Le rôle de la MAPK non-conventionnelle ERK3 dans le développement thymique

Les premières cellules progénitrices lympho-myéloïdes (LMPP) entrent dans le thymus et commencent leur processus de différenciation au stade double négatif (DN, CD4-CD8-). Après un réarrangement fonctionnel de la chaine bêta de leur récepteur des cellules T (RCT), les cellules reçoivent des signaux de différenciation, de prolifération, de survie et de sélection et passent au stade double positif (DP, CD4+CD8+). Ensuite, la chaine alpha du RCT est réarrangée et testée via les sélections positive et négative. Si le RCT reçoit un signal ni trop fort, ni trop faible, les cellules passent au stade simple positif où elles exprimeront soit la molécule CD4 ou CD8. ERK3, une MAPK non-conventionnelle, joue un rôle important dans le développement thymique. Des études précédentes ont démontré qu’une déficience en ERK3 diminue de 50 % la cellularité thymique et de 75% le nombre de cellules simples positives CD4 (CD4SP). Nous avons posé comme hypothèses qu’il y a une augmentation de l’apoptose chez les thymocytes DP de souris Erk3-/- et que cette déficience chez les thymocytes DP affecterait la sélection positive des cellules DP, réduisant ainsi le nombre de thymocytes CD4SP. Afin de vérifier la première hypothèse, nous avons regardé les niveaux d’apoptose grâce à la cytométrie en flux et par immunohistochimie. Dans les deux cas, nous étions incapables de détecter une différence du niveau d’apoptose chez les thymocytes DP entre les souris Erk3+/+ et Erk3-/-. Ensuite, nous nous sommes posés la question suivante : La demi-vie des thymocytes DP Erk3-/- était-elle plus courte que le type sauvage? La demi-vie des thymocytes DP a été mesurée à l’aide de l’étude des réarrangements secondaires de la chaine alpha du RCT par PCR semi-quantitatif et à l’aide de cultures de thymus fœtaux. En effet, ERK3 semble important pour prolonger la demi-vie des thymocytes DP. Ensuite, nous avons utilisé des marqueurs cellulaires différentiels (CD69, CD5 et RCT) pour regarder si les thymocytes DP sont capables de passer la sélection positive. En effet, il y a moins de thymocytes DP Erk3-/- qui sont CD69fort, CD5fort et RCTfort. Finalement, nous voulons savoir si les fonctions de ERK3 passent par MK5, son seul partenaire d’interaction connu à ce jour. Après la caractérisation du thymus de la souris Mk5-/-, nous observons que seulement la réduction du nombre de thymocytes CD4SP est identique à celle des thymocytes CD4SP de la souris Erk3-/-. En conclusion, ces résultats révèlent des fonctions importantes pour la molécule ERK3 lors du processus de sélection positive, le maintient de la demi-vie des thymocytes DP et lors de la régulation de développement thymique de manière MK5-dépendante et -indépendante.

Identification et caractérisation de gènes chez Salmonella enterica sérovar Typhi impliqués dans l’interaction avec les macrophages humains.

Le genre bactérien Salmonella regroupe plus de 2500 sérovars, mais peu sont responsables de pathologies humaines. Salmonella enterica sérovar Typhi (S. Typhi) est reconnu pour son importance médicale à travers le globe. S. Typhi cause la fièvre typhoïde chez l’Homme, une maladie infectieuse létale caractérisée par la dissémination systémique de la bactérie vers des organes du système réticulo-endothélial. La fièvre typhoïde représente un fardeau pour la santé mondiale, notamment auprès des pays en développement où les conditions sanitaires sont désuètes. La situation se complique davantage par l’apparition de souches résistantes aux antibiotiques. De plus, les deux vaccins licenciés sont d’efficacité modérée, présentent certaines contraintes techniques et ne sont pas appropriés pour les jeunes enfants et nourrissons. La phase systémique de l’infection par Salmonella repose sur sa survie dans les macrophages du système immunitaire. Dans ce compartiment intracellulaire, la bactérie module les défenses antimicrobiennes grâce à de multiples facteurs de virulence encodés dans son génome. Les mécanismes moléculaires sollicités sont complexes et finement régulés. Malgré les progrès scientifiques réalisés précédemment, plusieurs incompréhensions persistent au sujet de l’adaptation de ce pathogène dans les macrophages de l’hôte. Pour mieux concevoir les déterminants génétiques de S. Typhi impliqués dans l’interaction avec ces cellules, une stratégie de sélection négative a été appliquée afin de vérifier systématiquement l’effet direct des gènes pendant l’infection. En premier temps, une librairie de mutants par transposon chez S. Typhi a été créée pour l’infection de macrophages humains en culture. Après 24 heures d’infection, la présence des mutants fut évaluée simultanément par analyse sur des biopuces de Salmonella. Au total, 130 gènes ont été sélectionnés pour leur contribution potentielle auprès des macrophages infectés. Ces gènes comptaient des composantes d’enveloppe bactérienne, des éléments fimbriaires, des portions du flagelle, des régulateurs, des facteurs de pathogenèse et plusieurs protéines sans fonction connue. En deuxième temps, cette collection de gènes a dirigé la création de 28 mutants de délétion définie chez S. Typhi. Les capacités d’entrée et de réplication intracellulaire de ces mutants au sein des macrophages humains ont été caractérisées. D’abord, les macrophages ont été co-infectés avec les mutants en présence de la souche sauvage, pour vérifier la compétitivité de chacun d’eux envers cette dernière. Ensuite, les mutants ont été inoculés individuellement chez les macrophages et leur infectivité fut mesurée comparativement à celle de la souche sauvage. Sommairement, 26 mutants ont présenté des défauts lorsqu’en compétition, tandis que 14 mutants se sont montrés défectueux lorsque testés seuls. Par ailleurs, 12 mutants ont exposé une déficience lors de l’infection mixte et individuelle, incluant les mutants acrA, exbDB, flhCD, fliC, gppA, mlc, pgtE, typA, waaQGP, STY1867-68, STY2346 et SPI-4. Notamment, 35 nouveaux phénotypes défectueux d’entrée ou de survie intracellulaire chez Salmonella ont été révélés par cette étude. Les données générées ici offrent plusieurs nouvelles pistes pour élucider comment S. Typhi manipule sa niche intracellulaire, menant à l’infection systémique. Les gènes décrits représentent des cibles potentielles pour atténuer la bactérie chez l’humain et pourraient contribuer au développement de meilleures souches vaccinales pour immuniser contre la fièvre typhoïde.

Évaluation de la performance du score de propension à hautes dimensions dans le cadre d’études observationnelles québécoises

Les scores de propension (PS) sont fréquemment utilisés dans l’ajustement pour des facteurs confondants liés au biais d’indication. Cependant, ils sont limités par le fait qu’ils permettent uniquement l’ajustement pour des facteurs confondants connus et mesurés. Les scores de propension à hautes dimensions (hdPS), une variante des PS, utilisent un algorithme standardisé afin de sélectionner les covariables pour lesquelles ils vont ajuster. L’utilisation de cet algorithme pourrait permettre l’ajustement de tous les types de facteurs confondants. Cette thèse a pour but d’évaluer la performance de l’hdPS vis-à-vis le biais d’indication dans le contexte d’une étude observationnelle examinant l’effet diabétogénique potentiel des statines. Dans un premier temps, nous avons examiné si l’exposition aux statines était associée au risque de diabète. Les résultats de ce premier article suggèrent que l’exposition aux statines est associée avec une augmentation du risque de diabète et que cette relation est dose-dépendante et réversible dans le temps. Suite à l’identification de cette association, nous avons examiné dans un deuxième article si l’hdPS permettait un meilleur ajustement pour le biais d’indication que le PS; cette évaluation fut entreprise grâce à deux approches: 1) en fonction des mesures d’association ajustées et 2) en fonction de la capacité du PS et de l’hdPS à sélectionner des sous-cohortes appariées de patients présentant des caractéristiques similaires vis-à-vis 19 caractéristiques lorsqu’ils sont utilisés comme critère d’appariement. Selon les résultats présentés dans le cadre du deuxième article, nous avons démontré que l’évaluation de la performance en fonction de la première approche était non concluante, mais que l’évaluation en fonction de la deuxième approche favorisait l’hdPS dans son ajustement pour le biais d’indication. Le dernier article de cette thèse a cherché à examiner la performance de l’hdPS lorsque des facteurs confondants connus et mesurés sont masqués à l’algorithme de sélection. Les résultats de ce dernier article indiquent que l’hdPS pourrait, au moins partiellement, ajuster pour des facteurs confondants masqués et qu’il pourrait donc potentiellement ajuster pour des facteurs confondants non mesurés. Ensemble ces résultats indiquent que l’hdPS serait supérieur au PS dans l’ajustement pour le biais d’indication et supportent son utilisation lors de futures études observationnelles basées sur des données médico-administratives.

Improving Multi-class Text Classification with Naive Bayes

There are numerous text documents available in electronic form. More and more are becoming available every day. Such documents represent a massive amount of information that is easily accessible. Seeking value in this huge collection requires organization; much of the work of organizing documents can be automated through text classification. The accuracy and our understanding of such systems greatly influences their usefulness. In this paper, we seek 1) to advance the understanding of commonly used text classification techniques, and 2) through that understanding, improve the tools that are available for text classification. We begin by clarifying the assumptions made in the derivation of Naive Bayes, noting basic properties and proposing ways for its extension and improvement. Next, we investigate the quality of Naive Bayes parameter estimates and their impact on classification. Our analysis leads to a theorem which gives an explanation for the improvements that can be found in multiclass classification with Naive Bayes using Error-Correcting Output Codes. We use experimental evidence on two commonly-used data sets to exhibit an application of the theorem. Finally, we show fundamental flaws in a commonly-used feature selection algorithm and develop a statistics-based framework for text feature selection. Greater understanding of Naive Bayes and the properties of text allows us to make better use of it in text classification.

Fully complex-valued radial basis function networks: orthogonal least squares regression and classification

We consider a fully complex-valued radial basis function (RBF) network for regression and classification applications. For regression problems, the locally regularised orthogonal least squares (LROLS) algorithm aided with the D-optimality experimental design, originally derived for constructing parsimonious real-valued RBF models, is extended to the fully complex-valued RBF (CVRBF) network. Like its real-valued counterpart, the proposed algorithm aims to achieve maximised model robustness and sparsity by combining two effective and complementary approaches. The LROLS algorithm alone is capable of producing a very parsimonious model with excellent generalisation performance while the D-optimality design criterion further enhances the model efficiency and robustness. By specifying an appropriate weighting for the D-optimality cost in the combined model selecting criterion, the entire model construction procedure becomes automatic. An example of identifying a complex-valued nonlinear channel is used to illustrate the regression application of the proposed fully CVRBF network. The proposed fully CVRBF network is also applied to four-class classification problems that are typically encountered in communication systems. A complex-valued orthogonal forward selection algorithm based on the multi-class Fisher ratio of class separability measure is derived for constructing sparse CVRBF classifiers that generalise well. The effectiveness of the proposed algorithm is demonstrated using the example of nonlinear beamforming for multiple-antenna aided communication systems that employ complex-valued quadrature phase shift keying modulation scheme. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Sparse kernel density estimation technique based on zero-norm constraint

A sparse kernel density estimator is derived based on the zero-norm constraint, in which the zero-norm of the kernel weights is incorporated to enhance model sparsity. The classical Parzen window estimate is adopted as the desired response for density estimation, and an approximate function of the zero-norm is used for achieving mathemtical tractability and algorithmic efficiency. Under the mild condition of the positive definite design matrix, the kernel weights of the proposed density estimator based on the zero-norm approximation can be obtained using the multiplicative nonnegative quadratic programming algorithm. Using the -optimality based selection algorithm as the preprocessing to select a small significant subset design matrix, the proposed zero-norm based approach offers an effective means for constructing very sparse kernel density estimates with excellent generalisation performance.

Single trial BCI operation via Wackermann parameters

Accurate single trial P300 classification lends itself to fast and accurate control of Brain Computer Interfaces (BCIs). Highly accurate classification of single trial P300 ERPs is achieved by characterizing the EEG via corresponding stationary and time-varying Wackermann parameters. Subsets of maximally discriminating parameters are then selected using the Network Clustering feature selection algorithm and classified with Naive-Bayes and Linear Discriminant Analysis classifiers. Hence the method is assessed on two different data-sets from BCI competitions and is shown to produce accuracies of between approximately 70% and 85%. This is promising for the use of Wackermann parameters as features in the classification of single-trial ERP responses.

A robust controller design method for feedback substitution schemes using genetic algorithms

Controllers for feedback substitution schemes demonstrate a trade-off between noise power gain and normalized response time. Using as an example the design of a controller for a radiometric transduction process subjected to arbitrary noise power gain and robustness constraints, a Pareto-front of optimal controller solutions fulfilling a range of time-domain design objectives can be derived. In this work, we consider designs using a loop shaping design procedure (LSDP). The approach uses linear matrix inequalities to specify a range of objectives and a genetic algorithm (GA) to perform a multi-objective optimization for the controller weights (MOGA). A clonal selection algorithm is used to further provide a directed search of the GA towards the Pareto front. We demonstrate that with the proposed methodology, it is possible to design higher order controllers with superior performance in terms of response time, noise power gain and robustness.

Fibroblast growth factor 2 restrains ras-driven proliferation of malignant cells by triggering RhoA-mediated senescence

Fibroblast growth factor 2 (FGF2) is considered to be a bona fide oncogenic factor, although results from our group and others call this into question. Here, we report that exogenous recombinant FGF2 irreversibly inhibits proliferation by inducing senescence in Ras-dependent malignant mouse cells, but not in immortalized nontumorigenic cell lines. We report the following findings in K-Ras-dependent malignant YI adrenocortical cells and H-Ras V12-transformed BALB-3T3 fibroblasts: (a) FGF2 inhibits clonal growth and tumor onset in nude and immunocompetent BALB/c mice, (b) FGF2 irreversibly blocks the cell cycle, and (c) FGF2 induces the senescence-associated -galactosidase with no accompanying signs of apoptosis or necrosis. The tyrosine kinase inhibitor PD173074 completely protected malignant cells from FGF2. In Yl adrenal cells, reducing the constitutively high levels of K-Ras-GTP using the dominant-negative RasN17 mutant made cells resistant to FGF2 cytotoxicity. In addition, transfection of the dominant-negative RhoA-N19 into either YI or 3T3-B61 malignant cell lines yielded stable clonal transfectants that were unable to activate RhoA and were resistant to the FGF2 stress response. We conclude that in Rasdependent malignant cells, FGF2 interacts with its cognate receptors to trigger a senescence-like process involving RboAGTP. Surprisingly, attempts to select FGF2-resistant cells from the Yl and 3T3-B61 cell lines yielded only rare clones that (a) had lost the overexpressed ras oncogene, (b) were dependent on FGF2 for proliferation, and (c) were poorly tumorigenic. Thus, FGF2 exerted a strong negative selection that Rasdependent malignant cells could rarely overcome.

Modelagem do produto interno bruto brasileiro utilizando modelos não lineares

O trabalho tem como objetivo aplicar uma modelagem não linear ao Produto Interno Bruto brasileiro. Para tanto foi testada a existência de não linearidade do processo gerador dos dados com a metodologia sugerida por Castle e Henry (2010). O teste consiste em verificar a persistência dos regressores não lineares no modelo linear irrestrito. A seguir a série é modelada a partir do modelo autoregressivo com limiar utilizando a abordagem geral para específico na seleção do modelo. O algoritmo Autometrics é utilizado para escolha do modelo não linear. Os resultados encontrados indicam que o Produto Interno Bruto do Brasil é melhor explicado por um modelo não linear com três mudanças de regime, que ocorrem no inicio dos anos 90, que, de fato, foi um período bastante volátil. Através da modelagem não linear existe o potencial para datação de ciclos, no entanto os resultados encontrados não foram suficientes para tal análise.

Comparação de previsões para a produção industrial brasileira considerando efeitos calendário e modelos agregados e desagregados

O trabalho tem como objetivo verificar a existência e a relevância dos Efeitos Calendário em indicadores industriais. São explorados modelos univariados lineares para o indicador mensal da produção industrial brasileira e alguns de seus componentes. Inicialmente é realizada uma análise dentro da amostra valendo-se de modelos estruturais de espaço-estado e do algoritmo de seleção Autometrics, a qual aponta efeito significante da maioria das variáveis relacionadas ao calendário. Em seguida, através do procedimento de Diebold-Mariano (1995) e do Model Confidence Set, proposto por Hansen, Lunde e Nason (2011), são realizadas comparações de previsões de modelos derivados do Autometrics com um dispositivo simples de Dupla Diferença para um horizonte de até 24 meses à frente. Em geral, os modelos Autometrics que consideram as variáveis de calendário se mostram superiores nas projeções de 1 a 2 meses adiante e superam o modelo simples em todos os horizontes. Quando se agrega os componentes de categoria de uso para formar o índice industrial total, há evidências de ganhos nas projeções de prazo mais curto.

Chromosome polymorphism in the Brazilian dwarf brocket deer, Mazama nana (Mammalia, Cervidae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Structure, genomic DNA typing, and kinetic characterization of the D allozyme of placental alkaline phosphatase (PLAP/ALPP)

The D allozyme of placental alkaline phosphatase (PLAP) displays enzymatic properties at variance with those of the common PLAP allozymes. We have deduced the amino acid sequence of the PLAP D allele by PCR cloning of its gene, ALPP Two coding substitutions were found in comparison With the cDNA of the common PLAP F allele, i.e., 692C>G and 1352A>G, which translate into a P209R and E429G substitution. A single nucleotide primer extension (SNuPE) assay was developed using PCR primers that enable the amplification of a 1.9 kb PLAP fragment. Extension primers were then used on this PCR fragment to detect the 692C>G and 1352A>G substitution. The SNuPE assay on these two nucleotide substitutions enabled us to distinguish the PLAP F and D alleles from the PLAP S/I alleles. Functional studies on the D allozyme were made possible by constructing and expressing a PLAP D cDNA, i.e., [Arg209, Gly429] PLAP, into wildtype Chinese hamster ovary cells. We determined the k(cat) and K-m, of the PLAP S, F. and D allozymes using the non,physiological substrate p-nitrophenylphosphate at an optimal pH (9.8) as well as two physiological substrates, i.e., pyridoxal-5'-phosphate and inorganic pyrophosphate at physiological pH (7.5). We found that the biochemical properties of the D allozyme of PLAP are significantly different from those of the common PLAP allozymes. These biochemical findings suggest that a suboptimal enzymatic function by the PLAP D allozyme may be the basis for the apparent negative selective pressure of the PLAP D allele. The development of the SNuPE assay will enable us to test the hypothesis that the PLAP D allele is subjected to intrauterine selection by examining genomic DNA from statistically informative population samples. Hum Mutat 19:258-267, 2002. (C) 2002 Wiley-Liss, Inc.

What is the importance of selecting features for non-technical losses identification?

Although non-technical losses automatic identification has been massively studied, the problem of selecting the most representative features in order to boost the identification accuracy has not attracted much attention in this context. In this paper, we focus on this problem applying a novel feature selection algorithm based on Particle Swarm Optimization and Optimum-Path Forest. The results demonstrated that this method can improve the classification accuracy of possible frauds up to 49% in some datasets composed by industrial and commercial profiles. © 2011 IEEE.

Caracterização molecular e bioquímica de uma esterase macho-específica em Zaprionus indianus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)