Ecophysiological response of Sorghum halepense populations to reduced rates of nicosulfuron

The control and regrowth after nicosulfuron reduced rate treatment of Johnsongrass (Sorghum halepense L. Pers.) populations, from seven Argentinean locations, were evaluated in pot experiments to assess if differential performance could limit the design and implementation of integrated weed management programs. Populations from humid regions registered a higher sensibility to reduced rates of nicosulfuron than populations from subhumid regions. This effect was visualised in the values of regression coefficient of the non-linear models (relating fresh weight to nicosulfuron rate), and in the time needed to obtain a 50% reduction of photosynthesis rate and stomatal conductance. The least leaf CO2 exchange of subhumid populations could result in a lower foliar absorption and translocation of nicosulfuron, thus producing less control and increasing their ability to sprout and produce new aerial biomass. The three populations from subhumid regions, with less sensibility to nicosulfuron rates, presented substantial difference in fresh weight, total rhizome length and number of rhizome nodes, when they were evaluated 20 week after treatment. In consequence, a substantial Johnsongrass re-infestation could occur, if rates below one-half of nicosulfuron labeled rate were used to control Johnsongrass in subhumid regions.

Genetic structure and gene flow of Eugenia dysenterica natural populations

This study was carried out to assess the genetic variability of ten "cagaita" tree (Eugenia dysenterica) populations in Southeastern Goiás. Fifty-four randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) loci were used to characterize the population genetic variability, using the analysis of molecular variance (AMOVA). A phiST value of 0.2703 was obtained, showing that 27.03% and 72.97% of the genetic variability is present among and within populations, respectively. The Pearson correlation coefficient (r) among the genetic distances matrix (1 - Jaccard similarity index) and the geographic distances were estimated, and a strong positive correlation was detected. Results suggest that these populations are differentiating through a stochastic process, with restricted and geographic distribution dependent gene flow.

Heterosis in crosses among white grain maize populations with high quality protein

The objective of this work was to investigate heterosis and its components in 16 white grain maize populations presenting high quality protein. These populations were divided according to grain type in order to establish different heterosis groups. The crosses were carried out according to a partial diallel cross design among flint and dent populations. Seven agronomic traits were evaluated in three environments while four leaf diseases and incidence of corn stunt were evaluated in one. Least square procedure was applied to the normal equation X'Xbeta = X'Y, to estimate the model effects and their respective sum of squares. Among the heterosis components, in diallel analysis, significance for average heterosis in grain yield, number of days to female flowering and to all evaluated diseases was detected. Specific heterosis was significant for days to female flowering and resistance to Puccinia polysora. Results concerned to grain yield trait indicate that populations with superior performance in dent group, no matter what flint population group is used in crosses, tend to generate superior intervarietal hybrids. In decreasing order of preference, the dent type populations CMS 476, ZQP/B 103 and ZQP/B 101 and the flint type CMS 461, CMS 460, ZQP/B 104 and ZQP/B 102 are recommended to form composites.

Low latitude Paleocene to early Eocene radiolarian systematics, biochronology and paleoenvironmental analysis

Highly diverse radiolarian faunas of latest Maastrichtian to early Eocene age have been recovered from the low latitude realm in order to contribute to the clarification of radiolarian taxonomy, construct a zonation based on a discrete sequence of co-existence intervals of species ranging from the late Paleocene to early Eocene and to describe a rich low latitude latest Cretaceous to late Paleocene fauna. 225 samples of late Paleocene to early Eocene age have been collected from ODP Leg 171 B-Hole 1051 A (Blake Nose), DSDP Leg 43-Site 384 (Northwest Atlantic) and DSDP Leg 10-Sites 86, 94, 95, 96. Sequences consist of mainly pelagic oozes and chalks, with some clay and ash layers. A new imaging technique is devised to perform (in particular on topotypic material) both transmitted light microscopy and SEM imaging on individual radiolarian specimens. SEM precedes transmitted light imaging. Radiolarians are adhered to a cover slip (using nail varnish) which is secured to a stub using conductive levers. Specimens are then photographed in low vacuum (40-50Pa; 0.5mbar), which enables charge neutralization by ionized molecules of the chamber atmosphere. Thus gold coating is avoided and subsequently this allows transmitted light imaging to follow. The conductive levers are unscrewed and the cover slip is simply overturned and mounted with Canada balsam. In an attempt towards a post-Haeckelian classification, the initial spicule (Entactinaria), micro- or macrosphere (Spumellaria) and initial spicule and cephalis (Nassellaria) have been studied by slicing Entactinaria and Spumellaria, and by tilting Nassellaria in the SEM chamber. A new genus of the family Coccodiscidae is erected and Spongatractus HAECKEL is re-located to the subfamily Axopruinae. The biochronology has been carried out using the Unitary Association Method (Guex 1977, 1991). A database recording the occurrences of 112 species has been used to establish a succession of 22 Unitary Associations. Each association is correlated to chronostratigraphy via calcareous microfossils that were previously studied by other authors. The 22 UAs have been united into seven Unitary Associations Zones (UAZones) (JP10- JE4). The established zones permit to distinguish supplementary subdivisions within the existing zonation. The low-latitude Paleocene radiolarian zonation established by Sanfilippo and Nigrini (1998a) is incomplete due to the lack of radiolarian-bearing early Paleocene sediments. In order to contribute to the study of sparsely known low latitude early Paleocene faunas, 80 samples were taken from the highly siliceous Guayaquil Formation (Ecuador). The sequence consists of black cherts, shales, siliceous limestones and volcanic ash layers. The carbonate content increases up section. Age control is supplied by sporadic occurrences of silicified planktonic foraminifera casts. One Cretaceous zone and seven Paleocene zones have been identified. The existing zonation for the South Pacific can be applied to the early-early late Paleocene sequence, although certain marker species have significantly shorter ranges (notably Buryella foremanae and B. granulata). Despite missing marker species in the late Paleocene, faunal distribution correlates reasonably to the Low-Latitude zonation. An assemblage highly abundant in Lithomelissa, Lophophaena and Cycladophora in the upper RP6 zone (correlated by the presence of Pterocodon poculum, Circodiscus circularis, Pterocodon? sp. aff. P. tenellus and Stylotrochus nitidus) shows a close affinity to contemporaneous faunas reported from Site 1121, Campbell Plateau. Coupled with a high diatom abundance (notably Aulacodiscus spp. and Arachnoidiscus spp.), these faunas are interpreted as reflecting a period of enhanced biosiliceous productivity during the late Paleocene. The youngest sample is void of radiolarians, diatoms and sponge spicules yet contains many pyritized infaunal benthic foraminifera which are akin to the midway-type fauna. The presence of this fauna suggests deposition in a neritic environment. This is in contrast to the inferred bathyal slope depositional environment of the older Paleocene sediments and suggests a shoaling of the depositional environment which may be related to a coeval major accretionary event. RESUME DE LA THESE Des faunes de radiolaires de basses latitudes très diversifiées d'âge Maastrichtien terminal à Eocène inférieur, ont été étudiées afin de contribuer à la clarification de leur taxonomie, de construire une biozonation basée sur une séquence discrète d'intervalles de coexistence des espèces d'age Paléocène supérieur à Eocène inférieur et de décrire une riche faune de basse latitude allant du Crétacé terminal au Paléocène supérieur. L'étude de cette faune contribue particulièrement à la connaissance des insaisissables radiolaires de basses latitudes du Paléocène inférieur. 225 échantillons d'âge Paléocène supérieur à Eocène inférieur provenant des ODP Leg 171B-Site 1051A (Blake Nose), Leg DSDP 43-Site 384 (Atlantique Nord -Ouest) et des DSDP Leg 10 -Sites 86, 94, 95, 96, ont été étudiés. Ces séquences sont constituées principalement de « ooze » et de « chalks »pélagiques ainsi que de quelques niveaux de cendres et d'argiles. Une nouvelle technique d'imagerie a été conçue afin de pouvoir prendre conjointement des images en lumière transmise et au Microscope Electronique à Balayage (MEB) de spécimens individuels. Ceci à été particulièrement appliqué à l'étude des topotypes. L'imagerie MEB précède l'imagerie en lumière transmise. Les radiolaires sont collés sur une lame pour micropaléontologie (au moyen de vernis à ongles) qui est ensuite fixée à un porte-objet à l'aide de bras métalliques conducteurs. Les spécimens sont ensuite photographiés en vide partiel (40-50Pa; 0.5mbar), ce qui permet la neutralisation des charges électrostatiques dues à la présence de molécules ionisées dans l'atmosphère de la chambre d'observation. Ainsi la métallisation de l'échantillon avec de l'or n'est plus nécessaire et ceci permet l'observation ultérieure en lumière transmise. Les bras conducteurs sont ensuite dévissés et la lame est simplement retournée et immergée dans du baume du Canada. Dans une approche de classification post Haeckelienne, le spicule initial (Entactinaires), la micro- ou macro -sphère (Spumellaires) et le spicule initial et cephalis (Nassellaires) ont été étudiés. Ceci a nécessité le sectionnement d'Entactinaires et de Spumellaires, et de pivoter les Nassellaires dans la chambre d'observation du MEB. Un nouveau genre de la Famille des Coccodiscidae a été érigé et Spongatractus HAECKEL à été réassigné à la sous-famille des Axopruninae. L'analyse biostratigraphique à été effectuée à l'aide de la méthode des Associations Unitaires {Guex 1977, 1991). Une base de données enregistrant les présences de 112 espèces à été utilisée poux établir une succession de 22 Associations Unitaires. Chaque association est corrélée à la chronostratigraphie au moyen de microfossiles calcaires précédemment étudiés par d'autres auteurs. Les 22 UAs ont été combinées en sept Zones d'Associations Unitaires (UAZones) (JP10- JE4). Ces Zones permettent d'insérer des subdivisions supplémentaires dans la zonation actuelle. La zonation de basses latitudes du Paléocène établie par Sanfilippo et Nigrini (1998a) est incomplète due au manque de sédiments du Paléocène inférieur contenant des radiolaires. Afin de contribuer à l'étude des faunes peu connues des basses latitudes du Paléocène inférieur, 80 échantillons ont été prélevés d'une section siliceuse de la Formation de Guayaquil (Equateur). La séquence est composée de cherts noirs, de shales, de calcaires siliceux et de couches de cendres volcaniques. La fraction carbonatée augmente vers le haut de la section. Des contraintes chronologiques sont fournies par la présence sporadique de moules de foraminifères planctoniques. Une zone d'intervalles du Crétacé et sept du Paléocène ont été mises en évidence. Bien que certaines espèces marqueur ont des distributions remarquablement plus courtes (notamment Buryella foremanae et B. granulata), la zonation existante pour le Pacifique Sud est applicable à la séquence d'age Paléocène inférieure à Paléocène supérieur basal étudiée. Malgré l'absence d'espèces marqueur du Paléocène supérieur, la succession faunistique se corrèle raisonnablement avec la zonation pour les basses latitudes. Un assemblage contenant d'abondants représentant du genre Lithomelissa, Lophophaena et Cycladophora dans la zone RP6 (correlée par la présence de Pterocodon poculum, Circodiscus circularis, Pterocodon? sp. aff. P. tenellus et Stylotrochus nitidus) montre une grande similitude avec certaines faunes issues des hauts latitudes et d'age semblable décrites par Hollis (2002, Site 1121, Campbell Plateau). Ceci, en plus d'une abondance importante en diatomés (notamment Aulacodiscus spp. et Arachnoidiscus spp.) nous mènent à interpréter cette faune comme témoin d'un épisode de productivité biosiliceuse accrue dans le Paléocène supérieur. L'échantillon le plus jeune, dépourvu de radiolaires, de diatomés et de spicules d'éponge contient de nombreux foraminifères benthiques infaunaux pyritisés. Les espèces identifiées sont caractéristiques d'une faune de type midway. La présence de ces foraminifères suggère un environnement de type néritique. Ceci est en contraste avec l'environnement de pente bathyale caractérisent les sédiments sous-jacent. Cette séquence de diminution de la tranche d'eau peut être associée à un événement d'accrétion majeure. RESUME DE LA THESE (POUR LE GRAND PUBLIC) Les radiolaires constituent le groupe de plancton marin le plus divers et le plus largement répandu de l'enregistrement fossile. Un taux d'évolution rapide et une variation géographique considérable des populations font des radiolaires un outil de recherche sans égal pour la biostratigraphie et la paléocéanographie. Néanmoins, avant de pouvoir les utiliser comme outils de travail, il est essentiel d'établir une solide base taxonomique. L'étude des Radiolaires peut impliquer plusieurs techniques d'extraction, d'observation et d'imagerie qui sont dépendantes du degré d'altération diagénétique des spécimens. Le squelette initial, qu'il s'agisse d'un spicule initial (Entactinaria), d'une micro- ou macro -sphère (Spumellaria) ou d'un spicule initial et d'un cephalis (Nassellaria), est l'élément le plus constant au cours de l'évolution et devrait représenter le fondement de la systématique. Des échantillons provenant de carottes de basses latitudes du Deep Sea Drilling Project et de l' Ocean Drilling ont été étudiés. De nouvelles techniques d'imagerie et de sectionnement ont été développées sur des topotypes de radiolaires préservés en opale, dans le but d'étudier les caractéristiques de leur squelette initial qui n'étaient pas visibles dans leur illustration originale. Ceci aide entre autre à comparer des spécimens recristallisés en quartz, provenant de terrains accrétés, avec les holotypes en opale de la littérature. La distribution des espèces étudiés a fourni des données biostratigraphiques qui ont été compilées à l'aide de la méthode des Associations Unitaires (Guez 1977, 1991). Il s'agit d'un modèle mathématique déterministe conçu pour exploiter la totalité de l'assemblage plutôt que de se confiner à l'utilisation de taxons marqueurs individuels. Une séquence de 22 Associations Unitaires a été établie pour la période allant du Paléocène supérieur à l'Éocène inférieur. Chaque Association Unitaire a été corrélée à l'échelle de temps absolue à l'aide de microfossiles calcaires. Les 22 UAs ont été combinées en sept Zones d'Associations Unitaires (JP10- JE4). Ces Zones permettent d'insérer des subdivisions supplémentaires dans la zonation actuelle. Les radiolaires du Paléocène inférieur à moyen des basses latitudes sont rares. Les meilleures sections connues se trouvent dans les hautes latitudes (Nouvelle Zélande). Quelques assemblages épars ont été mentionnés par le passé en Californie, en Équateur et en Russie. Une séquence siliceuse de 190 mètres dans la Formation de Guayaquil (Équateur), s'étendant du Maastrichtien supérieur au Paléocène supérieur, a fourni des faunes relativement bien préservées. L'étude de ces faunes a permis de mettre en évidence la première séquence complète de radiolaires de basses latitudes dans le Paléocène inférieure. Huit zones allant du Crétacé terminal au Paléocène supérieur ont pu être appliqués et la présence de foraminifères planctoniques a fournie plusieurs points d'attache chronologiques. Dans le Paléocène supérieur, un riche assemblage contenant d'abondants diatomés et radiolaires ayant des similitudes faunistiques marquantes avec des assemblages de hautes latitudes de Nouvelle Zélande, témoigne d'un épisode de productivité biosiliceuse accrue pendant cette période. Étant donné que la pointe du continent sud-américain et l'Antarctique étaient plus proches au cours du Paléocène, ce phénomène peut être expliqué par le transport, le long de la côte ouest de l'Amérique du Sud, d'eaux riches en nutriments en provenance de l'Océan Antarctique. Suite à cet épisode, l'enregistrement en radiolaires est interrompu. Ceci peut être associé à des événements tectoniques régionaux qui ont eu pour effet de diminuer la tranche d'eau relative, rendant l'environnement plus favorable aux foraminifères benthiques qui sont abondamment présents dans l'échantillon le plus jeune de la séquence.

Identification and staining of distinct populations of secretory organelles in astrocytes.

Increasing evidence indicates that astrocytes, the most abundant glial cell type in the brain, respond to an elevation in cytoplasmic calcium concentration ([Ca(2+)]i) by releasing chemical transmitters (also called gliotransmitters) via regulated exocytosis of heterogeneous classes of organelles. By this process, astrocytes exert modulatory influences on neighboring cells and are thought to participate in the control of synaptic circuits and cerebral blood flow. Studying the properties of exocytosis in astrocytes is a challenge, because the cell biological basis of this process is incompletely defined. Astrocytic exocytosis involves multiple populations of secretory vesicles, including synaptic-like microvesicles (SLMVs), dense-core granules (DCGs), and lysosomes. Here we summarize the available information for identifying individual populations of secretory organelles in astrocytes, including DCGs, SLMVs, and lysosomes, and present experimental procedures for specifically staining such populations.

Analysis of preharvest sprouting in three Brazilian wheat populations

The objective of this work was to evaluate the possibility of obtaining recombinant inbred wheat lines more resistant to preharvest sprouting, independently of colour genes, in three red-grained Brazilian wheat populations. The results showed statistical significance among lines within all populations, which presented a normal distribution and transgressive segregation for preharvest sprouting. The normal distribution of the lines from all red-grained populations suggests that sprouting, excluding the genes expressing seed coat pigmentation, is, probably, controlled by many genes. These findings also indicate that it may be possible to improve resistance to preharvest sprouting, independently of the colour genes.

Populations with elevated mutation load do not benefit from the operation of sexual selection.

Theory predicts that if most mutations are deleterious to both overall fitness and condition-dependent traits affecting mating success, sexual selection will purge mutation load and increase nonsexual fitness. We explored this possibility with populations of mutagenized Drosophila melanogaster exhibiting elevated levels of deleterious variation and evolving in the presence or absence of male-male competition and female choice. After 60 generations of experimental evolution, monogamous populations exhibited higher total reproductive output than polygamous populations. Parental environment also affected fitness measures - flies that evolved in the presence of sexual conflict showed reduced nonsexual fitness when their parents experienced a polygamous environment, indicating trans-generational effects of male harassment and highlighting the importance of a common garden design. This cost of parental promiscuity was nearly absent in monogamous lines, providing evidence for the evolution of reduced sexual antagonism. There was no overall difference in egg-to-adult viability between selection regimes. If mutation load was reduced by the action of sexual selection in this experiment, the resultant gain in fitness was not sufficient to overcome the costs of sexual antagonism.

Establishment success and resulting fitness consequences for vole dispersers

Dispersal is one of the most important, yet least understood phenomena of evolutionary ecology. Triggers and consequences of dispersal are difficult to study in natural populations since dispersers can typically only be identified a posteriori. Therefore, a lot of work on dispersal is either of a theoretical nature or based on anecdotal observation. This is especially true for cryptic species such as small mammals. We conducted an experiment on the common vole, Microtus arvalis, in semi-natural enclosures and investigated the spatial and genetic establishment success of residents and dispersers in their natal and new populations. Our study uses genetic data on the reproductive success of 1255 individuals to measure the fitness trajectories of the residents and dispersing individuals. In agreement with past studies, we found that dispersal was highly male-biased, and was most probably induced by the agonistic encounters with conspecifics, suggesting it could act as an inbreeding avoidance mechanism. There was low breeding success of dispersers into new populations. Although nearly 26% of identified dispersers reproduced in their natal populations, only seven percent reproduced in the new populations. Settlement appeared to be a pre-requisite for reproduction in both sexes, and animals that did not spatially settle into a new population dispersed again, usually on the same day of immigration. In the event that dispersers reproduced in the new population, they did so at relatively low population densities. We also found age-related differences between the sexes in breeding success, and male dispersers that subsequently established in the new population were young individuals that had not reproduced in their natal population, whereas successful females had already reproduced in their natal population. In conclusion, with our detailed field data on establishment and substantial parentage assignments to understand breeding success, we were able to gain an insight into the fitness of dispersers, and how the two sexes optimise their fitness. Taken together, our results help to further understand the relative advantages and costs of dispersal in the common vole.

Genetic differentiation and zoogeography of Asian Suncus murinus (Mammalia: Soricidae)

Protein electrophoresis was used to assess the phylogenetic relationships of populations of the phenotypically variable Asian house shrew Suncus murinus. These populations represent a sample of both commensal and wild forms. They were compared to another taxon, S. montanus, which was formerly considered conspecific with S. murinus. Suncus dayi was used as an outgroup in all phylogenetic reconstructions. Within the S. murinus lineage, the allozyme data show very low levels of genetic differentiation among both wild and commensal Southeast Asian and Japanese samples when compared to the Indian populations. This pattern is consistent with the classical hypothesis of a recent introduction by man in Eastern Asia. The higher genetic diversity found within S. murinus from India, as well as previous mitochondrial and karyological results suggest that this area is the probable centre of origin for the species. Although the lack of gene flow between S. murinus and S. montanus is clearly established in an area of sympatry in Southern India, one Asian house shrew sampled in Nepal was more closely related to S. montanus. This could either reflect the retention of an ancestral polymorphism, or result from a hybridization episode between S. murinus and S. montanus. Similar conclusions were also suggested in mitochondrial DNA studies dealing with animals sampled in the Northern parts of the Indian subcontinent. Clearly, further data on Suncus from this area are needed in order to assess these hypotheses. (C) 1995 The Linnean Society of London

Inhibition and enhancement of in vitro helper activity of apocytochrome c-specific murine T cell populations and clones by anti-apocytochrome c-specific monoclonal antibodies.

A murine monoclonal antibody (mAb) specific for apocytochrome c was found to be able to either inhibit or enhance the helper activity of mouse apocytochrome c-specific T cell clones and populations in a hapten (trinitrophenyl)-carrier (apocytochrome c) system of T-B cell cooperation. This effect of the mAb was carrier specific, could not be ascribed simply to a shift in the kinetics of the antibody response and was observed using apocytochrome c T helper cells of different mouse haplotypes. In addition, the anti-apocytochrome c mAb was able to inhibit specific T helper cell activity even when the T cells were triggered with antigen-presenting cells pulsed with antigen. Taken together, these results suggested that the mAb was inhibiting helper activity due to its ability to modify the interaction between T cells and antigen-presenting cells.

Inheritance of resistance to soybean cyst nematode races 3 and 14 in soybean RIL and F2 populations

The objective of this work was to evaluate the soybean inheritance of resistance to cyst nematode races 3 and 14. The following populations where evaluated: one population of recombinant inbred lines (RILs) [Hartwig (resistant) x Y23 (susceptible line)] for races 3, 14 and 9; one population of families F2:3 [M-SOY 8001 (resistant) x MB/BR 46 - Conquista (susceptible)] for race 3; and one population of families F2:3 [(S5995 (resistant) x BRSMG Renascença (susceptible)] for race 14. In RIL populations, four epistatic genes were identified which conditioned resistance to race 14, and three epistatic ones for resistance to races 3 and 9. The lack of one gene provided moderate resistance under all situations. The highest number of genes for resistance to race 14 points out that genes responsible for lower effects might be involved. In population F2:3 from M-SOY 8001 x MB/BR 46 - Conquista, one recessive gene for moderate resistance and two recessive genes complete resistance to race 3 were identified. Two recessive genes conditioning moderate resistance to race 14 were identified in population F2:3 from the crossing S5995 x BRSMG Renascença. These results will be useful in designing crossings, involving these parentals, with higher possibility to accumulating genes that provide resistance to several SCN races.

Microsatellite variations of Quercus aquifolioides populations at varying altitudes in the Wolong Natural Reserve of China

Abstract

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.

Are Simple Signatures So Easy to Simulate?

Is it possible to perfectly simulate a signature, in the particular and challenging case where the signature is simple? A set of signatures of six writers, considered to be simple on the basis of highlighted criteria, was sampled. These signatures were transferred to forgers requested to produce freehand simulations. Among these simulations, those capable of reproducing the features of the reference signatures were submitted for evaluation to forensic document experts through proficiency testing. The results suggest that there is no perfect simulation. With the supplementary aim of assessing the influence of forger's skills on the results, forgers were selected from three distinct populations, which differ according to professional criteria. The results indicate some differences in graphical capabilities between individuals. However, no trend could be established regarding age, degrees, years of practice and time dedicated to the exercise. The findings show that simulation is made easier if a graphical compatibility exists between the forger's own writing and the signature to be reproduced. Moreover, a global difficulty to preserve proportions and slant as well as the shape of capital letters and initials has been noticed.