all researchers. Contents: 1) Introduction (Samuel Verdan); 2) Isthmia and beyond. How can quantification help the analysis of EIA sanctuary deposits? (Catherine Morgan); 3) Approaching aspects of cult practice and ethnicity in Early Iron Age Ephesos using quantitative analysis of a Protogeometric deposit from the Artemision (Michael Kerschner); 4) Development of a ceramic cultic assemblage: Analyzing pottery from Late Helladic IIIC through Late Geometric Kalapodi (Ivonne Kaiser, Laura-Concetta Rizzotto, Sara Strack); 5) 'Erfahrungsbericht' of application of different quantitative methods at Kalapodi (Sara Strack); 6) The Early Iron Age sanctuary at Olympia: counting sherds from the Pelopion excavations (1987-1996) (Birgitta Eder); 7) L'aire du pilier des Rhodiens à Delphes: Essai de quantification du mobilier (Jean-Marc Luce); 8) A new approach in ceramic statistical analyses: Pit 13 on Xeropolis at Lefkandi (David A. Mitchell, Irene S. Lemos); 9) Households and workshops at Early Iron Age Oropos: A quantitative approach of the fine, wheel-made pottery (Vicky Vlachou); 10) Counting sherds at Sindos: Pottery consumption and construction of identities in the Iron Age (Stefanos Gimatzidis); 11) Analyse quantitative du mobilier céramique des fouilles de Xombourgo à Ténos et le cas des supports de caisson (Jean-Sébastien Gros); 12) Defining a typology of pottery from Gortyn: The material from a pottery workshop pit, (Emanuela Santaniello); 13) Quantification of ceramics from Early Iron Age tombs (Antonis Kotsonas); 14) Quantitative analysis of the pottery from the Early Iron Age necropolis of Tsikalario on Naxos (Xenia Charalambidou); 15) Finding the Early Iron Age in field survey: Two case studies from Boeotia and Magnesia (Vladimir Stissi); 16) Pottery quantification: Some guidelines (Samuel Verdan).

Water relations in physic nut according to climatic seasonality, in semiarid conditions

The objective of this work was to determine the effect of climatic seasonality on physic nut (Jatropha curcas), in field, under semiarid climate conditions. Stomatal conductance (g s), transpiration (E), soluble leaf carbohydrates (SLC), free amino acids (FAA) and total proteins (TP) were measured in leaves, in a commercial plantation in Northeast Brazil, during the summer and autumn. Plants showed high g s and E, as well as SLC, FAA and TP contents in the summer, which gradually decreased with the lower temperatures and photosynthetically active radiation during the autumn, despite the higher water availability. Even in conditions of adequate water availability, the combination of low temperatures and reduced light drastically decreased foliar metabolism.

The role of vectors in the epidemiology of avian malaria

Studies on host-parasite relationships have commonly reported that parasitized hosts undergo changes in their behavioural and life history traits. How do these changes affect the fitness of the hosts? What are the ecological and evolutionary drivers of these changes? These open questions are crucial to predict the parasite spread amongst hosts. Surprisingly, mosquito vectors of diseases to humans and animals have long been seen as passive parasite transporters, being unaffected by the infection though they also function as hosts. Natural parasite-vector interactions are therefore poorly documented in the literature. In this thesis, we seek to address the role of wild vectors in the epidemiology of avian Plasmodium, the etiological agents of malaria in birds. We first conducted avian malaria surveys in field-caught mosquitoes to identify the natural vectors in our temperate study area. We report that ornithophilic Culex pipiens primarily act as a vector for Plasmodium vaughani in spring, this parasite species being progressively replaced by P. relictum along with the season. Season-related factors may thus shape the mosquitoes' vectorial capacity. We then used experimental approaches to determine the effect of avian malaria on wild, naturally infected C. pipiens. We show that infected mosquitoes incur unavoidable physiological costs associated with parasite exploitation, these costs being expressed as a reduced survival under nutritionally stressed conditions only. These results are of significant importance for the epidemiology of avian malaria since seasonal changes in climate may likely influence food quality and quantity available to the mosquitoes. The host-selection preferences of the vectors with respect to the malaria-infection status of their bird hosts largely determine the disease spreading. In a second laboratory experiment, we thus offered wild C. pipiens the opportunity to choose between uninfected and naturally infected great tits, Parus major. We show that host-seeking mosquitoes have innate orientation preferences for uninfected birds. This suggests that avian malaria parasites exert strong selective pressures on their vectors, pushing them to evolve anti-parasite behaviours. We lastly investigated the links between malaria-associated symptoms in birds and resulting attractiveness to the mosquitoes. We show that experimentally malaria-infected canaries, Serinus canaria, suffer severe haematocrit reduction at peak parasitaemia and reduced basal metabolic rate later in the course of the infection. However, no links between infection and bird attractiveness to the mosquitoes were shown in an experiment using canaries as live bait for mosquito trap in the field. These links may have been masked by confounding environmental factors. Using a system where the vectors, parasites and hosts co-occur in sympatry, this thesis illustrates that vectors are not always Plasmodium permissive, which opposes to the traditional view that malaria parasites should have little effect on their vectors. The way that the vectors respond to the parasite threat is largely determined by the environmental conditions. This may have major implications for the epidemiology of avian malaria. - Les études portant sur les relations hôtes-parasites mentionnent souvent que les hôtes parasités subissent des modifications de leurs traits d'histoire de vie ou bien comportementaux. Comment ces changements affectent-ils la valeur sélective des hôtes et celle de leurs parasites ? Quels sont les déterminants de ces modifications ? Ces questions sont d'un grand intérêt en épidémiologie. Pour autant, les moustiques vecteurs de maladies infectieuses ont longtemps été perçus comme de simples transporteurs de parasites, n'étant pas affectés par ces derniers. Cette thèse porte sur le rôle des vecteurs dans l'épidémiologie des Plasmodium aviaires, agents étiologiques de la malaria chez les oiseaux. Dans le but d'identifier les vecteurs naturels de malaria aviaire dans notre zone d'étude, nous avons tout d'abord collecté des moustiques sur le terrain, puis déterminé leur statut infectieux. Nous rapportons que les moustiques Culex pipiens sont principalement impliqués dans la transmission de Plasmodium vaughani au printemps, cette espèce de parasite étant progressivement remplacée par P. relictum au fil de la saison de transmission. Nous avons ensuite conduit une expérience visant à déterminer l'effet de la malaria aviaire sur des C. pipiens sauvages, naturellement infectés. Nous montrons que des coûts sont associés à l'infection pour les moustiques. Ces coûts occasionnent une diminution de la survie des vecteurs seulement lorsque ceux-ci sont privés de ressources nutritionnelles. Des changements saisonniers de climats pourraient affecter la quantité et la qualité des ressources disponibles pour les vecteurs et donc, leur aptitude à transmettre l'infection. Les traits comportementaux des moustiques vecteurs, tels que la recherche et le choix d'un hôte pour se nourrir, sont d'une importance majeure pour la dispersion de la malaria. Pour cela, nous avons offert à des C. pipiens sauvages l'opportunité de choisir simultanément entre une mésange charbonnière (Parus major) saine et une autre naturellement infectée. Nous montrons que les moustiques s'orientent préférentiellement vers des mésanges saines. Les Plasmodium aviaires exerceraient donc de fortes pressions de sélection sur leurs vecteurs, favorisant ainsi l'évolution de comportements d'évitement des parasites. Enfin nous avons cherché à identifier de potentiels liens entre symptômes de l'infection malarique chez les oiseaux et attractivité de ces derniers pour les moustiques. Nous montrons que des canaris (Serinus canaria) expérimentalement infectés sont fortement anémiés au moment du pic infectieux et que leur métabolisme basai diminue plus tard au cours de l'infection. Toutefois, aucun lien entre le statut infectieux et l'attractivité des canaris pour les moustiques n'a pu être montré lors d'une expérience réalisée en nature. Il se peut que ces liens aient été masqués par des facteurs environnementaux confondants. Dans son ensemble, cette thèse illustre que, contrairement aux idées reçues, les vecteurs de malaria aviaire ne sont pas toujours permissifs avec leurs parasites. L'environnement apparaît aussi comme un facteur déterminant dans la réponse des vecteurs face à la menace d'infection malarique. Cela pourrait fortement affecter l'épidémiologie de la malaria aviaire.