Characterising avian haemosporidian communities : ecological factors, parasite persistence and co-infection

Les parasites jouent un rôle clef dans l'évolution des comportements et des traits d'histoire de vie de leurs hôtes. Le parasitisme s'avère parfois dévastateur à l'échelle de population d'hôtes, et peut également altérer certains traits associés à la valeur sélective d'un individu infecté, tels que son succès reproducteur ou encore son taux de mortalité. La coévolution hôte/parasite, qui représente l'une des forces sélectives les plus puissantes dans l'évolution des organismes, peut également conduire les partenaires de l'association parasitaire à s'adapter localement à des environnements hétérogènes. Cette thèse porte sur l'étude de parasites aviaires, du genre Plasmodium, Haemopro- teus et Leucocytozoon (Haemosporidae), naturellement associés à différentes populations de mésanges charbonnières (Parus major) et d'hirondelles des fenêtres (Delichon ur- bicum). Dans un premier temps, nous avons cherché à déterminer comment se distribuent ces parasites au sein de différentes populations hôtes et si ces communautés de parasites sont structurées. Par la suite, la principale question à laquelle nous voulions répondre était de savoir comment ces parasites, et notamment après coexistence de plusieurs lignées génétiques d'Haemosporidae au sein dun même-individu (i.e. co-infection), affectent la physiologie et le succès de reproducteur des hôtes. Nos résultats suggèrent que la distribution des Haemosporidae est principalement gouvernée par la présence d'insectes vecteurs et que la persistance de l'infection chez les hôtes varie en fonction du genre d'Haemosporidae (Chapitre 1-2). Par ailleurs, nous avons trouvé que des lignées de parasite génétiquement distinctes peuvent avoir des effets contrastés sur leurs hôtes. Par exemple, les hôtes exhibent des différences de parasitémie marquées en fonction des lignées de parasites responsable de l'infection. De plus, le succès reproducteur ainsi que la charge parasitaire des mésanges infectées par Plasmodium ou Haemoproteus n'étaient pas affecté par l'infection simultanée avec Leucocytozoon (Chapitre 2-3). Dans le Chapitre 4, j'ai examiné la capacité immunitaire de mésanges charbonnières infectées par des hémosporidies. Les résultats n'ont pas été concluant, et je suggère fortement une réévaluation de ceux-ci dans de futures études. Les mésanges charbonnières ne semblent pas signaler leur statut infectieux par la coloration de leur plumage (Chapitre 5); toutefois, la coloration noire des plumes reflète l'état de stress oxydatif des mésanges, qui dépend lui-même de l'infection parasitaire. La coloration verte pourrait également indiquer la qualité des soins paxentaux délivrés par les mésanges adultes femelles à leurs petits, comme le suggère la corrélation que nous avons observée entre la masse des jeunes d'une nichée et la coloration de leur mère. Les hirondelles capturées en Algérie souffrent plus de l'infection que celles échantillon¬nées en Europe (Chapitre 6). Les similitudes observées entre les communautés de par¬asites affectant les populations européennes et celles des populations nord-africaines suggèrent que la transmission des parasites a lieu lors de la migration vers le sud. A l'instar de nos observations sur les mésanges dans les chapitres 2 et 3, les hirondelles co-infectées ne montrent pas d'altérations de leur condition physique. Cette thèse démontre qu'il existe, au sein des populations de mésanges charbonnières, des interactions antagonistes entre, d'une part, les parasites et leurs hôtes et d'autre part, entre différent parasites. Le résultat de ces interactions antagonistes varie en fonction des espèces et de la zone géographique considérée. Nous avons démontré que les interactions ne suivent pas toujours la théorie, puisque la coevolution qui, en suivant le concept de la virulence, devrait augmenter la charge parasitaire et diminuer la condition physique des hôtes, ne montre pourtant pas d'impact négatif sur les populations de mésanges. Nous pouvons maintenant concentrer nos efforts à la caractérisation des interactions antagonistes. De plus, grâce aux avancées des méthodes moléculaires, nous pouvons suivre et étudier en détails comment ces interactions se manifestent et quels sont leurs effets sur la condition physique des hôtes. - Parasites are key in shaping various behavioural and life-history traits of their hosts. The influence of parasitism on host populations varies from slight to devastating and might influence such parameters as mortality rates or reproductive success. Host-parasite coevolution is one of the most powerful selective forces in evolution and can lead to local adaptation of parasites and hosts in spatially structured environments. In this thesis, I studied haemosporidian parasites in different populations of great tits (Parus major) and house martins (Delichon urbicum). Firstly, I wanted to determine how parasites are distributed and if parasite communities are structured. The main question I wanted to address hereafter was how parasites, and specifically infection with multiple genera of parasites (i.e. co-infection) influenced host physiology and reproductive success. I found that parasite distribution is environmentally driven and could therefore be closely linked to vector prevalence; and that the stability of parasite infection over time is genus-dependent (Chapter 1 - 2). I further found that different haemosporidian lineages might interact differently with their hosts as parasitaemia was strongly lineage-specific and that the presence of Leucocytozoon parasites showed no correlation to Plasmodium or Haemoproteus parasitaemia, nor to great tit reproductive success (Chapter 2-3). In Chapter 4 I examined immune capacity of haemosporidian-infected great tits. The results proved inconclusive, and I strongly suggest re-evaluation hereof in future work. Great tits do not appear to signal parasite infection through plumage colouration (Chapter 5); however, infection did have a link to oxidative stress resistance which is strongly signalled through the black breast stripe, with darker males being more resistant and darker females less resistant. Females might incur different costs associated with darker stripes. This would allow reversal of signaling function. Green colouration could also serve as a cue for female provisioning quality as indicated by the strong correlation between colouration and chick body mass. Breeding house martins caught in Algeria suffer greater haemosporidian infection than European populations (Chapter 6). Similar parasite communities in European and North-African populations suggest transmission of parasites may occur during southward migration. Similarly to what was observed in great tits in Chapter 2 and 3, no relationship was found between parasite co-infection and Swiss house martin body condition. This thesis demonstrates that host-parasite and inter-parasite antagonistic interac¬tions exist in great tit populations. How these interactions play out is species dependent and varies geographically. I have demonstrated that interactions do not always follow the theory, as co-infection - which under the concept of virulence should increase parasitaemia and decrease body condition - showed no negative impact on great tit populations. We can now concentrate our efforts on characterising these antagonistic interactions, and with the advance in molecular methods, track and investigate how these interactions play out and what the effect on host fitness is.

IL-17F co-expression improves cell growth characteristics and enhances recombinant protein production during CHO cell line engineering.

The generation of a high productivity cell line is a critical step in the production of a therapeutic protein. Many innovative engineering strategies have been devised in order to maximize the expression rate of production cells for increased process efficiency. Less effort has focused on improvements to the cell line generation process, which is typically long and laborious when using mammalian cells. Based on unexpected findings when generating stable CHO cell lines expressing human IL-17F, we studied the benefit of expressing this protein during the establishment of production cell lines. We demonstrate that IL-17F expression enhances the rate of selection and overall number of selected cell lines as well as their transgene expression levels. We also show that this benefit is observed with different parental CHO cell lines and selection systems. Furthermore, IL-17F expression improves the efficiency of cell line subcloning processes. IL-17F can therefore be exploited in a standard manufacturing process to obtain higher productivity clones in a reduced time frame.

Regulierungen an der Schnittstelle zwischen den Ressourcen Wald und Klima : Einflussfaktoren auf die Inwertsetzung der CO₂-Senkenleistung des Waldes

Les forêts dont le volume sur pied augmente contribuent à atténuer les changements climatiques et constituent un puits de carbone. En Suisse, seul très peu d'entreprises forestières valorisent le service de puits de carbone. Ce travail vise à chercher les raisons expliquant cette réticence. Les facteurs politiques et juridiques influençant les décisions des entreprises forestières sont analysées à l'aide du modèle des régimes institutionnels de ressource. Les résultats obtenus sont vérifiés et complétés à l'aide d'informations collectées lors d'interviews d'experts menées auprès d'entreprises forestières et décideurs politiques. Cette étude identifie des facteurs favorisant ou entravant la valorisation du service de puits de carbone des forêts et propose des options d'action.

Redes informais nas organizações: a co-gestão do conhecimento

As redes informais nas organizações constituem estruturas auto-organizantes que, respondendo em grande parte pela capacidade de as organizações lidarem com os problemas imprevistos, configuram-se como instrumentos importantes ao enfrentamento dos desafios associados à sociedade da informação. Este trabalho aborda as redes informais sob a perspectiva do processamento humano da informação e do conhecimento que efetuam e dos suportes eletrônicos de comunicação que ampliam sua utilização dentro das organizações.

Photosynthesis and Rubisco kinetics in spring wheat and meadow fescue under conditions of simulated climate change with elevated CO[sub 2] and increased temperatures

Selostus: Kevätvehnän ja nurminadan fotosynteesi ja Rubisco-kinetiikka simuloidun ilmastonmuutoksen eli kohotetun hiilidioksidipitoisuuden ja kohotetun lämpötilan oloissa

Nodulação e rendimento de soja co-infectada com Bacillus Subtilis e Bradyrhizobium Japonicum / Bradyrhizobium Elkanii

O Bacillus subtilis pode favorecer o desempenho simbiótico do rizóbio, pelos efeitos na inibição de fitopatógenos ou pela exsudação de fitormônios. Com o objetivo de verificar a viabilidade da co-infecção de sementes de soja com Bradyrhizobium e Bacillus foram conduzidos três experimentos, no Paraná, em solos com população estabelecida de Bradyrhizobium, em que as estirpes de Bradyrhizobium SEMIA 5019 e SEMIA 5080 e suas variantes tolerantes aos metabólitos de Bacillus foram co-infectadas com duas estirpes de Bacillus (AP-3 e PRBS-1), ou seus metabólitos. Na safra 1993/94, em Londrina, o tratamento de co-inoculação de Bradyrhizobium com os metabólitos formulados de Bacillus incrementou, significativamente, em relação ao não-inoculado, o número de nódulos (59%, estádio V3), a ocupação dos nódulos pelas estirpes de Bradyrhizobium (76%, R2) e o rendimento de grãos (24%); em Ponta Grossa, esses incrementos foram de 60%, 145% e 22%, respectivamente. Nessa safra, em Londrina, a co-inoculação das variantes tolerantes com os metabólitos de Bacillus também aumentou o rendimento (26%) e N total (17%) dos grãos de soja e incrementos significativos foram constatados, na ocupação dos nódulos, pela co-inoculação das variantes tolerantes com as células de Bacillus (78%). Os resultados obtidos indicam a viabilidade da co-inoculação, em sementes de soja, de metabólitos brutos ou formulados ou, ainda, de células de Bacillus subtilis, para incrementar a contribuição do processo de fixação biológica do nitrogênio.

Science in Western Islam. The circulation of knowledge in Mediterranean region

La Mediterrània ha estat gresol de la circulació d¿idees i persones des de fa mil·lennis. Durant l¿edat mitjana, però, el moviment més rellevant va ser, tal vegada, el que es va produirentre l¿Orient (Maixriq) i l¿Occident (Magrib) islàmics. Els viatges d¿estudis, íntimament units a les prescripcions religioses,varen convertir els científics musulmans en membres especialment actius en la difusió dels coneixements i dels avenços ques¿anaven adquirint a la capital de l¿imperi, Bagdad. Lluny de ser mers «transportistes» de la ciència, el nivell cultural assolit durantl'edat d'or abbassí els va convertir en un dels clímaxs intel·lectuals de la història. Al principi, tot i restar en un discret segonpla, els científics del nord d¿Àfrica i, especialment, els científicsd'al-Andalus varen tenir un paper essencial en la transmissióde la ciència oriental cap a una Europa que en va recollir el testimoni.Per això l¿aportació de la cultura araboislàmica és un esglaó sense el qual és impossible entendre la ciència posterior.Els camps conreats foren diversos: medicina, agronomia,òptica... però l¿àmbit que presidí la ciència fou, sens dubte,l¿astronomia (relacionada, al seu torn, amb les matemàtiques i la geografia). Els noms dels astrònoms més rellevants (desd¿al-Khwarizmi fins a Azarquiel) i les fites que varen assolir justifiquen que fossin coneguts per un públic ampli. Malgrat tot, continuen essent uns grans desconeguts.

Complementary effects of adenosine and angiotensin II in hypoxemia-induced renal dysfunction in the rabbit.

The acute renal effects of hypoxemia and the ability of the co-administration of an angiotensin converting enzyme inhibitor (perindoprilat) and an adenosine receptor antagonist (theophylline) to prevent these effects were assessed in anesthetized and mechanically-ventilated rabbits. Renal blood flow (RBF) and glomerular filtration rate (GFR) were determined by the clearances of para-aminohippuric acid and inulin, respectively. Each animal acted as its own control. In 8 untreated rabbits, hypoxemia induced a significant drop in mean blood pressure (-12 +/- 2%), GFR (-16 +/- 3%) and RBF (-12 +/- 3%) with a concomitant increase in renal vascular resistance (RVR) (+ 18 +/- 5%), without changes in filtration fraction (FF) (-4 +/- 2%). These results suggest the occurrence of both pre- and postglomerular vasoconstriction during the hypoxemic stress. In 7 rabbits pretreated with intravenous perindoprilat (20 microg/kg), the hypoxemia-induced changes in RBF and RVR were prevented. FF decreased significantly (-18 +/- 2%), while the drop in GFR was partially blunted. These results could be explained by the inhibition of the angiotensin-mediated efferent vasoconstriction by perindoprilat. In 7 additional rabbits, co-administration of perindoprilat and theophylline (1 mg/kg) completely prevented the hypoxemia-induced changes in RBF (+ 11 +/- 3%) and GFR (+ 2 +/- 3%), while RVR decreased significantly (-14 +/- 3%). Since adenosine and angiotensin II were both shown to participate, at least in part, in the renal changes induced by hypoxemia, the beneficial effects of perindoprilat and theophylline in this model could be mediated by complementary actions of angiotensin II and adenosine on the renal vasculature.

The co-evolution of social institutions, demography, and large-scale human cooperation.

Human cooperation is typically coordinated by institutions, which determine the outcome structure of the social interactions individuals engage in. Explaining the Neolithic transition from small- to large-scale societies involves understanding how these institutions co-evolve with demography. We study this using a demographically explicit model of institution formation in a patch-structured population. Each patch supports both social and asocial niches. Social individuals create an institution, at a cost to themselves, by negotiating how much of the costly public good provided by cooperators is invested into sanctioning defectors. The remainder of their public good is invested in technology that increases carrying capacity, such as irrigation systems. We show that social individuals can invade a population of asocials, and form institutions that support high levels of cooperation. We then demonstrate conditions where the co-evolution of cooperation, institutions, and demographic carrying capacity creates a transition from small- to large-scale social groups.

Simulation of spring wheat responses to elevated CO‚́‚ and temperature by using CERES-wheat crop model

Selostus: Kohotettujen CO‚́‚:n ja lämpötilan vaikutukset kevätvehnän fenologiseen kehitykseen ja sadontuottomahdollisuuksiin