Molecular cloning of growth hormone receptor (GHR) from common carp (Cyprinus carpio L.) and identification of its two forms of mRNA transcripts

The cDNA of growth hormone receptor (GHR) was cloned from the liver of 2-year common carp (Cyprinus carpio L.) by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) and rapid amplification of cDNA end (RACE). Its open reading frame (ORF) of 1806 nucleotides is translated into a putative peptide of 602 amino acids, including an extracellular ligand-binding domain of 244 amino acids (aa), a single transmembrane domain of 24 aa and an intracellular signal-transduction domain of 334 aa. Sequence analysis indicated that common carp GHR is highly homologous to goldfish (Carassius auratus) GHR at both gene and protein levels. Using a pair of gene-specific primers, a GHR fragment was amplified from the cDNA of 2-year common carp, a 224 bp product was identified in liver and a 321 bp product in other tissues. The sequencing of the products and the partial genomic DNA indicated that the difference in product size was the result of a 97 bp intron that alternatively spliced. In addition, the 321 bp fragment could be amplified from all the tissues of 4-month common carp including liver, demonstrating the occurrence of the alternative splicing of this intron during the development of common carp. Moreover, a semi-quantitative RT-PCR was performed to analyze the expression level of GHR in tissues of 2-year common carp and 4-month common carp. The result revealed that in the tissues of gill, thymus and brain, the expression level of GHR in 2-year common carp was significantly tower than that of 4-month common carp.

An improved PCR method for direct identification of Porphyra (Bangiales, Rhodophyta) using conchocelis based on a RUBISCO intergenic spacer

An improved method of PCR in which the small segment of conchocelis is amplified directly without DNA extraction was used to amplify a RUBISCO intergenic spacer DNA fragment from nine species of red algal genus Porphyra (Bangiales, Rhodophyta), including Porphyra yezoensis (Jiangsu, China), P. haitanensis (Fujian, China), P. oligospermatangia (Qingdao, China), P. katadai (Qingdao, China), P. tenera (Qingdao, China), P. suborboculata (Fujian, China), P. pseudolinearis (Kogendo, Korea), P. linearis (Devon, England), and P. fallax (Seattle, USA). Standard PCR and the method developed here were both conducted using primers specific for the RUBISCO spacer region, after which the two PCR products were sequenced. The sequencing data of the amplicons obtained using both methods were identical, suggesting that the improved PCR method was functional. These findings indicate that the method developed here may be useful for the rapid identification of species of Porphyra in a germplasm bank. In addition, a phylogenetic tree was constructed using the RUBISCO spacer and partial rbcS sequence, and the results were in concordant with possible alternative phylogenies based on traditional morphological taxonomic characteristics, indicating that the RUBISCO spacer is a useful region for phylogenetic studies.

Molecular phylogeny and species identification of pufferfish of the genus Takifugu (Tetraodontiformes, Tetraodontidae)

The phylogenetic relationships and species identification of pufferfishes of the genus Takifugu were examined by use of randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) and sequencing of the amplified partial mitochondrial 16S ribosomal RNA genes. Amplifications with 200 ten-base primers under predetermined optimal reaction conditions yielded 1962 reproducible amplified fragments ranging from 200 to 3000 bp. Genetic distances between 5 species of Takifugu and Lagocephalus spadiceus as the outgroup were calculated from the presence or absence of the amplified fragments. Approximately 572 bp of the 16S ribosonial RNA gene was amplified, using universal primers, and used to determine the genetic distance values. Topological phylogenic trees for the 5 species of Takifugu and outgroup were generated from neighbor-joining analysis based on the data set of RAPD analysis and sequences of mitochondrial 16S rDNA. The genetic distance between Takifugu rubripes and Takifugu pseudommus was almost the same as that between individuals within cacti species, but much smaller than that between T. rubripes, T. pseudommus, and the other species. The molecular data gathered from both analysis of mitochondria and nuclear DNA strongly indicated that T. rubripes and T. pseudommus should be regarded as the same species. A fragment of approximately 900 bp was amplified from the genome of all 26 T. pseudommus individuals examined and 4 individuals of intermediate varieties between T. rubripes and T. pseudommus. Of the 32 T. rubripes individuals, only 3 had the amplified fragment. These results suggest that this fragment may be useful in distinguishing between T. rubripes and T. pseudommus.

Toxin-screening and identification of bacteria isolated from highly toxic marine gastropod Nassarius semiplicatus

Bacteria isolated from a highly toxic sample of gastropod Nassarius semiplicatus in Lianyungang, Jiangsu Province in July 2007, were studied to probe into the relationship between bacteria and toxicity of nassariid gastropod. The toxicity of the gastropod sample was 2 x 10(2) mouse unit (MU) Per gram Of tissue (wet weight). High concentration of tetrodotoxin (TTX) and its analogues (TTXs) were found in the digestive gland and muscle of the gastropod, using high performance liquid chromatography coupled with mass chromatography (LC-MS). Bacterial strains isolated from the digestive gland were cultured and screened for TTX with a competitive ELISA method. Tetrodotoxin was detected in a proportion of bacterial strains, but the toxin content was low. Partial 16S ribosomal DNA (rDNA) of the TTX-producing strains was then sequenced and compared with those published in the GenBank to tentatively identify the toxic strains. It was found that most of the toxic strains were closely affiliated with genus Vibrio, and the others were related to genus Shewanella, Marinomonas, Tenacibaculum and Aeromonas. These findings suggest that tetrodotoxin-producing bacteria might play an important role in tetrodotoxin accumulation/production in N. semiplicatus. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Identification and analysis of mechanisms involved in a broad-spectrum disease resistant mutant of the winter wheat cv. Guardian

M66 an X-ray induced mutant of winter wheat (Triticum aestivum) cv. Guardian exhibits broad-spectrum resistance to powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. tritici), yellow rust (Puccinia striiformis f. sp. tritici), and leaf rust (Puccinia recondita f. sp. tritici), along with partial resistance to stagnonospora nodorum blotch (caused by the necrotroph Stagonosporum nodorum) and septoria tritici blotch (caused by the hemibiotroph Mycosphaerella graminicola) compared to the parent plant ‘Guardian’. Analysis revealed that M66 exhibited no symptoms of infection following artificial inoculation with Bgt in the glasshouse after adult growth stage (GS 45). Resistance in M66 was associated with widespread leaf flecking which developed during tillering. Flecking also occurred in M66 leaves without Bgt challenge; as a result grain yields were reduced by approximately 17% compared to ‘Guardian’ in the absence of disease. At the seedling stage, M66 exhibited partial resistance. M66, along with Tht mutants (Tht 12, Tht13), also exhibit increased tolerance to environmental stresses (abiotic), such as drought and heat stress at seedling and adult growth stages, However, adult M66 exhibited increased susceptibility to the aphid Schizaphis graminum compared to ‘Guardian’. Resistance to Bgt in M66 was characterized with increased and earlier H2O2 accumulation at the site of infection which resulted in increased papilla formation in epidermal cells, compared to ‘Guardian’. Papilla formation was associated with reduced pathogen ingress and haustorium formation, indicating that the primary cause of resistance in M66 was prevention of pathogen penetration. Heat treatment at 46º C prior to challenge with Bgt also induced partial disease resistance to Blumeria graminis f. sp. tritici in ‘Guardian’ and M66 seedlings. This was characterized by a delay in primary infection, due to increased production of ROS species, such as hydrogen peroxide, ROS-scavenging enzymes and Hsp70, resulting in cross-linking of cell wall components prior to inoculation. This actively prevented the fungus from penetrating the epidermal cell wall. Proteomics analysis using 2-D gel electrophoresis identified primary and secondary disease resistance effects in M66 including detection of ROS scavenging enzymes (4, 24 hai), such as ascorbate peroxidase and a superoxidase dismutase isoform (CuZnSOD) in M66 which were absent from ‘Guardian’. Chitinase (PR protein) was also upregulated (24 hai) in M66 compared to ‘Guardian’.Monosomic and ditelosomic analysis of M66 revealed that the mutation in M66 is located on the long arm of chromosome 2B (2BL). Chromosome 2BL is known to have key genes involved in resistance to pathogens such as those causing stripe rust and powdery mildew. The TaMloB1 gene, an orthologue of the barley Mlo gene, is also located on chromosome 2BL. Sanger sequencing of part of the coding sequence revealed no deletions in the TaMloB1 gene between ‘Guardian’ and M66.

Beta-adrenergic receptor kinase: identification of a novel protein kinase that phosphorylates the agonist-occupied form of the receptor.

Agonist-promoted desensitization of adenylate cyclase is intimately associated with phosphorylation of the beta-adrenergic receptor in mammalian, avian, and amphibian cells. However, the nature of the protein kinase(s) involved in receptor phosphorylation remains largely unknown. We report here the identification and partial purification of a protein kinase capable of phosphorylating the agonist-occupied form of the purified beta-adrenergic receptor. The enzyme is prepared from a supernatant fraction from high-speed centrifugation of lysed kin- cells, a mutant of S49 lymphoma cells that lacks a functional cAMP-dependent protein kinase. The beta-agonist isoproterenol induces a 5- to 10-fold increase in receptor phosphorylation by this kinase, which is blocked by the antagonist alprenolol. Fractionation of the kin- supernatant on molecular-sieve HPLC and DEAE-Sephacel results in a 50- to 100-fold purified beta-adrenergic receptor kinase preparation that is largely devoid of other protein kinase activities. The kinase activity is insensitive to cAMP, cGMP, cAMP-dependent kinase inhibitor, Ca2+-calmodulin, Ca2+-phospholipid, and phorbol esters and does not phosphorylate general kinase substrates such as casein and histones. Phosphate appears to be incorporated solely into serine residues. The existence of this novel cAMP-independent kinase, which preferentially phosphorylates the agonist-occupied form of the beta-adrenergic receptor, suggests a mechanism that may explain the homologous or agonist-specific form of adenylate cyclase desensitization. It also suggests a general mechanism for regulation of receptor function in which only the agonist-occupied or "active" form of the receptor is a substrate for enzymes inducing covalent modification.

A molecular method for the identification of resting eggs of acartiid copepods in the Thau lagoon, France

Acartia and Paracartia species, often known to co-occur, can exhibit complex life cycles, including the production of resting eggs. Studying and understanding their population dynamics is hindered by the inability to identify eggs and early developmental stages using morphological techniques. We have developed a simple molecular technique to distinguish between the three species of the Acartiidae family (Acartia clausi, A. discaudata and Paracartia grani) that co-occur in the Thau lagoon (43�250N; 03�400E) in southern France. Direct amplification of a partial region of the mitochondrial cytochrome oxidase I gene by polymerase chain reaction and subsequent restriction fragment length polymorphism results in a unique restriction profile for each species. The technique is capable of determining the identity of individual eggs, including resting eggs retrieved from sediment samples, illustrating its application in facilitating population dynamic studies of this ubiquitous and important member of the zooplankton community.

Partial structure of the phylloxin gene from the giant monkey frog, Phyllomedusa bicolor: parallel cloning of precursor cDNA and genomic DNA from lyophilized skin secretion

Phylloxin is a novel prototype antimicrobial peptide from the skin of Phyllomedusa bicolor. Here, we describe parallel identification and sequencing of phylloxin precursor transcript (mRNA) and partial gene structure (genomic DNA) from the same sample of lyophilized skin secretion using our recently-described cloning technique. The open-reading frame of the phylloxin precursor was identical in nucleotide sequence to that previously reported and alignment with the nucleotide sequence derived from genomic DNA indicated the presence of a 175 bp intron located in a near identical position to that found in the dermaseptins. The highly-conserved structural organization of skin secretion peptide genes in P. bicolor can thus be extended to include that encoding phylloxin (plx). These data further reinforce our assertion that application of the described methodology can provide robust genomic/transcriptomic/peptidomic data without the need for specimen sacrifice.

Development of a novel PCR assay for the identification of the black yeast, Exophiala (Wangiella) dermatitidis from adult patients with cystic fibrosis (CF)

Cystic fibrosis (CF) patients may suffer increased morbidity and mortality through colonisation, allergy and invasive infection from fungi. The black yeast, Exophiala dermatitidis (synonym Wangiella dermatitidis) has been found with increasing frequency in sputum specimens of CF patients, with reported isolation rates ranging from 1.1 to 15.7%. At present, no diagnostic PCR exists to aid with the clinical laboratory detection and identification of this organism. A novel species-specific PCR-based assay was developed for the detection of E. dermatitidis, based on employment of rDNA operons and interspacer (ITS) regions between these rDNA operons. Two novel primers, (designated ExdF & ExdR) were designed in silico with the aid of computer-aided alignment software and with the alignment of multiple species of Exophiala, as well as with other commonly described yeasts and filamentous fungi within CF sputum, including Candida. Aspergillus and Scedosporium. An amplicon of approximately 455 by was generated, spanning the partial ITS I region - the complete 5.8S rDNA region - partial ITS2 region, employing ExdF (forward primer [16-mer], 5'-CCG CCT ATT CAG GTC C-3' and ExdR (reverse primer [16-mer], 5'-TCT CTC CCA CTC CCG C-3', was employed and optimised on extracted genomic DNA from a well characterised culture of E. dermatitidis, as well as with high quality genomic DNA template from a further 16 unrelated fungi, including Candida albicans, C. dubliniensis, C. parapsilosis, C. glabrata, Scedosporium apiospermum, Penicillium sp., Aspergillus fumigatus, Aspergillus versicolor, Pichia guilliermondii, Rhodotorula sp., Trichosporon sp., Aureobasidium pullulans, Fusarium sp., Mucor hiemalis, Bionectria ochroleuca, Gibberella pulicaris. Results demonstrated that only DNA from E. dermatitidis gave an amplification product of the expected sire, whilst none of the other fungi were amplifiable. Subsequent employment of this primer pair detected this yeast from mycological cultures from 2/50 (4%) adult CF patients. These two patients were the only patients who were previously shown to have a cultural history of E. dermatitidis from their sputum. E. dermatitidis is a slow-growing fungus, which usually takes up to two weeks to culture in the microbiology laboratory and therefore is slow to detect conventionally, with the risk of bacterial overgrowth from common co-habiting pan- and multiresistant bacterial pathogens from sputum. namely Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cepacia complex organisms, hence this species-specific PCR assay may help detect this organism from CF sputum more specifically and rapidly. Overall, employment of this novel assay nay help in the understanding of the occurrence. aetiology and epidemiology of E. dermatitidis, as an emerging fungal agent in patients with CF. (C) 2008 European Cystic Fibrosis Society. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

Identification of the structure of a CO adlayer on a Pt(111) electrode

The structure of a Pt(111) electrode after treatment in an electrolyte and subsequent transfer to an UHV chamber was investigated ex situ by combined low energy electron diffraction (LEED), reflection high energy electron diffraction (RHEED), and Auger electron spectroscopy (AES). Treatment of the sample in a CO saturated 0.1 M HClO solution at potentials between -0.2 and 0.2 V versus Ag/AgCl caused a maximum CO coverage of about 0.75 as probed by cyclic voltammetry, which dropped by partial desorption to about 0.25 upon transfer to the UHV chamber. This adlayer exhibited a (distorted) 3×3 R30° pattern by RHEED (but not with LEED) exhibiting an average domain size of 2.3 nm at room temperature. This is identified with the same phase reported before from gas phase studies, as also corroborated by the similarities of the vibrational spectroscopic data. The same structure (albeit even more poorly ordered) was found after dissociative adsorption of methanol.

Identification of meat spoilage by FTIR spectroscopy and neural networks

Freshness and safety of muscle foods are generally considered as the most important parameters for the food industry. To address the rapid determination of meat spoilage, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy technique, with the help of advanced learning-based methods, was attempted in this work. FTIR spectra were obtained from the surface of beef samples during aerobic storage at various temperatures, while a microbiological analysis had identified the population of Total viable counts. A fuzzy principal component algorithm has been also developed to reduce the dimensionality of the spectral data. The results confirmed the superiority of the adopted scheme compared to the partial least squares technique, currently used in food microbiology.

Functional and histopathological identification of the respiratory failure in a DMSXL transgenic mouse model of myotonic dystrophy.

Acute and chronic respiratory failure is one of the major and potentially life-threatening features in individuals with myotonic dystrophy type 1 (DM1). Despite several clinical demonstrations showing respiratory problems in DM1 patients, the mechanisms are still not completely understood. This study was designed to investigate whether the DMSXL transgenic mouse model for DM1 exhibits respiratory disorders and, if so, to identify the pathological changes underlying these respiratory problems. Using pressure plethysmography, we assessed the breathing function in control mice and DMSXL mice generated after large expansions of the CTG repeat in successive generations of DM1 transgenic mice. Statistical analysis of breathing function measurements revealed a significant decrease in the most relevant respiratory parameters in DMSXL mice, indicating impaired respiratory function. Histological and morphometric analysis showed pathological changes in diaphragmatic muscle of DMSXL mice, characterized by an increase in the percentage of type I muscle fibers, the presence of central nuclei, partial denervation of end-plates (EPs) and a significant reduction in their size, shape complexity and density of acetylcholine receptors, all of which reflect a possible breakdown in communication between the diaphragmatic muscles fibers and the nerve terminals. Diaphragm muscle abnormalities were accompanied by an accumulation of mutant DMPK RNA foci in muscle fiber nuclei. Moreover, in DMSXL mice, the unmyelinated phrenic afferents are significantly lower. Also in these mice, significant neuronopathy was not detected in either cervical phrenic motor neurons or brainstem respiratory neurons. Because EPs are involved in the transmission of action potentials and the unmyelinated phrenic afferents exert a modulating influence on the respiratory drive, the pathological alterations affecting these structures might underlie the respiratory impairment detected in DMSXL mice. Understanding mechanisms of respiratory deficiency should guide pharmaceutical and clinical research towards better therapy for the respiratory deficits associated with DM1.

Exogeneity, weak identification and instrument selection in econometrics

La dernière décennie a connu un intérêt croissant pour les problèmes posés par les variables instrumentales faibles dans la littérature économétrique, c’est-à-dire les situations où les variables instrumentales sont faiblement corrélées avec la variable à instrumenter. En effet, il est bien connu que lorsque les instruments sont faibles, les distributions des statistiques de Student, de Wald, du ratio de vraisemblance et du multiplicateur de Lagrange ne sont plus standard et dépendent souvent de paramètres de nuisance. Plusieurs études empiriques portant notamment sur les modèles de rendements à l’éducation [Angrist et Krueger (1991, 1995), Angrist et al. (1999), Bound et al. (1995), Dufour et Taamouti (2007)] et d’évaluation des actifs financiers (C-CAPM) [Hansen et Singleton (1982,1983), Stock et Wright (2000)], où les variables instrumentales sont faiblement corrélées avec la variable à instrumenter, ont montré que l’utilisation de ces statistiques conduit souvent à des résultats peu fiables. Un remède à ce problème est l’utilisation de tests robustes à l’identification [Anderson et Rubin (1949), Moreira (2002), Kleibergen (2003), Dufour et Taamouti (2007)]. Cependant, il n’existe aucune littérature économétrique sur la qualité des procédures robustes à l’identification lorsque les instruments disponibles sont endogènes ou à la fois endogènes et faibles. Cela soulève la question de savoir ce qui arrive aux procédures d’inférence robustes à l’identification lorsque certaines variables instrumentales supposées exogènes ne le sont pas effectivement. Plus précisément, qu’arrive-t-il si une variable instrumentale invalide est ajoutée à un ensemble d’instruments valides? Ces procédures se comportent-elles différemment? Et si l’endogénéité des variables instrumentales pose des difficultés majeures à l’inférence statistique, peut-on proposer des procédures de tests qui sélectionnent les instruments lorsqu’ils sont à la fois forts et valides? Est-il possible de proposer les proédures de sélection d’instruments qui demeurent valides même en présence d’identification faible? Cette thèse se focalise sur les modèles structurels (modèles à équations simultanées) et apporte des réponses à ces questions à travers quatre essais. Le premier essai est publié dans Journal of Statistical Planning and Inference 138 (2008) 2649 – 2661. Dans cet essai, nous analysons les effets de l’endogénéité des instruments sur deux statistiques de test robustes à l’identification: la statistique d’Anderson et Rubin (AR, 1949) et la statistique de Kleibergen (K, 2003), avec ou sans instruments faibles. D’abord, lorsque le paramètre qui contrôle l’endogénéité des instruments est fixe (ne dépend pas de la taille de l’échantillon), nous montrons que toutes ces procédures sont en général convergentes contre la présence d’instruments invalides (c’est-à-dire détectent la présence d’instruments invalides) indépendamment de leur qualité (forts ou faibles). Nous décrivons aussi des cas où cette convergence peut ne pas tenir, mais la distribution asymptotique est modifiée d’une manière qui pourrait conduire à des distorsions de niveau même pour de grands échantillons. Ceci inclut, en particulier, les cas où l’estimateur des double moindres carrés demeure convergent, mais les tests sont asymptotiquement invalides. Ensuite, lorsque les instruments sont localement exogènes (c’est-à-dire le paramètre d’endogénéité converge vers zéro lorsque la taille de l’échantillon augmente), nous montrons que ces tests convergent vers des distributions chi-carré non centrées, que les instruments soient forts ou faibles. Nous caractérisons aussi les situations où le paramètre de non centralité est nul et la distribution asymptotique des statistiques demeure la même que dans le cas des instruments valides (malgré la présence des instruments invalides). Le deuxième essai étudie l’impact des instruments faibles sur les tests de spécification du type Durbin-Wu-Hausman (DWH) ainsi que le test de Revankar et Hartley (1973). Nous proposons une analyse en petit et grand échantillon de la distribution de ces tests sous l’hypothèse nulle (niveau) et l’alternative (puissance), incluant les cas où l’identification est déficiente ou faible (instruments faibles). Notre analyse en petit échantillon founit plusieurs perspectives ainsi que des extensions des précédentes procédures. En effet, la caractérisation de la distribution de ces statistiques en petit échantillon permet la construction des tests de Monte Carlo exacts pour l’exogénéité même avec les erreurs non Gaussiens. Nous montrons que ces tests sont typiquement robustes aux intruments faibles (le niveau est contrôlé). De plus, nous fournissons une caractérisation de la puissance des tests, qui exhibe clairement les facteurs qui déterminent la puissance. Nous montrons que les tests n’ont pas de puissance lorsque tous les instruments sont faibles [similaire à Guggenberger(2008)]. Cependant, la puissance existe tant qu’au moins un seul instruments est fort. La conclusion de Guggenberger (2008) concerne le cas où tous les instruments sont faibles (un cas d’intérêt mineur en pratique). Notre théorie asymptotique sous les hypothèses affaiblies confirme la théorie en échantillon fini. Par ailleurs, nous présentons une analyse de Monte Carlo indiquant que: (1) l’estimateur des moindres carrés ordinaires est plus efficace que celui des doubles moindres carrés lorsque les instruments sont faibles et l’endogenéité modérée [conclusion similaire à celle de Kiviet and Niemczyk (2007)]; (2) les estimateurs pré-test basés sur les tests d’exogenété ont une excellente performance par rapport aux doubles moindres carrés. Ceci suggère que la méthode des variables instrumentales ne devrait être appliquée que si l’on a la certitude d’avoir des instruments forts. Donc, les conclusions de Guggenberger (2008) sont mitigées et pourraient être trompeuses. Nous illustrons nos résultats théoriques à travers des expériences de simulation et deux applications empiriques: la relation entre le taux d’ouverture et la croissance économique et le problème bien connu du rendement à l’éducation. Le troisième essai étend le test d’exogénéité du type Wald proposé par Dufour (1987) aux cas où les erreurs de la régression ont une distribution non-normale. Nous proposons une nouvelle version du précédent test qui est valide même en présence d’erreurs non-Gaussiens. Contrairement aux procédures de test d’exogénéité usuelles (tests de Durbin-Wu-Hausman et de Rvankar- Hartley), le test de Wald permet de résoudre un problème courant dans les travaux empiriques qui consiste à tester l’exogénéité partielle d’un sous ensemble de variables. Nous proposons deux nouveaux estimateurs pré-test basés sur le test de Wald qui performent mieux (en terme d’erreur quadratique moyenne) que l’estimateur IV usuel lorsque les variables instrumentales sont faibles et l’endogénéité modérée. Nous montrons également que ce test peut servir de procédure de sélection de variables instrumentales. Nous illustrons les résultats théoriques par deux applications empiriques: le modèle bien connu d’équation du salaire [Angist et Krueger (1991, 1999)] et les rendements d’échelle [Nerlove (1963)]. Nos résultats suggèrent que l’éducation de la mère expliquerait le décrochage de son fils, que l’output est une variable endogène dans l’estimation du coût de la firme et que le prix du fuel en est un instrument valide pour l’output. Le quatrième essai résout deux problèmes très importants dans la littérature économétrique. D’abord, bien que le test de Wald initial ou étendu permette de construire les régions de confiance et de tester les restrictions linéaires sur les covariances, il suppose que les paramètres du modèle sont identifiés. Lorsque l’identification est faible (instruments faiblement corrélés avec la variable à instrumenter), ce test n’est en général plus valide. Cet essai développe une procédure d’inférence robuste à l’identification (instruments faibles) qui permet de construire des régions de confiance pour la matrices de covariances entre les erreurs de la régression et les variables explicatives (possiblement endogènes). Nous fournissons les expressions analytiques des régions de confiance et caractérisons les conditions nécessaires et suffisantes sous lesquelles ils sont bornés. La procédure proposée demeure valide même pour de petits échantillons et elle est aussi asymptotiquement robuste à l’hétéroscédasticité et l’autocorrélation des erreurs. Ensuite, les résultats sont utilisés pour développer les tests d’exogénéité partielle robustes à l’identification. Les simulations Monte Carlo indiquent que ces tests contrôlent le niveau et ont de la puissance même si les instruments sont faibles. Ceci nous permet de proposer une procédure valide de sélection de variables instrumentales même s’il y a un problème d’identification. La procédure de sélection des instruments est basée sur deux nouveaux estimateurs pré-test qui combinent l’estimateur IV usuel et les estimateurs IV partiels. Nos simulations montrent que: (1) tout comme l’estimateur des moindres carrés ordinaires, les estimateurs IV partiels sont plus efficaces que l’estimateur IV usuel lorsque les instruments sont faibles et l’endogénéité modérée; (2) les estimateurs pré-test ont globalement une excellente performance comparés à l’estimateur IV usuel. Nous illustrons nos résultats théoriques par deux applications empiriques: la relation entre le taux d’ouverture et la croissance économique et le modèle de rendements à l’éducation. Dans la première application, les études antérieures ont conclu que les instruments n’étaient pas trop faibles [Dufour et Taamouti (2007)] alors qu’ils le sont fortement dans la seconde [Bound (1995), Doko et Dufour (2009)]. Conformément à nos résultats théoriques, nous trouvons les régions de confiance non bornées pour la covariance dans le cas où les instruments sont assez faibles.

Identification du gène Anoctamine 5 responsable d'une nouvelle forme récessive de dystrophie musculaire des ceintures

Les dystrophies musculaires des ceintures (ou limb-girdle muscular dystrophy, LGMD) sont un groupe hétérogène de dystrophies musculaires chez l’adulte et sont définies par une atrophie et une faiblesse progressive qui surviennent dans les muscles proximaux. Chez une cohorte canadienne-française, nous avons précédemment décrit une nouvelle forme récessive, désignée LGMD2L et marquée par une atrophie asymétrique du quadriceps, que nous avions cartographiée au chromosome 11p12-p13 grâce à des analyses de liaison. L’objectif de ce projet de thèse était de raffiner l’intervalle candidat, puis d’identifier et de caractériser le gène muté responsable de la LGMD2L. Grâce à une cartographie par homozygotie de polymorphismes de nucléotide simple (SNPs) réalisée sur une grande famille consanguine, nous avons redéfini l’intervalle candidat à une région du chromosome 11p14.3-p15.1. Par séquençage de l’ADN génomique et complémentaire au gène Anoctamine 5 (ANO5) inclus dans cet intervalle, nous avons identifié trois mutations, chez autant de familles: une substitution créant un site d’épissage aberrant, une insertion d’un nucléotide et une mutation faux-sens. Les deux premières mutations étaient associées à une hausse de la dégradation de l’ARN messager médiée par une troncation prématurée. Nous avons également identifié des mutations ANO5 chez une seconde dystrophie musculaire de type distal cartographiant au même locus que la LGMD2L, nommée MMD3, et dont la manifestation initiale était une faiblesse des mollets, mais qui pouvait progresser vers une atrophie des quadriceps. Une réparation membranaire défective avait été observée chez les fibroblastes de deux patients MMD3, suggérant un rôle pour ANO5 dans ce mécanisme. La localisation et la fonction d’ANO5 dans le muscle sont inconnues, mais cette protéine fait partie d’une famille conservée de protéines à huit domaines transmembranaires, les Anoctamines, dont certains membres sont des transporteurs chloriques activés par le calcium. Les résultats de nos études d’immunofluorescence suggèrent qu’ANO5 se localise peu au sarcolemme, mais plutôt à une structure intracellulaire qui suit la ligne Z des myofibrilles. De façon étonnante, cette localisation était préservée chez un patient LGMD2L porteur homozygote de la mutation d’épissage, en dépit du fait que cette dernière était considérée comme une mutation nulle. Néanmoins, nous avons identifié un épissage alternatif de l’exon 15 qui se produisait sur une proportion des transcrits porteurs de la mutation d’épissage, ce qui rétablirait le cadre de lecture, soulignant la complexité de la régulation de l’épissage d’ANO5 et laissant croire que la LGMD2L pourrait être causée par une perte de fonction partielle, et non complète, d’ANO5. Des études subséquentes par des groupes européens ont montré que les anoctaminopathies 5 sont une cause fréquente de dystrophies musculaires des ceintures chez l’adulte. Notre découverte de mutations au gène Anoctamine 5 a mis en évidence une nouvelle classe de protéines importantes pour la biologie du muscle et a ouvert la voie à de nouvelles pistes pour étudier les mécanismes par lesquels un défaut de réparation membranaire progresse en une dystrophie musculaire.

Biomethanation of syngas: identification of metabolic pathways from CO in a natural anaerobic consortium

Au cours des dernières décennies, l’intérêt pour la gazéification de biomasses a considérablement augmenté, notamment en raison de la grande efficacité de recouvrement énergétique de ce procédé par rapport aux autres procédés de génération de bioénergies. Les composants majoritaires du gaz de synthèse, le monoxyde de carbone (CO) et l’hydrogène (H2) peuvent entre autres servir de substrats à divers microorganismes qui peuvent produire une variété de molécules chimiques d’intérêts, ou encore produire des biocarburants, particulièrement le méthane. Il est donc important d'étudier les consortiums méthanogènes naturels qui, en syntrophie, serait en mesure de convertir le gaz de synthèse en carburants utiles. Cette étude évalue principalement le potentiel de méthanisation du CO par un consortium microbien issu d’un réacteur de type UASB, ainsi que les voies métaboliques impliquées dans cette conversion en conditions mésophiles. Des tests d’activité ont donc été réalisés avec la boue anaérobie du réacteur sous différentes pressions partielles de CO variant de 0.1 à 1,65 atm (0.09 à 1.31 mmol CO/L), en présence ou absence de certains inhibiteurs métaboliques spécifiques. Dès le départ, la boue non acclimatée au CO présente une activité carboxidotrophique relativement intéressante et permet une croissance sur le CO. Les tests effectués avec de l’acide 2- bromoethanesulfonique (BES) ou avec de la vancomycine démontrent que le CO est majoritairement consommé par les bactéries acétogènes avant d’être converti en méthane par les méthanogènes acétotrophes. De plus, un plus grand potentiel de méthanisation a pu être atteint sous une atmosphère constituée uniquement de CO en acclimatant auparavant la boue. Cette adaptation est caractérisée par un changement dans la population microbienne désormais dominée par les méthanogènes hydrogénotrophes. Ceci suggère un potentiel de production à large échelle de biométhane à partir du gaz de synthèse avec l’aide de biofilms anaérobies.