Solving two production scheduling problems with sequence-dependent set-up times

In today’s competitive markets, the importance of goodscheduling strategies in manufacturing companies lead to theneed of developing efficient methods to solve complexscheduling problems.In this paper, we studied two production scheduling problemswith sequence-dependent setups times. The setup times areone of the most common complications in scheduling problems,and are usually associated with cleaning operations andchanging tools and shapes in machines.The first problem considered is a single-machine schedulingwith release dates, sequence-dependent setup times anddelivery times. The performance measure is the maximumlateness.The second problem is a job-shop scheduling problem withsequence-dependent setup times where the objective is tominimize the makespan.We present several priority dispatching rules for bothproblems, followed by a study of their performance. Finally,conclusions and directions of future research are presented.

Improving the sensitivity of the sequence profile method.

The sequence profile method (Gribskov M, McLachlan AD, Eisenberg D, 1987, Proc Natl Acad Sci USA 84:4355-4358) is a powerful tool to detect distant relationships between amino acid sequences. A profile is a table of position-specific scores and gap penalties, providing a generalized description of a protein motif, which can be used for sequence alignments and database searches instead of an individual sequence. A sequence profile is derived from a multiple sequence alignment. We have found 2 ways to improve the sensitivity of sequence profiles: (1) Sequence weights: Usage of individual weights for each sequence avoids bias toward closely related sequences. These weights are automatically assigned based on the distance of the sequences using a published procedure (Sibbald PR, Argos P, 1990, J Mol Biol 216:813-818). (2) Amino acid substitution table: In addition to the alignment, the construction of a profile also needs an amino acid substitution table. We have found that in some cases a new table, the BLOSUM45 table (Henikoff S, Henikoff JG, 1992, Proc Natl Acad Sci USA 89:10915-10919), is more sensitive than the original Dayhoff table or the modified Dayhoff table used in the current implementation. Profiles derived by the improved method are more sensitive and selective in a number of cases where previous methods have failed to completely separate true members from false positives.

Seeing the Wood through the Trees: The Current State of Higher Systematics in the Strepsirhini.

Strepsirhines comprise 10 living or recently extinct families, ≥50% of extant primate families. Their phylogenetic relationships have been intensively studied, but common topologies have only recently emerged; e.g. all recent reconstructions link the Lepilemuridae and Cheirogaleidae. The position of the indriids, however, remains uncertain, and molecular studies have placed them as the sister to every clade except Daubentonia, the preferred sister group of morphologists. The node subtending Afro-Asian lorisids has been similarly elusive. We probed these phylogenetic inconsistencies using a test data set including 20 strepsirhine taxa and 2 outgroups represented by 3,543 mtDNA base pairs, and 43 selected morphological characters, subjecting the data to maximum parsimony, maximum likelihood and Bayesian inference analyses, and reconstructing topology and node ages jointly from the molecular data using relaxed molecular clock analyses. Our permutations yielded compatible but not identical evolutionary histories, and currently popular techniques seem unable to deal adequately with morphological data. We investigated the influence of morphological characters on tree topologies, and examined the effect of taxon sampling in two experiments: (1) we removed the molecular data only for 5 endangered Malagasy taxa to simulate 'extinction leaving a fossil record'; (2) we removed both the sequence and morphological data for these taxa. Topologies were affected more by the inclusion of morphological data only, indicating that palaeontological studies that involve inserting a partial morphological data set into a combined data matrix of extant species should be interpreted with caution. The gap of approximately 10 million years between the daubentoniid divergence and those of the other Malagasy families deserves more study. The apparently contemporaneous divergence of African and non-daubentoniid Malagasy families 40-30 million years ago may be related to regional plume-induced uplift followed by a global period of cooling and drying. © 2013 S. Karger AG, Basel.

Leptin and smoking cessation: secondary analyses of a randomized controlled trial assessing physical activity as an aid for smoking cessation.

BACKGROUND: Smokers have a lower body weight compared to non-smokers. Smoking cessation is associated with weight gain in most cases. A hormonal mechanism of action might be implicated in weight variations related to smoking, and leptin might be implicated. We made secondary analyses of an RCT, with a hypothesis-free exploratory approach to study the dynamic of leptin following smoking cessation. METHODS: We measured serum leptin levels among 271 sedentary smokers willing to quit who participated in a randomized controlled trial assessing a 9-week moderate-intensity physical activity intervention as an aid for smoking cessation. We adjusted leptin for body fat levels. We performed linear regressions to test for an association between leptin levels and the study group over time. RESULTS: One year after smoking cessation, the mean serum leptin change was +3.23 mg/l (SD 4.89) in the control group and +1.25 mg/l (SD 4.86) in the intervention group (p of the difference < 0.05). When adjusted for body fat levels, leptin was higher in the control group than in the intervention group (p of the difference < 0.01). The mean weight gain was +2.91 (SD 6.66) Kg in the intervention and +3.33 (SD 4.47) Kg in the control groups, respectively (p not significant). CONCLUSIONS: Serum leptin levels significantly increased after smoking cessation, in spite of substantial weight gain. The leptin dynamic might be different in chronic tobacco users who quit smoking, and physical activity might impact the dynamic of leptin in such a situation. CLINICAL TRIAL REGISTRATION NUMBER: NCT00521391.

Évaluation statistique des résultats des analyses ADN de 2005 à 2011 et recommandations stratégiques au sein de la section d'Identité judiciaire de la Police cantonale vaudoise

Notre étude a eu pour but d'analyser les résultats des analyses ADN effectuées sur les traces relevées sur des scènes de crimes ou sur des objets s'y apparentant. Cette analyse nous a permis d'en identifier les points forts et les points faibles. Les données concernant les résultats ADN des années 2005 à 2008 dans le canton de Vaud ont montré une augmentation significative du nombre de traces envoyées, avec en parallèle un déclin de la qualité des résultats. Suite à cette observation, des solutions ayant pour but de réduire le nombre de ces analyses négatives ont dû être adoptées. Des changements opérationnels ont alors été mis en place dès 2009. Il s'agissait alors, d'une part, d'agir au niveau des traces de contact en tenant compte du type de support sur lequel la trace était prélevée, et, d'autre part, d'agir sur les traces riches (sang, salive, sperme) en mettant en place l'analyse systématique de la nature de la trace à l'aide de tests indicatifs. L'évaluation des conséquences de la mise en place de ces procédures a été possible à l'aide d'une nouvelle analyse statistique. Les résultats montrent qu'un meilleur tri des traces permet une amélioration des résultats.

Genome-wide association analyses identify 18 new loci associated with serum urate concentrations.

Elevated serum urate concentrations can cause gout, a prevalent and painful inflammatory arthritis. By combining data from >140,000 individuals of European ancestry within the Global Urate Genetics Consortium (GUGC), we identified and replicated 28 genome-wide significant loci in association with serum urate concentrations (18 new regions in or near TRIM46, INHBB, SFMBT1, TMEM171, VEGFA, BAZ1B, PRKAG2, STC1, HNF4G, A1CF, ATXN2, UBE2Q2, IGF1R, NFAT5, MAF, HLF, ACVR1B-ACVRL1 and B3GNT4). Associations for many of the loci were of similar magnitude in individuals of non-European ancestry. We further characterized these loci for associations with gout, transcript expression and the fractional excretion of urate. Network analyses implicate the inhibins-activins signaling pathways and glucose metabolism in systemic urate control. New candidate genes for serum urate concentration highlight the importance of metabolic control of urate production and excretion, which may have implications for the treatment and prevention of gout.

Genetic heterogeneity of the Coppock-like cataract: a mutation in CRYBB2 on chromosome 22q11.2.

PURPOSE: To identify the genetic defect for the Coppock-like cataract (CCL) affecting a Swiss family, which defect was unlinked to the chromosome 2q33-35 CCL locus. METHODS: A large family was characterized for linkage analysis by slit lamp examination or by the review of drawings made before cataract extraction. The affection status was attributed before genotyping, and the genotyping was masked to the affection status. Two-point and multipoint linkage analyses were performed using the MLINK and the LINKMAP components of the LINKAGE program package (ver. 5.1), respectively. Mutational analysis of candidate genes was performed by a combination of direct cycle sequencing and an amplification refractory mutation system assay. RESULTS: Ten individuals were affected with the CCL phenotype. The disease was autosomal dominant and appeared to be fully penetrant. A new CCL locus was identified on chromosome 22q11.2 within a 11.67-cM interval (maximum lod score [Zmax] = 4.14; theta = 0). Mutational analysis of the CRYBB2 candidate gene identified a disease-causing mutation in exon 6. This sequence change was identical with that previously described to be associated with the cerulean cataract, a clinically distinct entity. CONCLUSIONS: The CCL phenotype is genetically heterogeneous with a second gene on chromosome 22q11.2, CRYBB2. The CCL and the cerulean cataract are two distinct clinical entities associated with the same genetic defect. This work provides evidence for a modifier factor that influences cataract formation and that remains to be identified.

Characterization of a new clinical yeast species, Candida tunisiensis sp. nov., isolated from a strain collection from Tunisian hospitals.

From a collection of yeast isolates isolated from patients in Tunisian hospitals between September 2006 and July 2010, the yeast strain JEY63 (CBS 12513), isolated from a 50-year-old male that suffered from oral thrush, could not be identified to the species level using conventional methods used in clinical laboratories. These methods include matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS), germ tube formation, and the use of CHROMagar Candida and metabolic galleries. Sequence analysis of the nuclear rRNA (18S rRNA, 5.8S rRNA, and 26S rRNA) and internal transcribed spacer regions (ITS1 and ITS2) indicated that the ribosomal DNA sequences of this species were not yet reported. Multiple gene phylogenic analyses suggested that this isolate clustered at the base of the Dipodascaceae (Saccharomycetales, Saccharomycetes, and Ascomycota). JEY63 was named Candida tunisiensis sp. nov. according to several phenotypic criteria and its geographical origin. C. tunisiensis was able to grow at 42°C and does not form chlamydospores and hyphae but could grow as yeast and pseudohyphal forms. C. tunisiensis exhibited most probably a haploid genome with an estimated size of 10 Mb on at least three chromosomes. Using European Committee for Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST) and Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) Candida albicans susceptibility breakpoints as a reference, C. tunisiensis was resistant to fluconazole (MIC = 8 μg/ml), voriconazole (MIC = 0.5 μg/ml), itraconazole (MIC = 16 μg/ml), and amphotericin B (MIC = 4 μg/ml) but still susceptible to posaconazole (MIC = 0.008 μg/ml) and caspofungin (MIC = 0.5 μg/ml). In conclusion, MALDI-TOF MS permitted the early selection of an unusual isolate, which was still unreported in molecular databases but could not be unambiguously classified based on phylogenetic approaches.

Phylogenetic analyses of C4 photosynthesis evolution in grasses: genetics of convergence and convergence of genes

Summary : During the evolutionary diversification of organisms, similar ecological constraints led to the recurrent appearances of the same traits (phenotypes) in distant lineages, a phenomenon called convergence. In most cases, the genetic origins of the convergent traits remain unknown, but recent studies traced the convergent phenotypes to recurrent alterations of the same gene or, in a few cases, to identical genetic changes. However, these cases remain anecdotal and there is a need for a study system that evolved several times independently and whose genetic determinism is well resolved and straightforward, such as C4 photosynthesis. This adaptation to warm environments, possibly driven by past atmospheric CO2 decreases, consists in a CO2-concentrating pump, created by numerous morphological and biochemical novelties. All genes encoding C4 enzymes already existed in C3 ancestors, and are supposed to have been recruited through gene duplication followed by neo-functionalization, to acquire the cell specific expression pattern and altered kinetic properties that characterize Ca-specific enzymes. These predictions have so far been tested only in species-poor and ecologically marginal C4 dicots. The monocots, and especially the grass family (Poaceae), the most important C4 family in terms of species number, ecological dominance and economical importance, have been largely under-considered as suitable study systems. This thesis aimed at understanding the evolution of the C4 trait in grasses at a molecular level and to use the genetics of C4 photosynthesis to infer the evolutionary history of the C4 phenotype and its driving selective pressures. A molecular phylogeny of grasses and affiliated monocots identified 17 to 18 independent acquisitions of the C4 pathway in the grass family. A relaxed molecular clock was used to date these events and the first C4 evolution was estimated in the Chloridoideae subfamily, between 32-25 million years ago, at a period when atmospheric CO2 abruptly declined. Likelihood models showed that after the COZ decline the probability of evolving the C4 pathway strongly increased, confirming low CO2 as a likely driver of C4 photosynthesis evolution. In order to depict the genetic changes linked to the numerous C4 origins, genes encoding phopshoenolpyruvate carboxylase (PEPC), the key-enzyme responsible for the initial fixation of atmospheric CO2 in the C4 pathway, were isolated from a large sample of C3 and C4 grasses. Phylogenetic analyses were used to reconstruct the evolutionary history of the PEPC multigene family and showed that the evolution of C4-specific PEPC had been driven by positive selection on 21 codons simultaneously in up to eight C4 lineages. These selective pressures led to numerous convergent genetic changes in many different C4 clades, highlighting the repeatability of some evolutionary processes, even at the molecular level. PEPC C4-adaptive changes were traced and used to show multiple appearances of the C, pathway in clades where species tree inferences were unable to differentiate multiple C4 appearances and a single appearance followed by C4 to C3 reversion. Further investigations of genes involved in some of the C4 subtypes only (genes encoding decarboxylating enzymes NADP-malic enzyme and phosphoenolpyruvate carboxykinase) showed that these C4-enzymes also evolved through strong positive selection and underwent parallel genetic changes during the different Ca origins. The adaptive changes on these subtype-specific C4 genes were used to retrace the history of the C4-subtypes phenotypes, which revealed that the evolution of C4-PEPC and C4-decarboxylating enzymes was in several cases disconnected, emphasizing the multiplicity of the C4 trait and the gradual acquisition of the features that create the CO2-pump. Finally, phylogenetic analyses of a gene encoding the Rubisco (the enzyme responsible for the fixation of CO2 into organic compounds in all photosynthetic organisms) showed that C4 evolution switched the selective pressures on this gene. Five codons were recurrently mutated to adapt the enzyme kinetics to the high CO2 concentrations of C4 photosynthetic cells. This knowledge could be used to introgress C4-like Rubisco in C3 crops, which could lead to an increased yield under predicted future high CO2 atmosphere. Globally, the phylogenetic framework adopted during this thesis demonstrated the widespread occurrence of genetic convergence on C4-related enzymes. The genetic traces of C4 photosynthesis evolution allowed reconstructing events that happened during the last 30 million years and proved the usefulness of studying genes directly responsible for phenotype variations when inferring evolutionary history of a given trait. Résumé Durant la diversification évolutive des organismes, des pressions écologiques similaires ont amené à l'apparition récurrente de certains traits (phénotypes) dans des lignées distantes, un phénomène appelé évolution convergente. Dans la plupart des cas, l'origine génétique des traits convergents reste inconnue mais des études récentes ont montré qu'ils étaient dus dans certains cas à des changements répétés du même gène ou, dans de rares cas, à des changements génétiques identiques. Malgré tout, ces cas restent anecdotiques et il y a un réel besoin d'un système d'étude qui ait évolué indépendamment de nombreuses fois et dont le déterminisme génétique soit clairement identifié. La photosynthèse dite en Ça répond à ces critères. Cette adaptation aux environnements chauds, dont l'évolution a pu être encouragé par des baisses passées de la concentration atmosphérique en CO2, est constituée de nombreuses nouveautés morphologiques et biochimiques qui créent une pompe à CO2. La totalité des gènes codant les enzymes Ç4 étaient déjà présents dans les ancêtres C3. Leur recrutement pour la photosynthèse Ç4 est supposé s'être fait par le biais de duplications géniques suivies par une néo-fonctionnalisation pour leur conférer l'expression cellule-spécifique et les propriétés cinétiques qui caractérisent les enzymes C4. Ces prédictions n'ont jusqu'à présent été testées que dans des familles C4 contenant peu d'espèces et ayant un rôle écologique marginal. Les graminées (Poaceae), qui sont la famille C4 la plus importante, tant en termes de nombre d'espèces que de dominance écologique et d'importance économique, ont toujours été considérés comme un système d'étude peu adapté et ont fait le sujet de peu d'investigations évolutives. Le but de cette thèse était de comprendre l'évolution de la photosynthèse en C4 chez les graminées au niveau génétique et d'utiliser les gènes pour inférer l'évolution du phénotype C4 ainsi que les pressions de sélection responsables de son évolution. Une phylogénie moléculaire de la famille des graminées et des monocotylédones apparentés a identifié 17 à 18 acquisitions indépendantes de la photosynthèse chez les graminées. Grâce à une méthode d'horloge moléculaire relâchée, ces évènements ont été datés et la première apparition C4 a été estimée dans la sous-famille des Chloridoideae, il y a 32 à 25 millions d'années, à une période où les concentrations atmosphériques de CO2 ont décliné abruptement. Des modèles de maximum de vraisemblance ont montré qu'à la suite du déclin de CO2, la probabilité d'évoluer la photosynthèse C4 a fortement augmenté, confirmant ainsi qu'une faible concentration de CO2 est une cause potentielle de l'évolution de la photosynthèse C4. Afin d'identifier les mécanismes génétiques responsables des évolutions répétées de la photosynthèse C4, un segment des gènes codant pour la phosphoénolpyruvate carboxylase (PEPC), l'enzyme responsable de la fixation initiale du CO2 atmosphérique chez les plantes C4, ont été séquencés dans une centaine de graminées C3 et C4. Des analyses phylogénétiques ont permis de reconstituer l'histoire évolutive de la famille multigénique des PEPC et ont montré que l'évolution de PEPC spécifiques à la photosynthèse Ça a été causée par de la sélection positive agissant sur 21 codons, et ce simultanément dans huit lignées C4 différentes. Cette sélection positive a conduit à un grand nombre de changements génétiques convergents dans de nombreux clades différents, ce qui illustre la répétabilité de certains phénomènes évolutifs, et ce même au niveau génétique. Les changements sur la PEPC liés au C4 ont été utilisés pour confirmer des évolutions indépendantes du phénotype C4 dans des clades où l'arbre des espèces était incapable de différencier des apparitions indépendantes d'une seule apparition suivie par une réversion de C4 en C3. En considérant des gènes codant des protéines impliquées uniquement dans certains sous-types C4 (deux décarboxylases, l'enzyme malique à NADP et la phosphoénolpyruvate carboxykinase), des études ultérieures ont montré que ces enzymes C4 avaient elles-aussi évolué sous forte sélection positive et subi des changements génétiques parallèles lors des différentes origines de la photosynthèse C4. Les changements adaptatifs sur ces gènes liés seulement à certains sous-types C4 ont été utilisés pour retracer l'histoire des phénotypes de sous-types C4, ce qui a révélé que les caractères formant le trait C4 ont, dans certains cas, évolué de manière déconnectée. Ceci souligne la multiplicité du trait C4 et l'acquisition graduelle de composants participant à la pompe à CO2 qu'est la photosynthèse C4. Finalement, des analyses phylogénétiques des gènes codant pour la Rubisco (l'enzyme responsable de la fixation du CO2 en carbones organiques dans tous les organismes photosynthétiques) ont montré que l'évolution de la photosynthèse Ça a changé les pressions de sélection sur ce gène. Cinq codons ont été mutés de façon répétée afin d'adapter les propriétés cinétiques de la Rubisco aux fortes concentrations de CO2 présentes dans les cellules photosynthétiques des plantes C4. Globalement, l'approche phylogénétique adoptée durant cette thèse de doctorat a permis de démontré des phénomène fréquents de convergence génétique sur les enzymes liées à la photosynthèse C4. Les traces génétiques de l'évolution de la photosynthèse C4 ont permis de reconstituer des évènements qui se sont produits durant les derniers 30 millions d'années et ont prouvé l'utilité d'étudier des gènes directement responsables des variations phénotypiques pour inférer l'histoire évolutive d'un trait donné.

Geometry, petrology and growth of a shallow crustal laccolith : the Torres del Paine Mafic Complex (Patagonia)

1. ABSTRACTS - RÉSUMÉSSCIENTIFIC ABSTRACT - ENGLISH VERSIONGeometry, petrology and growth of a shallow crustal laccolith: the Torres del Paine Mafi c Complex (Patagonia)The Torres del Paine intrusive complex (TPIC) is a composite mafic-granitic intrusion, ~70km2, belonging to a chain of isolated Miocene plutons in southern Patagonia. Their position is intermediate between the Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline subduction related Patagonian batholith in the West and the late Cenozoic alkaline basaltic back-arc related plateau lavas in the East. The Torres del Paine complex formed during an important reconfiguration of the Patagonian geodynamic setting, with a migration of magmatism from the arc to the back-arc, possibly related to the Chile ridge subductionThe complex intruded the flysch of the Cretaceous Cerro Toro and Punta Barrosa Formations during the Miocene, creating a well-defined narrow contact aureole of 200-400 m width.In its eastern part, the Torres del Paine intrusive complex is a laccolith, composed of a succession of hornblende-gabbro to diorite sills at its base, with a total thickness of ~250m, showing brittle contacts with the overlying granitic sills, that form spectacular cliffs of more than 1000m. This laccolith is connected, in the western part, to its feeding system, with vertical alternating sheets of layered gabbronorite and Hbl-gabbro, surrounded and percolated by diorites. ID-TIMS U-Pb on zircons on feeder zone (FZ) gab- bros yield 12.593±0.009Ma and 12.587±0.009Ma, which is identifcal within error to the oldest granite dated so far by Michel et al. (2008). In contrast, the laccolith mafic complex is younger than than the youngest granite (12.50±0.02Ma), and has been emplaced from 12.472±0.009Ma to 12.431 ±0.006Ma, by under-accretion beneath the youngest granite at the interface with previously emplaced mafic sills.The gabbronorite crystallization sequence in the feeder zone is dominated by olivine, plagioclase, clinopyroxene and orthopyroxene, while amphibole forms late interstitial crystals. The crystallization sequence is identical in Hornblende-gabbro from the feeder zone, with higher modal hornblende. Gabbronorite and Hornblende-gabbro both display distinct Eu and Sr positive anomalies. In the laccolith, a lower Hornblende-gabbro crystallized in sills and evolved to a high alkali shoshonitic series. The Al203, Ti02, Na20, K20, Ba and Sr composition of these gabbros is highly variable and increases up to ~50wt% Si02. The lower hornblende-gabbro is characterized by kaersutite anhedral cores with inclusions of olivine, clino- and orthopyroxene and rare apatite and An70 plagioclase. Trace element modelling indicates that hornblende and clinopyroxene are in equilibrium with a liquid whose composition is similar to late basaltic trachyandesitic dikes that cut the complex. The matrix in the lower hornblende gabbro is composed of normally zoned oligoclase, Magnesio-hornblende, biotite, ilmenite and rare quartz and potassium feldspar. This assemblage crystallized in-situ from a Ba and Sr-depleted melts. In contrast, the upper Hbl-gabbro is high-K calc-alkaline. Poikilitic pargasite cores have inclusions of euhedral An70 plagioclase inclusions, and contain occasionally clinopyroxene, olivine and orthopyroxene. The matrix composition is identical to the lower hornblende-gabbro and similar to the diorite. Diorite bulk rock compositions show the same mineralogy but different modal proportions relative to hornblende-gabbrosThe Torres del Paine Intrusive Complex isotopic composition is 87Sr/86Sr=0.704, 143Nd/144Nd=0.5127, 206Pb/204Pb=18.70 and 207Pb/204Pb=15.65. Differentiated dioritic and granitic units may be linked to the gabbroic cumulates series, with 20-50% trapped interstitial melt, through fractionation of olivine-bearing gabbronorite or hornblende-gabbro fractionation The relative homogeneity of the isotopic compositions indicate that only small amounts of assimilation occurred. Two-pyroxenes thermometry, clinopyroxene barometry and amphibole-plagioclase thermometry was used to estimate pressure and temperature conditions. The early fractionation of ultramafic cumulates occurs at mid to lower crustal conditions, at temperatures exceeding 900°C. In contrast, the TPIC emplacement conditions have been estimated to ~0.7±0.5kbar and 790±60°C.Based on field and microtextural observations and geochemical modelling, fractionation of basaltic-trachyandesitic liquids at intermediate to lower crustal levels, has led to the formation of the Torres del Paine granites. Repetitive replenishment of basaltic trachy- andesitic liquid in crustal reservoirs led to mixed magmas that will ascend via the feeder zone, and crystallize into a laccolith, in the form of successive dioritic and gabbroic sills. Dynamic fractionation during emplacement concentrated hornblende rich cumulates in the center of individual sills. Variable degrees.of post-emplacement compaction led to the expulsion of felsic liquids that preferentially concentrated at the top of the sills. Incremental sills amalgamation of the entire Torres del Paine Intrusive Complex has lasted for ~160ka.RESUME SCIENTIFIQUE - VERSION FRANÇAISEGéométrie, pétrologie et croissance d'un laccolite peu profond : Le complexe ma- fique du Torres del Paine (Patagonie)Le Complexe Intrusif du Torres del Paine (CITP) est une intrusion bimodale, d'environ 70km2, appartenant à une chaîne de plutons Miocènes isolés, dans le sud de la Patago-nie. Leur position est intermédiaire entre le batholite patagonien calco-alcalin, à l'Ouest, mis en place au Mesozoïque-Cenozoïque dans un contexte de subduction, et les basal-tes andésitiques et trachybasaltes alcalins de plateau, plus jeune, à l'Est, lié à l'ouverture d'un arrière-arc.A son extrémité Est, le CITP est une succession de sills de gabbro à Hbl et de diorite, sur une épaisseur de ~250m, avec des évidences de mélange. Les contacts avec les sills de granite au-dessus, formant des parois de plus de 1000m, sont cassants. Ce laccolite est connecté, dans sa partie Ouest, à une zone d'alimentation, avec des intrusions sub-ver- ticales de gabbronorite litée et de gabbro à Hbl, en alternance. Celles-ci sont traversées et entourées par des diorites. Les zircons des gabbros de la zone d'alimentation, datés par ID-TIMS, ont cristallisés à 12.593±0.009Ma et 12.587±0.009Ma, ce qui correspond au plus vieux granite daté à ce jour par Michel et al. (2008). A l'inverse, les roches manques du laccolite se sont mises en place entre 12.472±0.009Ma et 12.431 ±0.006Ma, par sous-plaquage successifs à l'interface avec le granite le plus jeune daté à ce jour (12.50±0.02Ma).La séquence de cristallisation des gabbronorites est dominée par Ol, Plg, Cpx et Opx, alors que la Hbl est un cristal interstitiel. Elle est identique dans les gabbros à Hbl de la zone d'alimentation, avec ~30%vol de Hbl. Les gabbros de la zone d'alimentation montrent des anomalies positives en Eu et Sr distinctes. Dans le laccolite, le gabbro à Hbl inférieur évolue le long d'une série shoshonitique, riche en éléments incompatibles. Sa concentration en Al203, Ti02, Na20, K20, Ba et Sr est très variable et augmente rapide-ment jusqu'à ~50wt% Si02. Il est caractérisé par la présence de coeurs résorbés de kaer- sutite, entourés de Bt, et contenant des inclusions d'OI, Cpx et Opx, ou alors d'Ap et de rares Plg (An70). Hbl et Cpx ont cristallisés à partir d'un liquide de composition similaire aux dykes trachy-andesite basaltique du CITP. La matrice, cristallisée in-situ à partir d'un liquide pauvre en Ba et Sr, est composée d'oligoclase zoné de façon simple, de Mg-Hbl, Bt, llm ainsi que de rares Qtz et KF. Le gabbro à Hbl supérieur, quant à lui, appartient à une suite chimique calco-alcaline riche en K. Des coeurs poecilitiques de pargasite con-tiennent de nombreuses inclusions de Plg (An70) automorphe, ainsi que des Ol, Cpx et Opx. La composition de la matrice est identique à celle des gabbros à Hbl inférieurs et toutes deux sont similaires à la minéralogie des diorites. Les analyses sur roches totales de diorites montrent la même variabilité que celles de gabbros à Hbl, mais avec une ten-eur en Si02 plus élevée.La composition isotopique des liquides primitifs du CITP a été mesurée à 87Sr/86Sr=0.704, 143Nd/144Nd=0.5127, 206Pb/204Pb=18.70 et 207Pb/204Pb=15.65. Les granites et diorites différenciés peuvent être reliés à des cumulais gabbronoritiques (F=0.74 pour les granites et F=1-0.5 pour les diorites) et gabbroïques à Hbl (fractionnement supplémentaire pour les granites, avec F=0.3). La cristallisation de 20 à 50%vol de liquide interstitiel piégé dans les gabbros du CITP explique leur signature géochimique. Seules de faibles quantités de croûte continentale ont été assimilées. La température et la pression de fractionnement ont été estimées, sur la base des thermobaromètres Opx-Cpx, Hbl-Plg et Cpx, à plus de 900°C et une profondeur correspondant à la croûte inférieure-moyenne. A l'inverse, les conditions de cristallisation de la matrice des gabbros et diorites du laccolite ont été estimées à 790±60°C et ~0.7±0.5kbar.Je propose que les liquides felsiques du CITP se soient formés par cristallisation frac-tionnée en profondeur des assemblages minéralogiques observés dans les gabbros du CITP, à partir d'un liquide trachy-andesite basaltique. La percolation de magma dans les cristaux accumulés permet la remontée du mélange à travers la zone d'alimentation, vers le laccolite, où des sills se mettent en place successivement. L'amalgamation de sills dans le CITP a duré ~160ka.Le CITP s'est formé durant une reconfiguration importante du contexte géodynamique en Patagonie, avec un changement du magmatisme d'arc vers un volcanisme d'arrière- arc. Ce changement est certainement lié à la subduction de la ride du Chili.RESUME GRAND PUBLIC - VERSION FRANÇAISEGéométrie, pétrologie et croissance d'une chambre magmatique peu profonde : Le complexe mafique du Torres del Paine (Patagonie)Le pourtour de l'Océan Pacifique est caractérisé par une zone de convergence de plaques tectoniques, appelée zone de subduction, avec le plongement de croûte océa-nique sous les Andes dans le cas de la Patagonie. De nombreux volcans y sont associés, formant la ceinture de feu. Mais seuls quelques pourcents de tout le magma traversant la croûte terrestre parviennent à la surface et la majeure partie cristallise en profondeur, dans des chambres magmatiques. Quelles est leur forme, croissance, cristallisation et durée de vie ? Le complexe magmatique du Torres del Paine représente l'un des meilleurs endroits au monde pour répondre à ces questions. Il se situe au sud de la Patagonie, formant un massif de 70km2. Des réponses peuvent être trouvées à différentes échelles, variant de la montagne à des minéraux de quelques 1000ème de millimètres.Il est possible de distinguer trois types de roches : des gabbros et des diorites sur une épaisseur de 250m, surmontées par des parois de granite de plus de 1000m. Les contacts entre ces roches sont tous horizontaux. Entre granites et gabbro-diorite, le contact est net, indiquant que le second magma s'est mis en place au contact avec un magma plus ancien, totalement solidifié. Entre gabbros et diorites, les contacts sont diffus, souvent non-linéaires, indiquant à l'inverse la mise en contact de magmas encore partiellement liquides. Dans la partie Ouest de cette chambre magmatique, les contacts entre roches sont verticaux. Il s'agit certainement du lieu de remplissage de la chambre magmatique.Lors du refroidissement d'un magma, différents cristaux vont se former. Leur stabilité et leur composition varient en fonction de la pression, de la température ou de la chimie du magma. La séquence de cristallisation peut être définie sur la base d'observations microscopiques et de la composition chimique des minéraux. Différents gabbros sont ainsi distingués : le gabbro à la base est riche en hornblende, d'une taille de ~5mm, sans inclusion de plagioclase mais avec des cristaux d'olivine, clinopyroxene et orthopyroxene inclus ; le gabbro supérieur est lui-aussi riche en hornblende (~5mm), avec les mêmes inclusions additionnées de plagioclase. Ces cristaux se sont formés à une température supérieure à 900°C et une profondeur correspondant à la croûte moyenne ou inférieure. Les minéraux plus fin, se trouvant hors des cristaux de hornblende des deux gabbros, sont similaires à ceux des diorites : plagioclase, biotite, hornblende, apatite, quartz et feldspath alcalin. Ces minéraux sont caractéristiques des granites. Ils ont cristallisé à ~790°C et ~2km de profondeur.La cristallisation des minéraux et leur extraction du magma par gravité provoque un changement progressif de la composition de ce dernier. Ainsi, après extraction d'olivine et d'orthopyroxene riches en Mg, de clinopyroxene riche en Ca, de plagioclase riche en Ca et Al et d'hornblende riche en Ca, Al et Mg, le liquide final sera appauvri en ces élé-ments. Un lien peut ainsi être proposé entre les diorites dont la composition est proche du liquide de départ, les granites dont la composition est similaire au liquide final, et les gabbros dont la minéralogie correspond aux minéraux extraits.L'utilisation de zircons, un minéral riche en U dont les atomes se transforment en Pb par décomposition radioactive au cours de millions d'années, permet de dater le refroidissement des roches qui les contiennent. Ainsi, il a été observé que les roches de la zone d'alimentation, à l'Ouest du complexe magmatique, ont cristallisés il y a 12.59±0.01 Ma, en même temps que les granites les plus vieux, se trouvant au sommet de la chambre magmatique, datés par Michel et al. (2008). Les deux roches pourraient donc avoir la même origine. A l'inverse, les gabbros et diorites de la chambre magmatique ont cristallisé entre 12.47±0.01Ma et 12.43±0.01Ma, les roches les plus vieilles étant à la base.En comparant la composition des roches du Torres del Paine avec celles d'autres en-tités géologiques de Patagonie, les causes du magmatisme peuvent être recherchées. A l'Ouest, on trouve en effet des intrusions granitiques, plus anciennes, caractéristiques de zones de convergence de plaque tectonique, alors qu'à l'Est, des laves basaltiques plus jeunes sont caractéristiques d'une dynamique d'extension. Sur la base des compositions chimiques des roches de ces différentes entités, l'évolution progressive de l'une à l'autre a pu être démontrée. Elle est certainement due à l'arrivée d'une dorsale océanique (zone d'extension crustale et de création de croûte océanique par la remontée de magma) dans la zone de subduction, le long des Andes.Je propose que, dans un premier temps, des magmas granitiques sont remontés dans la chambre magmatique, laissant d'importants volumes de cristaux dans la croûte pro-fonde. Dans un second épisode, les cristaux formés en profondeur ont été transportés à travers la croûte continentale, suite au mélange avec un nouveau magma injecté. Ces magmas chargés de cristaux ont traversé la zone d'alimentation avant de s'injecter dans la chambre magmatique. Différents puises ont été distingués, injectés dans la chambre magmatique du sommet à la base concernant les granites, puis à la base du granite le plus jeune pour les gabbros et diorites. Le complexe magmatique du Torres del Paine s'est construit sur une période totale de 160'000±20'000 ans.

Transcriptome and membrane fatty acid analyses reveal different strategies for responding to permeating and non-permeating solutes in the bacterium Sphingomonas wittichii.

ABSTRACT: BACKGROUND: Sphingomonas wittichii strain RW1 can completely oxidize dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans, which are persistent contaminants of soils and sediments. For successful application in soil bioremediation systems, strain RW1 must cope with fluctuations in water availability, or water potential. Thus far, however, little is known about the adaptive strategies used by Sphingomonas bacteria to respond to changes in water potential. To improve our understanding, strain RW1 was perturbed with either the cell-permeating solute sodium chloride or the non-permeating solute polyethylene glycol with a molecular weight of 8000 (PEG8000). These solutes are assumed to simulate the solute and matric components of the total water potential, respectively. The responses to these perturbations were then assessed and compared using a combination of growth assays, transcriptome profiling, and membrane fatty acid analyses. RESULTS: Under conditions producing a similar decrease in water potential but without effect on growth rate, there was only a limited shared response to perturbation with sodium chloride or PEG8000. This shared response included the increased expression of genes involved with trehalose and exopolysaccharide biosynthesis and the reduced expression of genes involved with flagella biosynthesis. Mostly, the responses to perturbation with sodium chloride or PEG8000 were very different. Only sodium chloride triggered the increased expression of two ECF-type RNA polymerase sigma factors and the differential expression of many genes involved with outer membrane and amino acid metabolism. In contrast, only PEG8000 triggered the increased expression of a heat shock-type RNA polymerase sigma factor along with many genes involved with protein turnover and repair. Membrane fatty acid analyses further corroborated these differences. The degree of saturation of membrane fatty acids increased after perturbation with sodium chloride but had the opposite effect and decreased after perturbation with PEG8000. CONCLUSIONS: A combination of growth assays, transcriptome profiling, and membrane fatty acid analyses revealed that permeating and non-permeating solutes trigger different adaptive responses in strain RW1, suggesting these solutes affect cells in fundamentally different ways. Future work is now needed that connects these responses with the responses observed in more realistic scenarios of soil desiccation.

The genome of the leaf-cutting ant Acromyrmex echinatior suggests key adaptations to advanced social life and fungus farming.

We present a high-quality (>100× depth) Illumina genome sequence of the leaf-cutting ant Acromyrmex echinatior, a model species for symbiosis and reproductive conflict studies. We compare this genome with three previously sequenced genomes of ants from different subfamilies and focus our analyses on aspects of the genome likely to be associated with known evolutionary changes. The first is the specialized fungal diet of A. echinatior, where we find gene loss in the ant's arginine synthesis pathway, loss of detoxification genes, and expansion of a group of peptidase proteins. One of these is a unique ant-derived contribution to the fecal fluid, which otherwise consists of "garden manuring" fungal enzymes that are unaffected by ant digestion. The second is multiple mating of queens and ejaculate competition, which may be associated with a greatly expanded nardilysin-like peptidase gene family. The third is sex determination, where we could identify only a single homolog of the feminizer gene. As other ants and the honeybee have duplications of this gene, we hypothesize that this may partly explain the frequent production of diploid male larvae in A. echinatior. The fourth is the evolution of eusociality, where we find a highly conserved ant-specific profile of neuropeptide genes that may be related to caste determination. These first analyses of the A. echinatior genome indicate that considerable genetic changes are likely to have accompanied the transition from hunter-gathering to agricultural food production 50 million years ago, and the transition from single to multiple queen mating 10 million years ago.

Molecular characterization of HLA-C incompatibilities in HLA-ABDR-matched unrelated bone marrow donor-recipient pairs. Sequence of two new Cw alleles (Cw*02023 and Cw*0707) and recognition by cytotoxic T lymphocytes.

While the influence of HLA-AB and -DRB1 matching on the outcome of bone marrow transplantation (BMT) with unrelated donors is clear, the evaluation of HLA-C has been hampered by its poor serological definition. Because the low resolution of standard HLA-C typing could explain the significant number of positive cytotoxic T lymphocyte precursor frequency (CTLpf) tests found among HLA-AB-subtype, DRB1/B3/B5-subtype matched patient/donor pairs, we have identified by sequencing the incompatibilities recognized by CD8+ CTL clones obtained from such positive CTLpf tests. In most cases the target molecules were HLA-C antigens that had escaped detection by serology (e.g. Cw*1601, 1502 or 0702). Direct recognition of HLA-C by a CTL clone was demonstrated by lysis of the HLA class I-negative 721.221 cell line transfected with Cw*1601 cDNA. Because of the functional importance of Cw polymorphism, a PCR-SSO oligotyping procedure was set up allowing the resolution of 29 Cw alleles. Oligotyping of a panel of 382 individuals (including 101 patients and their 272 potential unrelated donors, 5 related donors and 4 platelet donors) allowed to determine HLA-C and HLA A-B-Cw-DRB1 allelic frequencies, as well as a number of A-Cw, B-Cw, and DRB1-Cw associations. Two new HLA-Cw alleles (Cw*02023 and Cw*0707) were identified by DNA sequencing of PCR-amplified exon 2-intron 2-exon 3 amplicons. Furthermore, we determined the degree of HLA-C compatibility in 287 matched pairs that could be formed from 73 patients and their 184 potential unrelated donors compatible for HLA-AB by serology and for HLA-DRB1/ B3/B5 by oligotyping. Cw mismatches were identified in 42.1% of these pairs, and AB-subtype oligotyping showed that 30% of these Cw-incompatible pairs were also mismatched for A or B-locus subtype. The degree of HLA-C incompatibility was strongly influenced by the linkage with B alleles and by the ABDR haplotypes. Cw alleles linked with B*4403, B*5101, B18, and B62 haplotypes were frequently mismatched. Apparently high resolution DNA typing for HLA-AB does not result in full matching at locus C. Since HLA-C polymorphism is recognized by alloreactive CTLs, such incompatibilities might be as relevant as AB-subtype mismatches in clinical transplantation.