HUMAN GENOME VARIATIONS AND EVOLUTION WITH A FOCUS ON THE ANALYSIS OF TRANSPOSABLE ELEMENTS

Genome sequence varies in numerous ways among individuals although the gross architecture is fixed for all humans. Retrotransposons create one of the most abundant structural variants in the human genome and are divided in many families, with certain members in some families, e.g., L1, Alu, SVA, and HERV-K, remaining active for transposition. Along with other types of genomic variants, retrotransponson-derived variants contribute to the whole spectrum of genome variants in humans. With the advancement of sequencing techniques, many human genomes are being sequenced at the individual level, fueling the comparative research on these variants among individuals. In this thesis, the evolution and functional impact of structural variations is examined primarily focusing on retrotransposons in the context of human evolution. The thesis comprises of three different studies on the topics that are presented in three data chapters. First, the recent evolution of all human specific AluYb members, representing the second most active subfamily of Alus, was tracked to identify their source/master copy using a novel approach. All human-specific AluYb elements from the reference genome were extracted, aligned with one another to construct clusters of similar copies and each cluster was analyzed to generate the evolutionary relationship between the members of the cluster. The approach resulted in identification of one major driver copy of all human specific Yb8 and the source copy of the Yb9 lineage. Three new subfamilies within the AluYb family – Yb8a1, Yb10 and Yb11 were also identified, with Yb11 being the youngest and most polymorphic. Second, an attempt to construct a relation between transposable elements (TEs) and tandem repeats (TRs) was made at a genome-wide scale for the first time. Upon sequence comparison, positional cross-checking and other relevant analyses, it was observed that over 20% of all TRs are derived from TEs. This result established the first connection between these two types of repetitive elements, and extends our appreciation for the impact of TEs on genomes. Furthermore, only 6% of these TE-derived TRs follow the already postulated initiation and expansion mechanisms, suggesting that the others are likely to follow a yet-unidentified mechanism. Third, by taking a combination of multiple computational approaches involving all types of genetic variations published so far including transposable elements, the first whole genome sequence of the most recent common ancestor of all modern human populations that diverged into different populations around 125,000-100,000 years ago was constructed. The study shows that the current reference genome sequence is 8.89 million base pairs larger than our common ancestor’s genome, contributed by a whole spectrum of genetic mechanisms. The use of this ancestral reference genome to facilitate the analysis of personal genomes was demonstrated using an example genome and more insightful recent evolutionary analyses involving the Neanderthal genome. The three data chapters presented in this thesis conclude that the tandem repeats and transposable elements are not two entirely distinctly isolated elements as over 20% TRs are actually derived from TEs. Certain subfamilies of TEs themselves are still evolving with the generation of newer subfamilies. The evolutionary analyses of all TEs along with other genomic variants helped to construct the genome sequence of the most recent common ancestor to all modern human populations which provides a better alternative to human reference genome and can be a useful resource for the study of personal genomics, population genetics, human and primate evolution.

Letter - E.C. Schmon to Arthur A. Schmon, 9 February 1920

Eleanore Celeste has been in an accident after her driver stopped at a police signal, but a truck did not and hit them from behind. No one was injured, but she mentions "my hands are still trembling a bit, I was so frightened". She was on her way to the hospital to see her mother. The letter is labelled number 123.

Arthur A. Schmon fonds

Arthur Albert Schmon was born in 1895 in Newark, New Jersey. During his studies at Barringer High School in Newark, he met Eleanore Celeste Reynolds who was to become his wife in August of 1919. Mr. Schmon studied English literature at Princeton and graduated with honours in 1917. That same year, Mr. Schmon joined the United States Army where he served under Colonel McCormick as an adjutant in field artillery in World War I. In 1919, he was discharged as a captain. Colonel McCormick (editor and publisher of the Chicago Tribune) offered Schmon a job in his Shelter Bay pulpwood operations. Mr. Schmon accepted the challenge of working at this lonely outpost on the lower St. Lawrence River. Schmon was promoted to Woodlands Manager in 1923. In 1930, he became the General Manager. This was expected to be a seasonal operation but the construction of the mill led to the building of a town (Baie Comeau) and its power development. All of this was accomplished under Schmon’s leadership. In 1933, he was elected the President and General Manager of the Ontario Paper Company. He later became the Chairman and Chief Executive Officer. Arthur Schmon made his home in St. Catharines where he played an active role in the community. Schmon was a member of the Founders’ Committee at Brock University and he was a primary force behind the establishment of a University in the Niagara Region. The Brock University Tower is named after him. He also served as Chairman of the St. Catharines Hospital Board of Governors for over 15 years, and was responsible for guiding the hospital through a 3 million dollar expansion program. He was a Governor of Ridley College and an Honorary Governor of McMaster University in Hamilton. Mr. Schmon died of lung cancer on March 18, 1964. He had been named as the St. Catharines’ citizen of the year just one week earlier. Mr. Schmon had 2 sons Robert McCormick Schmon, who was chairman of the Ontario Paper Co. Ltd., St. Catharines, Canada, and the Q.N.S. Paper Co., Baie-Comeau, Canada. He was also director of a Chicago Tribune Co. He died at the age of 61. Another son, Richard R. Schmon, was a second lieutenant in the 313th Field Artillery Battalion, 80th Infantry Division in World War II. He was listed as missing in action on November 5, 1944.

McGill Bronze Medallion

Bronze medallion measuring 4cm. in diameter. This has Universitas Collegii McGill Monte Regio inscribed on the front along with a coat of arms underneath the words Medicinae Facultas. On the back it says: Prize for ophthalmology and oto-laryncology in memory of Samuel DeVeaux Woodruff [Thomas A. Woodruff graduated from McGill University. His specialty was ophthalmology].

Brand Associations of Minor Hockey Tournaments: Understanding the Rep Hockey Parents' Perspective

Tournaments and other hockey-related activities have been calculated to be a significant driver of tourist dollars for many regions across Canada. The competition to attract teams to participate in tournaments, which benefit the tournament organizers and the communities in which they reside, is significant. Consequently, the purpose of the study was to assess the brand associations that representative (rep) minor hockey parents from Ontario’s Greater Golden Horseshoe Region perceive as relevant when considering ideal tournaments for their child to participate in. Brand associations have been classified as the attributes, benefits, or attitudes one uses to develop a perception of a product or service. To investigate the current study, 30 interviews were conducted using a laddering interview technique. Findings indicate that there are seven attributes and nine benefits that impact a tournament’s brand association including: competition, tournament operations, accommodations, bonding, fun, parity, and time management. The interrelationship between the identified attributes and benefits is discussed while recommendations and directions for future research are presented.

Roberta "Bobbie" Styran fonds, 1707-2013, n.d.

Roberta “Bobbie” Styran was born and rasied in Fredericton, N.B. She graduated from McMaster University with a B.A. (1962) and M.A. (1964), before furthering her studies at the University of Toronto, where she received a Ph. D in History. From 1967 to 1978, she taught Medieval History at Brock University, where she developed an interest in the Welland Canal. She began a collaboration with Prof. Robert R. Taylor of the History Department at this time, researching the history of the Welland Canals. She later moved to Toronto and worked for the Ministry of Education, but returned to St. Catharines in 1988 to facilitate her work with Prof. Taylor. The two have co-authored several books, including The Welland Canals: the Growth of Mr. Merritt’s Ditch; Mr. Merritt’s Ditch: A Welland Canals Album; The Great “Swivel Link”: Canada’s Welland Canal and This Great National Object: Building the Nineteenth-Century Welland Canals. Bobbie travelled extensively, visiting many canal and industrial revolution sites in Great Britain and the United States. She was active in many canal associations, including the Canadian Canal Society (where she served as president and editor of the Society’s newsletter), the American Canal Society, and the Council of Inland Waterways International. She also helped to found the Welland Canals Preservation Association and organized and chaired the 2004 World Canals Conference at Brock University. In 2009, she received the W. Gordon Plewes Award from the Canadian Society for Civil Engineering, an award that recognized her services to Canadian engineering history.

Percy Carruthers Band fonds, 1857-2005, n.d. (non-inclusive)

Percy Carruthers Band was born on November 27, 1892 in Toronto, Ontario to Charles Walter Band, a grain merchant and Jessie Camp Shaw Band. He graduated from Upper Canada College and became a broker. He worked at the Dominion Bank and then at Maple Leaf Milling Company. He was stationed at Port Colborne for a while. Before leaving for the front, he was with Bankers Bond Company of Toronto and is also listed as working with the firm of Bailey, Wood and Cross. Lieutenant Band received a Certificate of Military Qualifications on Dec. 24th, 1914. He received his Certificate of Military Instruction on Nov. 30, 1915. He received these certificates while with the 48th Regiment (Highlanders). He enlisted in 1914 and went overseas in August of 1915 as an officer in the 35th Battalion. By August 26, 1915, he is listed as being with the 23rd Reserve Battalion. A year later, in August of 1916 Lieutenant Band arrived in France and was posted to the 2nd Battalion – “The Second Iron”. In 1916, Band was the victim of shell shock received during a charge. He was wounded in April of 1917 at Vimy Ridge yet he remained on duty. At this time he received a gunshot wound to his right jaw. He earned a promotion to Captain on September 16th, 1917. He was wounded again in November of 1917 at Passchendaele where he suffered a gunshot wound to the ear. For his courage and determination Percy Band received the Military Cross on February 18, 1918. He led his company under difficult circumstances even though he was wounded. He was awarded a bar to the Military Cross for gallantry during a successful attack on two villages on December 2nd, 1918. During this attack he led his company against enemy machine guns. It is said that he displayed exceptional leadership qualities and skill during this time. On the 30th of August in 1918, he made a daring reconnaissance to the front under heavy fire in an attack on Upton Wood. He was also commended on his gallantry during attacks on Cagnicourt and the Canal du Nord in September of 1918. He was awarded the second bar to the Military Cross on February 1, 1919. The award of the Croix de Guerre was conferred on Captain Percy Carruthers Band by the President of the French Republic on December 15th, 1918 for distinguished service rendered during the course of the campaign. His general demobilization took place on April 25, 1919. Percy Band married Margaret Julia Woodruff on November 25, 1919, and they had three children: Charles Woodruff Band (1921), Margaret Elizabeth Band (1924) and Robert DeVeaux Woodruff Band (1927). After the war, Mr. Band was a manager at Geo. Weston Bread and Cakes Limited, St. Catharines. Percy Band was also an avid collector. His collections included antique toys and art. He died suddenly on May 19, 1961. The Toronto Telegram published this about him: “Captain Percy Carruthers Band, M.C. with two Bars, Croix de Guerre with Palm – was an officer whose buoyant spirit and gallantry mirrored the vibrant soul of the Battalion. Blythe of heart, yet endowed with a fine sense of responsibility, he gave inspired leadership of No. 3 Company.”

Les formes de l'illégitimité intellectuelle: genre et sciences sociales françaises entre 1890 et 1940

Thèse réalisée en cotutelle avec l'École des hautes études en sciences sociales

Neutrality and the social contract

Given the fact of moral disagreement, theories of state neutrality which rely on moral premises will have limited application, in that they will fail to motivate anyone who rejects the moral premises on which they are based. By contrast, contractarian theories can be consistent with moral scepticism, and can therefore avoid this limitation. In this paper, I construct a contractarian model which I claim is sceptically consistent and includes a principle of state neutrality as a necessary condition. The principle of neutrality which I derive incorporates two conceptions of neutrality (consequential neutrality and justificatory neutrality) which have usually been thought of as distinct and incompatible. I argue that contractarianism gives us a unified account of these conceptions. Ultimately, the conclusion that neutrality can be derived without violating the constraint established by moral scepticism turns out to rely on an assumption of equal precontractual bargaining power. I do not attempt to defend this assumption here. If the assumption cannot be defended in a sceptically consistent fashion, then the argument for neutrality given here is claimed to be morally minimal, rather than fully consistent with moral scepticism.

Étude empirique de distributions associées à la Fonction de Pénalité Escomptée

On présente une nouvelle approche de simulation pour la fonction de densité conjointe du surplus avant la ruine et du déficit au moment de la ruine, pour des modèles de risque déterminés par des subordinateurs de Lévy. Cette approche s'inspire de la décomposition "Ladder height" pour la probabilité de ruine dans le Modèle Classique. Ce modèle, déterminé par un processus de Poisson composé, est un cas particulier du modèle plus général déterminé par un subordinateur, pour lequel la décomposition "Ladder height" de la probabilité de ruine s'applique aussi. La Fonction de Pénalité Escomptée, encore appelée Fonction Gerber-Shiu (Fonction GS), a apporté une approche unificatrice dans l'étude des quantités liées à l'événement de la ruine été introduite. La probabilité de ruine et la fonction de densité conjointe du surplus avant la ruine et du déficit au moment de la ruine sont des cas particuliers de la Fonction GS. On retrouve, dans la littérature, des expressions pour exprimer ces deux quantités, mais elles sont difficilement exploitables de par leurs formes de séries infinies de convolutions sans formes analytiques fermées. Cependant, puisqu'elles sont dérivées de la Fonction GS, les expressions pour les deux quantités partagent une certaine ressemblance qui nous permet de nous inspirer de la décomposition "Ladder height" de la probabilité de ruine pour dériver une approche de simulation pour cette fonction de densité conjointe. On présente une introduction détaillée des modèles de risque que nous étudions dans ce mémoire et pour lesquels il est possible de réaliser la simulation. Afin de motiver ce travail, on introduit brièvement le vaste domaine des mesures de risque, afin d'en calculer quelques unes pour ces modèles de risque. Ce travail contribue à une meilleure compréhension du comportement des modèles de risques déterminés par des subordinateurs face à l'éventualité de la ruine, puisqu'il apporte un point de vue numérique absent de la littérature.

Differences in atrial fibrillation properties under vagal nerve stimulation versus atrial tachycardia remodeling

Fond : Le substrat de fibrillation auriculaire (FA) vagale et celui secondaire à remodelage par tachycardie auriculaire (RTA) partagent beaucoup des caractéristiques : période réfractaire efficace (PRE) réduite, hétérogénéité accrue de PRE et quelques mécanismes moléculaires communs. Cette étude a comparé les 2 substrats à une abréviation comparable de PRE. Méthodes : Chez chacun de 6 chiens de groupe de stimulation vagal (SV), les paramètres de stimulation cervicale bilatérale de nerves vagaux ont été ajustés pour produire la même PRE moyenne (calculé à 8 sites des oreillettes gauche et droite) avec 6 chiens de groupe de RTA assorti à sexe et poids. Des paramètres électrophysiologiques, la durée moyenne de la fibrillation auriculaire (DAF) et les fréquences dominantes (FD) locales ont étés calculés. Résultats : En dépit des PREs assorties (SV: 80±12msec contre RTA: 79±12msec) la DAF était plus longue (*), l’hétérogénéité de conduction était plus élevée (*), la FD était plus rapide (*) et la variabilité de FD plus grande (*) chez les chiens SV. Les zones de maximum FD qui reflètent les zones d’origine de FA étaient à côté de ganglions autonomes chez les chiens SV. Conclusions : Pour un PRE atriale comparable, la FA secondaire à SV est plus rapide et plus persistante que la FA avec un substrat de RTA. Ces résultats sont consistants avec des modèles de travail suggérant que l'hyperpolarisation SV-induite contribue de façon important à la stabilisation et à l'accélération des rotors qui maintiennent la FA. La similitude de la distribution de FD du groupe vagal avec la distribution des lésions d’ablation après cartographie des électrogrammes atriales fragmentés suggère des nouvelles techniques d’ablation. La distribution des FD entre le SV et le RTA fournit de nouvelles idées au sujet de possible rémodelage neuroreceptorial et indique des différences importantes entre ces substrats de FA superficiellement semblables.

Efficient estimation using the characteristic function : theory and applications with high frequency data

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Modèle de structuration des relations lexicales fondé sur le formalisme des fonctions lexicales

Thèse réalisée en cotutelle avec l'Université Paris Diderot (Paris 7)

Dissuasion, sécurité routière et inférence causale : le cas des actions policières contre la délinquance routière

Objectifs. L’objectif de ce mémoire est de parfaire nos connaissances quant à l’effet des actions policières sur les collisions routières au Québec. Ultimement, ce mémoire permettra d’identifier les conditions nécessaires pour que l’action policière influe sur les comportements des automobilistes. Pour se faire, deux études de cas sont employées. Dans un premier temps, nous évaluons l’effet d’un relâchement d’environ 60 % dans l’émission de constats d’infraction par les policiers de la ville de Québec sur les collisions avec blessures. Dans cet article, nous distinguons également les effets respectifs des constats d’infraction, des interceptions policières sans constat et des médias. Dans un second temps, nous évaluons l’impact d’une stratégie de sécurité routière mise en place conjointement par l’Association des directeurs de police du Québec (ADPQ) et la Société de l’assurance automobile du Québec (SAAQ). Dans les deux cas, un changement important est survenu dans l’émission de constats d’infraction émis en vertu du Code de la sécurité routière (CSR). Méthodologie. Afin d’évaluer l’effet de ces deux stratégies, nous avons agrégé les données sur les collisions et infractions au CSR sur une base mensuelle. Ces données proviennent principalement des rapports de collisions et des constats d’infraction remplis par les policiers et transmis à la SAAQ. Dans l’ensemble, nous avons utilisé un devis quasi-expérimental, soit celui des séries chronologiques interrompues. Résultats. Les résultats des deux articles démontrent que les policiers sont des acteurs clés en matière de sécurité routière. Les collisions avec blessures sont affectées par les fluctuations de leurs activités. La première série d’analyses établit qu’un relâchement d’environ 60 % dans le nombre de constats émis par les policiers se traduit par une hausse d’environ 10 % des collisions avec blessures, ce qui correspond à 15 collisions avec blessures supplémentaires par mois sur le territoire du Service de police de la ville de Québec. De plus, nos résultats montrent qu’une interception policière suivie d’un avertissement verbal n’est pas suffisante pour prévenir les collisions. De même, l’effet observé n’est pas attribuable aux médias. La deuxième série d’analyse montre que la stratégie conjointe de l’ADPQ et de la SAAQ, caractérisée par une hausse des constats émis et des campagnes médiatiques, fut suivie de baisses variant entre 14 et 36 % des collisions avec blessures graves. Interprétation. Les résultats démontrent que les actions policières ont une influence sur le bilan routier. Par contre, avant d’influer sur le comportement des automobilistes, certaines conditions doivent être respectées. Premièrement, l’intensité des contrôles policiers doit être suffisamment modifiée par rapport à son niveau initial. Deuxièmement, que ce soit une hausse ou une baisse, ce niveau doit être maintenu sur une période relativement longue (entre 12 et 24 mois environ) pour que les automobilistes soient exposés au message pénal et qu’ils considèrent ce changement dans le niveau de répression comme étant crédible. Troisièmement, l’émission de constats est un élément clé; la simple présence policière n’est pas suffisante pour prévenir les collisions. Enfin, les campagnes de sensibilisation semblent importantes, mais d’autres études sont nécessaires pour mieux apprécier leur rôle.

Utilisation du concept de connectivité en hydrologie : définitions, approches expérimentales et éléments de modélisation

Alors que certains mécanismes pourtant jugés cruciaux pour la transformation de la pluie en débit restent peu ou mal compris, le concept de connectivité hydrologique a récemment été proposé pour expliquer pourquoi certains processus sont déclenchés de manière épisodique en fonction des caractéristiques des événements de pluie et de la teneur en eau des sols avant l’événement. L’adoption de ce nouveau concept en hydrologie reste cependant difficile puisqu’il n’y a pas de consensus sur la définition de la connectivité, sa mesure, son intégration dans les modèles hydrologiques et son comportement lors des transferts d’échelles spatiales et temporelles. Le but de ce travail doctoral est donc de préciser la définition, la mesure, l’agrégation et la prédiction des processus liés à la connectivité hydrologique en s’attardant aux questions suivantes : 1) Quel cadre méthodologique adopter pour une étude sur la connectivité hydrologique ?, 2) Comment évaluer le degré de connectivité hydrologique des bassins versants à partir de données de terrain ?, et 3) Dans quelle mesure nos connaissances sur la connectivité hydrologique doivent-elles conduire à la modification des postulats de modélisation hydrologique ? Trois approches d’étude sont différenciées, soit i) une approche de type « boite noire », basée uniquement sur l’exploitation des données de pluie et de débits sans examiner le fonctionnement interne du bassin versant ; ii) une approche de type « boite grise » reposant sur l’étude de données géochimiques ponctuelles illustrant la dynamique interne du bassin versant ; et iii) une approche de type « boite blanche » axée sur l’analyse de patrons spatiaux exhaustifs de la topographie de surface, la topographie de subsurface et l’humidité du sol. Ces trois approches sont ensuite validées expérimentalement dans le bassin versant de l’Hermine (Basses Laurentides, Québec). Quatre types de réponses hydrologiques sont distingués en fonction de leur magnitude et de leur synchronisme, sachant que leur présence relative dépend des conditions antécédentes. Les forts débits enregistrés à l’exutoire du bassin versant sont associés à une contribution accrue de certaines sources de ruissellement, ce qui témoigne d’un lien hydraulique accru et donc d’un fort degré de connectivité hydrologique entre les sources concernées et le cours d’eau. Les aires saturées couvrant des superficies supérieures à 0,85 ha sont jugées critiques pour la genèse de forts débits de crue. La preuve est aussi faite que les propriétés statistiques des patrons d’humidité du sol en milieu forestier tempéré humide sont nettement différentes de celles observées en milieu de prairie tempéré sec, d’où la nécessité d’utiliser des méthodes de calcul différentes pour dériver des métriques spatiales de connectivité dans les deux types de milieux. Enfin, la double existence de sources contributives « linéaires » et « non linéaires » est mise en évidence à l’Hermine. Ces résultats suggèrent la révision de concepts qui sous-tendent l’élaboration et l’exécution des modèles hydrologiques. L’originalité de cette thèse est le fait même de son sujet. En effet, les objectifs de recherche poursuivis sont conformes à la théorie hydrologique renouvelée qui prône l’arrêt des études de particularismes de petite échelle au profit de l’examen des propriétés émergentes des bassins versants telles que la connectivité hydrologique. La contribution majeure de cette thèse consiste ainsi en la proposition d’une définition unifiée de la connectivité, d’un cadre méthodologique, d’approches de mesure sur le terrain, d’outils techniques et de pistes de solution pour la modélisation des systèmes hydrologiques.