Lipase Improvement: Goals and strategies

Lipases have received great attention as industrial biocatalysts in areas like oils and fats processing, detergents, baking, cheese making, surface cleaning, or fine chemistry . They can catalyse reactions of insoluble substrates at the lipid-water interface, preserving their catalytic activity in organic solvents. This makes of lipases powerful tools for catalysing not only hydrolysis, but also various reverse reactions such as esterification, transesterification, aminolysis, or thiotransesterifications in anhydrous organic solvents. Moreover, lipases catalyse reactions with high specificity, regio and enantioselectivity, becoming the most used enzymes in synthetic organic chemistry. Therefore, they display important advantages over classical catalysts, as they can catalyse reactions with reduced side products, lowered waste treatment costs, and under mild temperature and pressure conditions. Accordingly, the use of lipases holds a great promise for green and economical process chemistry.

The branch-site test of positive selection is surprisingly robust but lacks power under synonymous substitution saturation and variation in GC

Positive selection is widely estimated from protein coding sequence alignments by the nonsynonymous-to-synonymous ratio omega. Increasingly elaborate codon models are used in a likelihood framework for this estimation. Although there is widespread concern about the robustness of the estimation of the omega ratio, more efforts are needed to estimate this robustness, especially in the context of complex models. Here, we focused on the branch-site codon model. We investigated its robustness on a large set of simulated data. First, we investigated the impact of sequence divergence. We found evidence of underestimation of the synonymous substitution rate for values as small as 0.5, with a slight increase in false positives for the branch-site test. When dS increases further, underestimation of dS is worse, but false positives decrease. Interestingly, the detection of true positives follows a similar distribution, with a maximum for intermediary values of dS. Thus, high dS is more of a concern for a loss of power (false negatives) than for false positives of the test. Second, we investigated the impact of GC content. We showed that there is no significant difference of false positives between high GC (up to similar to 80%) and low GC (similar to 30%) genes. Moreover, neither shifts of GC content on a specific branch nor major shifts in GC along the gene sequence generate many false positives. Our results confirm that the branch-site is a very conservative test.

Multimodal Strategies in Development.Predictive Value of early simultaneosgesture-speech comination

The present study investigates the predictive value of the early appearance of simultaneous pointing-speech combinations. An experimental task was used to obtain a communicative productive sample from nineteen children at 1;0 and 1;3. Infant’s communicative productions, in combination with gaze joint engagement patterns, were analyzed in relation to different social conditions. The results show a significant effect of age and social condition on infants’ communicative productions. Gesture-speech combinations seem to work as a strong communicative resource to attract the adult’s attention in social demanding communicative contexts. Gaze joint engagement was used in combination with simultaneous pointing-speech combinations to attract adults’ attention during social demanding conditions. Finally, the use of simultaneous pointing-speech combinations at 1;0 in demanding conditions predicted greater expressive vocabulary acquisition at 1;3 and 1;6. These results indicate that the use of gesture-speech combinations may be considered a significant step towards the early integration of language components.

Selection strategies of segregant soybean populations for resistance to Asian rust

The objective of this work was to identify the best selection strategies for the more promising parental combinations to obtain lines with good resistance to soybean Asian rust (Phakopsora pachyrhizi). Two experiments were carried out in the field during the 2006/2007 and 2007/2008 growing seasons, to determine the percentage of infected leaf area of individual plants of five parents and their segregant F2 and F3 populations. The data obtained indicates that additive genetic variance predominates in the control of soybean resistance to Asian rust, and that the year and time of assessment do not significantly influence the estimates of the genetic parameters obtained. The narrow-sense heritability (h²r) ranged from 23.12 to 55.83%, and indicates the possibility of successful selection of resistant individuals in the early generations of the breeding program. All the procedures used to select the most promising populations to generate superior inbred lines for resistance to P. pachyrhizi presented similar results and identified the BR01-18437 x BRS 232 population as the best for inbred line selection.

Complications of different ventilation strategies in endoscopic laryngeal surgery: a 10-year review.

BACKGROUND: Spontaneous ventilation, mechanical controlled ventilation, apneic intermittent ventilation, and jet ventilation are commonly used during interventional suspension microlaryngoscopy. The aim of this study was to investigate specific complications of each technique, with special emphasis on transtracheal and transglottal jet ventilation. METHODS: The authors performed a retrospective single-institution analysis of a case series of 1,093 microlaryngoscopies performed in 661 patients between January 1994 and January 2004. Data were collected from two separate prospective databases. Feasibility and complications encountered with each technique of ventilation were analyzed as main outcome measures. RESULTS: During 1,093 suspension microlaryngoscopies, ventilation was supplied by mechanical controlled ventilation via small endotracheal tubes (n = 200), intermittent apneic ventilation (n = 159), transtracheal jet ventilation (n = 265), or transglottal jet ventilation (n = 469). Twenty-nine minor and 4 major complications occurred. Seventy-five percent of the patients with major events had an American Society of Anesthesiologists physical status classification of III. Five laryngospasms were observed with apneic intermittent ventilation. All other 24 complications (including 7 barotrauma) occurred during jet ventilation. Transtracheal jet ventilation was associated with a significantly higher complication rate than transglottal jet ventilation (P < 0.0001; odds ratio, 4.3 [95% confidence interval, 1.9-10.0]). All severe complications were related to barotraumas resulting from airway outflow obstruction during jet ventilation, most often laryngospasms. CONCLUSIONS: The use of a transtracheal cannula was the major independent risk factor for complications during jet ventilation for interventional microlaryngoscopy. The anesthetist's vigilance in clinically detecting and preventing outflow airway obstruction remains the best prevention of barotrauma during subglottic jet ventilation.

Stratégies thérapeutiques en présence d'un diabète de type 2 [Therapeutic strategies in type 2 diabetes]

UKPDS and DCCT studies have demonstrated the critical role of tight glycaemic control to reduce the micro- and macro-vascular damage linked to diabetes. Unfortunately, the insulin requirement of type 2 diabetic patients remains elevated since 5 to 7% of these patients will required, yearly, a change from oral antidiabetic drug to insulin treatment to maintain a good glycaemic control. This manuscript is intended to review the currently available oral antidiabetic drugs, their benefits as well as potential arms and to propose a simplified therapeutic strategy in presence of type 2 diabetes.

Molar substitution and C2/C6 ratio of hydroxyethyl starch: influence of blood coagulation

Résumé Cette étude a démontré l'effet individuel sur la coagulation sanguine humaine des deux principales caractéristiques de la molécule d'hydroxyéthylamidon (HES) : la substitution molaire et le rapport C2/C6. L'analyse par thrombélastographe (TEG®) indique que la molécule de HES dont la substitution molaire est de 0.42 et le rapport C2/C6 de 2.7 a le moins d'effet sur la coagulation sanguine chez l'être humain. Objectifs de l'étude Le développement d'hydroxyéthylamidons (HES) qui ont à la fois peu d'impact sur la coagulation sanguine et une longue persistance intravasculaire est d'un grand intérêt clinique. Une précédente étude in vitro a démontré qu'une solution de HES de haut poids moléculaire et de bas degré de substitution molaire ne compromettait pas plus la coagulation sanguine qu'une solution HES de poids moléculaire moyen (1). La présente étude examine l'effet individuel de la substitution molaire et du rapport C2/C6 d'une solution de HES de haut poids moléculaire (700 kDa) sur la coagulation sanguine. Matériel et méthode Nous avons prélevé du sang chez 30 adultes en bonne santé; le sang a été mélangé avec 6 solutions de HES qui diffèrent par leur degré de substitution molaire (0.42 et 0.51) et leur rapport C2/C6 (2.7, 7 et 14) à trois degrés de dilution : 20%, 40% et 60%. Les échantillons ont ensuite été analysés par thrombélastographe. Les données ont été étudiées par analyse de variance à trois voies pour mesures répétées sur une voie (dilution). Résultats Plus la substitution molaire est élevée, plus la coagulation sanguine est compromise et ce concernant tous les paramètres du TEG® (tous les p sont < à 0.05). La solution HES avec le rapport C2/C6 le plus bas a l'effet le moins prononcé sur le temps r (p<0.001), l'angle α (p=0.003) et l'Index de Coagulation CI (p<0.001) ; on n'a pas observé d'effet sur le temps k (p=0.513) et l'amplitude maximale (p=0.699) concernant ce paramètre. Conclusion L'analyse par thrombélastographe révèle qu'une molécule de HES avec une substitution molaire de 0.42 et un rapport C2/C6 de 2.7 a un effet minimal sur la coagulation sanguine humaine in vitro.

Melanin-specific life-history strategies.

Abstract The maintenance of genetic variation is a long-standing issue because the adaptive value of life-history strategies associated with each genetic variant is usually unknown. However, evidence for the coexistence of alternative evolutionary fixed strategies at the population level remains scarce. Because in the tawny owl (Strix aluco) heritable melanin-based coloration shows different physiological and behavioral norms of reaction, we investigated whether coloration is associated with investment in maintenance and reproduction. Light melanic owls had lower adult survival compared to dark melanic conspecifics, and color variation was related to the trade-off between offspring number and quality. When we experimentally enlarged brood size, light melanic males produced more fledglings but in poorer condition, and they were less often recruited in the local breeding population than those of darker melanic conspecifics. Our results also suggest that dark melanic males allocate a constant effort to raise their brood independently of environmental conditions, whereas lighter melanic males finely adjust reproductive effort in relation to changes in environmental conditions. Color traits can therefore be associated with life-history strategies, and stochastic environmental perturbation can temporarily favor one phenotype over others. The existence of fixed strategies implies that some phenotypes can sometimes display a "maladapted" strategy. Long-term population monitoring is therefore vital for a full understanding of how different genotypes deal with trade-offs.

On optimal dividend strategies with deficit or incomplete information

Rapport de synthèse Cette thèse consiste en trois essais sur les stratégies optimales de dividendes. Chaque essai correspond à un chapitre. Les deux premiers essais ont été écrits en collaboration avec les Professeurs Hans Ulrich Gerber et Elias S. W. Shiu et ils ont été publiés; voir Gerber et al. (2006b) ainsi que Gerber et al. (2008). Le troisième essai a été écrit en collaboration avec le Professeur Hans Ulrich Gerber. Le problème des stratégies optimales de dividendes remonte à de Finetti (1957). Il se pose comme suit: considérant le surplus d'une société, déterminer la stratégie optimale de distribution des dividendes. Le critère utilisé consiste à maximiser la somme des dividendes escomptés versés aux actionnaires jusqu'à la ruine2 de la société. Depuis de Finetti (1957), le problème a pris plusieurs formes et a été résolu pour différents modèles. Dans le modèle classique de théorie de la ruine, le problème a été résolu par Gerber (1969) et plus récemment, en utilisant une autre approche, par Azcue and Muler (2005) ou Schmidli (2008). Dans le modèle classique, il y a un flux continu et constant d'entrées d'argent. Quant aux sorties d'argent, elles sont aléatoires. Elles suivent un processus à sauts, à savoir un processus de Poisson composé. Un exemple qui correspond bien à un tel modèle est la valeur du surplus d'une compagnie d'assurance pour lequel les entrées et les sorties sont respectivement les primes et les sinistres. Le premier graphique de la Figure 1 en illustre un exemple. Dans cette thèse, seules les stratégies de barrière sont considérées, c'est-à-dire quand le surplus dépasse le niveau b de la barrière, l'excédent est distribué aux actionnaires comme dividendes. Le deuxième graphique de la Figure 1 montre le même exemple du surplus quand une barrière de niveau b est introduite, et le troisième graphique de cette figure montre, quand à lui, les dividendes cumulés. Chapitre l: "Maximizing dividends without bankruptcy" Dans ce premier essai, les barrières optimales sont calculées pour différentes distributions du montant des sinistres selon deux critères: I) La barrière optimale est calculée en utilisant le critère usuel qui consiste à maximiser l'espérance des dividendes escomptés jusqu'à la ruine. II) La barrière optimale est calculée en utilisant le second critère qui consiste, quant à lui, à maximiser l'espérance de la différence entre les dividendes escomptés jusqu'à la ruine et le déficit au moment de la ruine. Cet essai est inspiré par Dickson and Waters (2004), dont l'idée est de faire supporter aux actionnaires le déficit au moment de la ruine. Ceci est d'autant plus vrai dans le cas d'une compagnie d'assurance dont la ruine doit être évitée. Dans l'exemple de la Figure 1, le déficit au moment de la ruine est noté R. Des exemples numériques nous permettent de comparer le niveau des barrières optimales dans les situations I et II. Cette idée, d'ajouter une pénalité au moment de la ruine, a été généralisée dans Gerber et al. (2006a). Chapitre 2: "Methods for estimating the optimal dividend barrier and the probability of ruin" Dans ce second essai, du fait qu'en pratique on n'a jamais toute l'information nécessaire sur la distribution du montant des sinistres, on suppose que seuls les premiers moments de cette fonction sont connus. Cet essai développe et examine des méthodes qui permettent d'approximer, dans cette situation, le niveau de la barrière optimale, selon le critère usuel (cas I ci-dessus). Les approximations "de Vylder" et "diffusion" sont expliquées et examinées: Certaines de ces approximations utilisent deux, trois ou quatre des premiers moments. Des exemples numériques nous permettent de comparer les approximations du niveau de la barrière optimale, non seulement avec les valeurs exactes mais également entre elles. Chapitre 3: "Optimal dividends with incomplete information" Dans ce troisième et dernier essai, on s'intéresse à nouveau aux méthodes d'approximation du niveau de la barrière optimale quand seuls les premiers moments de la distribution du montant des sauts sont connus. Cette fois, on considère le modèle dual. Comme pour le modèle classique, dans un sens il y a un flux continu et dans l'autre un processus à sauts. A l'inverse du modèle classique, les gains suivent un processus de Poisson composé et les pertes sont constantes et continues; voir la Figure 2. Un tel modèle conviendrait pour une caisse de pension ou une société qui se spécialise dans les découvertes ou inventions. Ainsi, tant les approximations "de Vylder" et "diffusion" que les nouvelles approximations "gamma" et "gamma process" sont expliquées et analysées. Ces nouvelles approximations semblent donner de meilleurs résultats dans certains cas.