Characterization of root apoplastic barriers in Arabidopsis thaliana

In vascular plants, the best-known feature of a differentiated endodermal cell is the "Casparian Strip" (CS). This structure refers to a highly localized cell wall impregnation in the transversal and anticlinal walls of the cell, which surrounds the cell like a belt/ring and is tightly coordinated with respect to neighboring cells. Analogous to tight junctions in animal epithelia, CS in plants act as a diffusion barrier that controls the movement of water and ions from soil into the stele. Since its first description by Robert Caspary in 1865 there have been many attempts to identify the chemical nature of the cell wall deposition in CS. Suberin, lignin, or both have been claimed to be the important components of CS in a series of different species. However, the exact chemical composition of CS has remained enigmatic. This controversy was due to the confusion and lack of knowledge regarding the precise measurement of three developmental stages of the endodermis. The CS represent only the primary stage of endodermal differentiation, which is followed by the deposition of suberin lamellae all around the cellular surface of endodermal cells (secondary developmental stage). Therefore, chemical analysis of whole roots, or even of isolated endodermal tissues, will always find both of the polymers present. It was crucial to clarify this point because this will guide our efforts to understand which cell wall biosynthetic component becomes localized in order to form the CS. The main aim of my work was to find out the major components of (early) CS, as well as their spatial and temporal development, physiological roles and relationship to barrier formation. Employing the knowledge and tools that have been accumulated over the last few years in the model plant Arabidopsis thaliana, various histological and chemical assays were used in this study. A particular feature of my work was to completely degrade, or inhibit formation of lignin and suberin biopolymers by biochemical, classical genetic and molecular approaches and to investigate its effect on CS formation and the establishment of a functional diffusion barrier. Strikingly, interference with monolignol biosynthesis abrogates CS formation and delays the formation of function diffusion barrier. In contrast, transgenic plants devoid of any detectable suberin still develop a functional CS. The combination of all these assays clearly demonstrates that the early CS polymer is made from monolignol (lignin monomers) and is composed of lignin. By contrast, suberin is formed much later as a secondary wall during development of endodermis. These early CS are functionally sufficient to block extracellular diffusion and suberin does not play important role in the establishment of early endodermal diffusion barrier. Moreover, suberin biosynthetic machinery is not present at the time of CS formation. Our study finally concludes the long-standing debate about the chemical nature of CS and opens the door to a new approach in lignin research, specifically for the identification of the components of the CS biosynthetic pathway that mediates the localized deposition of cell walls. I also made some efforts to understand the patterning and differentiation of endodermal passage cells in young roots. In the literature, passage cells are defined as a non- suberized xylem pole associated endodermal cells. Since these cells only contain the CS but not the suberin lamellae, it has been assumed that these cells may offer a continued low-resistance pathway for water and minerals into the stele. Thus far, no genes have been found to be expressed specifically in passage cells. In order to understand the patterning, differentiation, and physiological role of passage it would be crucial to identify some genes that are exclusively expressed in these cells. In order to identify such genes, I first generated fluorescent marker lines of stele-expressed transporters that have been reported to be expressed in the passage cells. My aim was to first highlight the passage cells in a non-specific way. In order to find passage cell specific genes I then adapted a two-component system based on previously published methods for gene expression profiling of individual cell types. This approach will allow us to target only the passage cells and then to study gene expression specifically in this cell type. Taken together, this preparatory work will provide an entry point to understand the formation and role of endodermal passage cells. - Chez les plantes vasculaires, la caractéristique la plus commune des cellules différentiées de l'endoderme est la présence de cadres de Caspary. Cette structure correspond à une imprégnation localisée des parties transversales et anticlinales de la paroi cellulaire. Cela donne naissance, autour de la cellule, à un anneau/cadre qui est coordonné par rapport aux cellules voisines. De manière analogue aux jonctions serrées des épithéliums chez les animaux, les cadres de Caspary agissent chez les plantes comme barrière de diffusion, contrôlant le mouvement de l'eau et des ions à travers la racine entre le sol et la stèle. Depuis leur première description par Robert Caspary en 1865, beaucoup de tentatives ont eu pour but de définir la nature chimique de ces cadres de Caspary. Après l'étude de différentes espèces végétales, à la fois la subérine, la lignine ou les deux ont été revendiquées comme étant des composants importants de ces cadres. Malgré tout, leur nature chimique exacte est restée longtemps énigmatique. Cette controverse provient de la confusion et du manque de connaissance concernant la détermination précise des trois stades de développement de l'endoderme. Les cadres de Caspary représentent uniquement le stade primaire de différentiation de l'endoderme. Celui-ci est suivi par le second stade de différentiation, la déposition de lamelles de subérine tout autour de la cellule endodermal. De ce fait, l'analyse chimique de racines entières ou de cellules d'endoderme isolées ne permet pas de séparer les stades de différentiation primaire et secondaire et aboutit donc à la présence des deux polymères. Il est également crucial de clarifier ce point dans le but de connaître quelle machinerie cellulaire localisée à la paroi cellulaire permet l'élaboration des cadres de Caspary. En utilisant les connaissances et les outils accumulés récemment grâce à la plante modèle Arabidopsis thaliana, divers techniques histologiques et chimiques ont été utilisées dans cette étude. Un point particulier de mon travail a été de dégrader ou d'inhiber complètement la formation de lignine ou de subérine en utilisant des approches de génétique classique ou moléculaire. Le but étant d'observer l'effet de l'absence d'un de ces deux polymères sur la formation des cadres de Caspary et l'établissement d'une barrière de diffusion fonctionnelle. De manière frappante, le fait d'interférer avec la voie de biosynthèse de monolignol (monomères de lignine) abolit la formation des cadres de Caspary et retarde l'élaboration d'une barrière de diffusion fonctionnelle. Par contre, des plantes transgéniques dépourvues d'une quantité détectable de subérine sont quant à elles toujours capables de développer des cadres de Caspary fonctionnels. Mises en commun, ces expériences démontrent que le polymère formant les cadres de Caspary dans la partie jeune de la racine est fait de monolignol, et que de ce fait il s'agit de lignine. La subérine, quant à elle, est formée bien plus tard durant le développement de l'endoderme, de plus il s'agit d'une modification de la paroi secondaire. Ces cadres de Caspary précoces faits de lignine suffisent donc à bloquer la diffusion extracellulaire, contrairement à la subérine. De plus, la machinerie de biosynthèse de la subérine n'est pas encore présente au moment de la formation des cadres de Caspary. Notre étude permet donc de mettre un terme au long débat concernant la nature chimique des cadres de Caspary. De plus, elle ouvre la porte à de nouvelles approches dans la recherche sur la lignine, plus particulièrement pour identifier des composants permettant la déposition localisée de ce polymère dans la paroi cellulaire. J'ai aussi fais des efforts pour mettre en évidence la formation ainsi que le rôle des cellules de passage dans les jeunes racines. Dans la littérature, les cellules de passage sont définies comme de la cellule endodermal faisant face aux pôles xylèmes et dont la paroi n'est pas subérisée. Du fait que ces cellules contiennent uniquement des cadres de Caspary et pas de lamelle de subérine, il a été supposé qu'elles ne devraient offrir que peu de résistance au passage de l'eau et des nutriments entre le sol et la stèle. Le rôle de ces cellules de passage est toujours loin d'être clair, de plus aucun gène s'exprimant spécifiquement dans ces cellules n'a été découvert à ce jour. De manière à identifier de tels gènes, j'ai tout d'abord généré des marqueurs fluorescents pour des transporteurs exprimés dans la stèle mais dont l'expression avait également été signalée dans l'endoderme, uniquement dans les cellules de passage. J'ai ensuite développé un système à deux composants basé sur des méthodes déjà publiées, visant principalement à étudier le profil d'expression génique dans un type cellulaire donné. En recoupant les gènes exprimés spécifiquement dans l'endoderme à ceux exprimés dans la stèle et les cellules de passage, il nous sera possible d'identifier le transriptome spécifique de ces cellules. Pris dans leur ensemble, ces résultats devraient donner un bon point d'entrée dans la définition et la compréhension des cellules de passage.

Social structure varies with elevation in an Alpine ant.

Insect societies vary greatly in social organization, yet the relative roles of ecological and genetic factors in driving this variation remain poorly understood. Identifying how social structure varies along environmental gradients can provide insights into the ecological conditions favouring alternative social organizations. Here, we investigate how queen number variation is distributed along elevation gradients within a socially polymorphic ant, the Alpine silver ant Formica selysi. We sampled low- and high-elevation populations in multiple Alpine valleys. We show that populations belonging to different drainage basins are genetically differentiated. In contrast, there is little genetic divergence between low- and high-elevation populations within the same drainage basin. Thus, elevation gradients in each of the drainage basins represent independent contrasts. Whatever the elevation, all well-sampled populations are socially polymorphic, containing both monogynous (= one queen) and polygynous (= multiple queen) colonies. However, the proportion of monogynous colonies per population increases at higher elevation, while the effective number of queens in polygynous colonies decreases, and this pattern is replicated in each drainage basin. The increased prevalence of colonies with a single queen at high elevation is correlated with summer and winter average temperature, but not with precipitation. The colder, unpredictable and patchy environment encountered at higher elevations may favour larger queens with the ability to disperse and establish incipient monogynous colonies independently, while the stable and continuous habitat in the lowlands may favour large, fast-growing polygynous colonies. By highlighting differences in the environmental conditions favouring monogynous or polygynous colonies, this study sheds light on the ecological factors influencing the distribution and maintenance of social polymorphism.

Analysis of the regulation of Nodal function by SPC-mediated cleavage during early mammalian development

RÉSUMÉ Après implantation dans l'utérus, le foetus de mammifère est composé de trois populations différentes de cellules: l'epiblast, l'ectoderme extraembryonnaire et l'endoderme viscéral. Pendant la gastrulation, les cellules de l'epiblast donnent naissance aux trois lignées germinales: l'ectoderme, le mésoderme et l'endodermes. Les lignées germinales produisent par la suite les différents tissus et organes du corps embryonnaire et adulte. Les cellules de l'ectoderme extraembryonnaire donnent par la suite le composant foetal du placenta qui est essentiel à la survie de l'embryon dans l'utérus. L'épiblast et l'ectoderme extraembryonnaire sont entourés par l'endoderme viscéral et forment une structure connue sous le nom de bouton embryonnaire. L'endoderme viscéral joue un rôle important dans l'embryogenèse car il comporte une sous-population de cellules appelées l'endoderme viscéral antérieur dont les signaux influencent l'épiblast adjacent et déterminent le futur axe antéro-postérieur de l'embryon. La protéine de signalisation Nodal de la famille des TGFß est essentielle dans l'épiblast pour spécifier le mésendoderme, l'endoderme viscéral antérieur, ainsi que pour maintenir les cellules souche de l'ectoderme extraembryonnaire. Ainsi, dans les embryons mutants pour Nodal, aucun axe antéro-postérieur n'est établi, les lignées germinales ne sont pas spécifiés et le placenta ne se développe pas. Au niveau moléculaire, comme pour les protéines de la famille des TGFß, Nodal est initialement synthétisée sous forme de précurseur avant d'être clivée de façon endoproteolytique par des protéanes sécrétées, les proprotéines convertases du type subtilisin (SPC), qui suppriment la partie inhibitrice N-terminale du pro peptide. Dans ce contexte, le projet de ma thèse a été d'analyser l'influence des SPC sur la fonction de Nodal en employant une combinaison d'approches génétiques et biochimiques. Premièrement, nous avons constaté que le clivage du précurseur par les protéases active Nodal, mais en même temps augmente son turn-over et diminue la portée de son action. Deuxièmement, dans l'embryon, il apparaît que Nodal est activé par l'action combinée de Furin et de PACE4, deux protéases sécrétées qui sont spécifiquement exprimées dans les cellules de l'ectoderme extraembryonnaire, donc adjacentes au domaine d'expression de Nodal. De manière similaire aux mutants de Nodal, les embryons mutants pour les deux protéases ne forment pas d'endoderme viscéral antérieur et ne gastrulent pas. Cependant, certains gènes cible de Nodal restent exprimés, suggérant que toutes les activités de Nodal ne sont pas dépendent du clivage par les SPCs. En effet, la génération et l'analyse de mutants portant un allèle knock-in qui code pour une forme mutante de Nodal résistante aux SPC, ont montré que ces mutants ont les caractères phénotypique des mutants de Nodal seulement de façon partielle. La formation de mésoderme est partiellement induite, et de façon remarquable, la forme de Nodal résistante aux SPC est capable d'agir à une distance de sa source, maintenant l'expression de ses propres protéases et d'autres gènes essentiels pour la spécification de l'ectoderme extraembryonnaire. Ensemble, ces résultats prouvent que par leur action directe les protéases extraembryonnaire modulent la signalisation de Nodal pendant le développement mammifère précoce. SUMMARY : Early after implantation in the uterus, the mammalian conceptus is composed of three different cell populations: the epiblast, the extraembryonic ectoderm and the visceral endoderm. During gastrulation, epiblast cells give rise to the three embryonic germ layers: the ectoderm, the mesoderm and the endoderm. These germ layers then generate the different tissues and organs of the embryonic and adult bodies. In parallel, extraembryonic ectoderm cells give rise to the fetal component of the placenta, which is essential for the survival of the embryo in the uterus. Both the epiblast and extraembryonic ectoderm are surrounded by the visceral endoderm to form a structure known as the egg cylinder. The visceral endoderm plays an important role as it harbours a subpopulation of cells called the anterior visceral endoderm, from which signals influence the adjacent epiblast and determine the future antero-posterior embryonic axis. The TGFß-related signalling protein Nodal is required within the epiblast to specify the mesoderm, the endoderm,the anterior visceral endoderm and is also essential to maintain stem cells in the extraembryonic ectoderm. Thus, in Nodal null conceptuses, no antero-posterior axis is established, the germ layers are not specified and the placenta does not develop. At the molecular level, Nodal, like related proteins of the TGFß family, is initially synthesized as a precursor and undergoes endoproteolytic cleavage by secreted proteases of the subtilisin-like proprotein convertases (SPC) to remove an inhibitory N-terminal pro peptide. In the embryo, Nodal is activated by the combined action of Furin and PACE4, two secreted SPCs that are specifically expressed in cells of the extraembryonic ectoderm, thus adjacent to the Nodal expression domain. Similar to Nodal null .embryos, mutant embryos lacking both these proteases fail to specify the anterior visceral endoderm and to undergo gastrulation. However, these mutants still express a subset of Nodal target genes, suggesting that part of Nodal activity is independent on cleavage by SPCs. Indeed, by generating and analyzing mutants with a knock-in allele that encodes an SPC-resistant mutant form of Nodal, I could show that they retain a subset of Nodal activities. Mesoderm formation is partially induced, but most remarkably, SPC-resistant Nodal form is able to act at a distance from its source, maintaining the expression of its proteases and of other genes essential for maintenance of the extraembryonic ectoderm.

Psychoped, un programme d'entraînement des compétences sociales pour patients psychiatriques chroniques

Dans le domaine de la réhabilitation psycho-sociale de patients psychiatriques chroniques, l'utilité de l'entraînement des compétences sociales est bien connue. Elaboré et expérimenté dans le cadre de l'Unité de réhabilitation du Département universitaire de psychiatrie adulte de Lausanne, le programme de thérapie cognitive et comportementale intitulé Psychoped est une tentative d'intégration face à un champ qui tend à se diversifier. Psychoped comprend six modules thérapeutiques indépendants, pratiqués en groupe, sélectionnés dans l'offre actuelle des modules de réhabilitation, en particulier ceux développés par Libermann et Brenner. Sa modularité permet de le coordonner à l'éventail des soins déjà existants et d'en individualiser les contenus selon les caractéristiques des patients. La structure et le contenu de ce programme sont présentés de manière synthétique. <Auteurs>

Douleurs neuropathiques : quelques pistes pour une évaluation structurée et une prise en charge spécifique et globale [Neuropathic pain: tips and tools for specific and comprehensive pain management]

Les syndromes neuropathiques sont caractérisés par une douleur d'intensité élevée, de longue durée et résistante aux analgésiques classiques. De fait, il existe un risque important de répercussions sur la vie et le bien-être des patients. A travers une vignette clinique, cet article abordera le diagnostic, le traitement spécifique et l'impact de la douleur neuropathique sur la qualité de vie et les conséquences psychologiques associées, comme la dépression et l'anxiété. Nous présenterons des outils validés qui permettent d'objectiver la composante neuropathique aux douleurs et les comorbidités psychiatriques associées. Cette évaluation globale favorise un meilleur dialogue avec les patients ainsi que l'élaboration de stratégies thérapeutiques, notamment par le biais d'antidépresseurs, dont l'efficacité sera discutée en fin d'article. Neuropathic pain syndromes are characterized by intense and long lasting pain that is resistant to usual analgesics. Patients are therefore at high risk of decreased quality of life and impaired well-being. Using a case report, we will consider in this article the diagnosis and treatment of neuropathic pain as well as its impact on the quality of life including psychological consequences such as depression and anxiety. We will present simple and reliable scales that can help the general practitioner evaluate the neuropathic component of the pain syndrome and its related psychiatric co-morbidities. This comprehensive approach to pain management should facilitate communication with the patient and help the practitioner select the most appropriate therapeutic strategy, notably the prescription of antidepressants, the efficacy of which we will discuss at the end of the article.

Environnements présentant un risque nouveau de contamination des travailleurs par des souches de Staphylococcus aureus résistantes à la méthicilline

L'exposition aux bactéries résistantes aux antibiotiques, en particulier à Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM (1)) sur le lieu de travail, a été montrée comme étant un facteur de risque pour la santé des opérateurs, la fréquence des contacts avec cette bactérie augmentant la probabilité d'en devenir porteur. En plus du fait que les SARM augmentent d'un facteur 4 le risque d'infection chez le porteur, le choix du traitement antibiotique en cas d'infection est fortement limité. C'est pourquoi il est important d'identifier les environnements de travail et les conditions qui favorisent la transmission de cette bactérie de l'animal à l'Homme. La résistance à la méthicilline est conférée au S. aureus par un élément génétique mobile, appelé « staphylococcal cassette chromosome » mec (SCCmec), qui contient le gène de résistance à la méthicilline, mecA. SCCmec a cinq formes (I, II, III, IV and V) qui ont été acquises et intégrées dans le génome de S. aureus lors d'événements indépendants de transfert horizontal. Certaines de ces lignées spécifiquement associées au bétail traité aux antibiotiques (tel que le complexe clonal 398, CC398 (2)), peuvent également coloniser le nez humain. Ainsi, la colonisation nasale ou contamination a été constatée chez 23 à 86 % des agriculteurs et vétérinaires ayant un contact direct avec des porcs, ainsi que chez un à cinq pour cent des personnes ayant une exposition indirecte (par exemple les membres de la famille d'agriculteurs, les visiteurs de la ferme). La pathogénicité du SARM CC398 pour l'Homme a été documentée dans une série de rapports décrivant des cas d'endocardite, d'otomastoïdite et de pneumonie. En outre, le SARM CC398 a été introduit dans des structures de santé (hôpitaux, cliniques, etc.) situées principalement dans les zones d'élevage à forte densité. Si les porcs sont des vecteurs bien connus de transmission de CC398 à l'Homme, d'autres animaux peuvent l'être également, tels que les dindes en Allemagne, comme illustré par le premier article cité dans cette note. Par ailleurs, la propagation de ces souches résistantes aux antibiotiques est inquiétante. Le deuxième article de cette note révèle l'apparition de souches de CC398 dans le lait de vache au Royaume-Uni pays où, jusqu'alors, la surveillance n'en avait pas détecté.

The spread of incompatibility-inducing parasites in sub-divided host populations.

BACKGROUND:Maternally transmitted symbionts have evolved a variety of ways to promote their spread through host populations. One strategy is to hamper the reproduction of uninfected females by a mechanism called cytoplasmic incompatibility (CI). CI occurs in crosses between infected males and uninfected females and leads to partial to near-complete infertility. CI-infections are under positive frequency-dependent selection and require genetic drift to overcome the range of low frequencies where they are counter-selected. Given the importance of drift, population sub-division would be expected to facilitate the spread of CI. Nevertheless, a previous model concluded that variance in infection between competing groups of breeding individuals impedes the spread of CI.RESULTS:In this paper we derive a model on the spread of CI-infections in populations composed of demes linked by restricted migration. Our model shows that population sub-division facilitates the invasion of CI. While host philopatry (low migration) favours the spread of infection, deme size has a non-monotonous effect, with CI-invasion being most likely at intermediate deme size. Individual-based simulations confirm these predictions and show that high levels of local drift speed up invasion but prevent high levels of prevalence across the entire population. Additional simulations with sex-specific migration rates further show that low migration rates of both sexes are required to facilitate the spread of CI.CONCLUSION:Our analyses show that population structure facilitates the invasion of CI-infections. Since some level of sub-division is likely to occur in most natural populations, our results help to explain the high incidence of CI-infections across species of arthropods. Furthermore, our work has important implications for the use of CI-systems in order to genetically modify natural populations of disease vectors.

Population genetic structure of the major malaria vector Anopheles darlingi (Diptera: Culicidae) from the Brazilian Amazon, using microsatellite markers

The population genetic structure of Anopheles darlingi, the major human malaria vector in the Neotropics, was examined using seven microsatellite loci from nine localities in central and western Amazonian Brazil. High levels of genetic variability were detected (5-25 alleles per locus; H E = 0.519-0.949). There was deviation from Hardy-Weinberg Equilibrium for 59.79% of the tests due to heterozygote deficits, while the analysis of linkage disequilibrium was significant for only two of 189 (1.05%) tests, most likely caused by null alleles. Genetic differentiation (F ST = 0.001-0.095; Nm = 4.7-363.8) indicates that gene flow is extensive among locations < 152 km apart (with two exceptions) and reduced, but not absent, at a larger geographic scale. Genetic and geographic distances were significantly correlated (R² = 0.893, P < 0.0002), supporting the isolation by distance (IBD) model. The overall estimate of Ne was 202.4 individuals under the linkage disequilibrium model, and 8 under the heterozygote excess model. Analysis of molecular variance showed that nearly all variation (~ 94%) was within sample locations. The UPGMA phenogram clustered the samples geographically, with one branch including 5/6 of the state of Amazonas localities and the other branch the Acre, Rondônia, and remaining Amazonas localities. Taken together, these data suggest little genetic structure for An. darlingi from central and western Amazonian Brazil. These findings also imply that the IBD model explains nearly all of the differentiation detected. In practical terms, populations of An. darlingi at distances < 152 km should respond similarly to vector control measures, because of high gene flow.

A deterministic model to assess the impact of AIDS interventions in countries with generalized HIV epidemic. An application to Botswana

General introductionThe Human Immunodeficiency/Acquired Immunodeficiency Syndrome (HIV/AIDS) epidemic, despite recent encouraging announcements by the World Health Organization (WHO) is still today one of the world's major health care challenges.The present work lies in the field of health care management, in particular, we aim to evaluate the behavioural and non-behavioural interventions against HIV/AIDS in developing countries through a deterministic simulation model, both in human and economic terms. We will focus on assessing the effectiveness of the antiretroviral therapies (ART) in heterosexual populations living in lesser developed countries where the epidemic has generalized (formerly defined by the WHO as type II countries). The model is calibrated using Botswana as a case study, however our model can be adapted to other countries with similar transmission dynamics.The first part of this thesis consists of reviewing the main mathematical concepts describing the transmission of infectious agents in general but with a focus on human immunodeficiency virus (HIV) transmission. We also review deterministic models assessing HIV interventions with a focus on models aimed at African countries. This review helps us to recognize the need for a generic model and allows us to define a typical structure of such a generic deterministic model.The second part describes the main feed-back loops underlying the dynamics of HIV transmission. These loops represent the foundation of our model. This part also provides a detailed description of the model, including the various infected and non-infected population groups, the type of sexual relationships, the infection matrices, important factors impacting HIV transmission such as condom use, other sexually transmitted diseases (STD) and male circumcision. We also included in the model a dynamic life expectancy calculator which, to our knowledge, is a unique feature allowing more realistic cost-efficiency calculations. Various intervention scenarios are evaluated using the model, each of them including ART in combination with other interventions, namely: circumcision, campaigns aimed at behavioral change (Abstain, Be faithful or use Condoms also named ABC campaigns), and treatment of other STD. A cost efficiency analysis (CEA) is performed for each scenario. The CEA consists of measuring the cost per disability-adjusted life year (DALY) averted. This part also describes the model calibration and validation, including a sensitivity analysis.The third part reports the results and discusses the model limitations. In particular, we argue that the combination of ART and ABC campaigns and ART and treatment of other STDs are the most cost-efficient interventions through 2020. The main model limitations include modeling the complexity of sexual relationships, omission of international migration and ignoring variability in infectiousness according to the AIDS stage.The fourth part reviews the major contributions of the thesis and discusses model generalizability and flexibility. Finally, we conclude that by selecting the adequate interventions mix, policy makers can significantly reduce the adult prevalence in Botswana in the coming twenty years providing the country and its donors can bear the cost involved.Part I: Context and literature reviewIn this section, after a brief introduction to the general literature we focus in section two on the key mathematical concepts describing the transmission of infectious agents in general with a focus on HIV transmission. Section three provides a description of HIV policy models, with a focus on deterministic models. This leads us in section four to envision the need for a generic deterministic HIV policy model and briefly describe the structure of such a generic model applicable to countries with generalized HIV/AIDS epidemic, also defined as pattern II countries by the WHO.

Population structure of the malaria vector Anopheles darlingi in Rondônia, Brazilian Amazon, based on mitochondrial DNA

Anopheles darlingi is the most important Brazilian malaria vector, with a widespread distribution in the Amazon forest. Effective strategies for vector control could be better developed through knowledge of its genetic structure and gene flow among populations, to assess the vector diversity and competence in transmitting Plasmodium. The aim of this study was to assess the genetic diversity of An. darlingi collected at four locations in Porto Velho, by sequencing a fragment of the ND4 mitochondrial gene. From 218 individual mosquitoes, we obtained 20 different haplotypes with a diversity index of 0.756, equivalent to that found in other neotropical anophelines. The analysis did not demonstrate significant population structure. However, haplotype diversity within some populations seems to be over-represented, suggesting the presence of sub-populations, but the presence of highly represented haplotypes complicates this analysis. There was no clear correlation among genetic and geographical distance and there were differences in relation to seasonality, which is important for malarial epidemiology.

Copy number variation and chromatin structure

The functional consequences of structural variation in the human genome range from adaptation, to phenotypic variation, to predisposition to diseases. Copy number variation (CNV) was shown to influence the phenotype by modifying, in a somewhat dose-dependent manner, the expression of genes that map within them, as well as that of genes located on their flanks. To assess the possible mechanism(s) behind this neighboring effect, we compared histone modification status of cell lines from patients affected by Williams-Beuren, Williams-Beuren region duplication, Smith-Magenis or DiGeorge Syndrome and control individuals using a high-throughput version of chromatin immuno-precipitation method (ChIP), called ChlP-seq. We monitored monomethylation of lysine K20 on histone H4 and trimethylation of lysine K27 on histone H3, as proxies for open and condensed chromatin, respectively. Consistent with the changes in expression levels observed for multiple genes mapping on the entire length of chromosomes affected by structural variants, we also detected regions with modified histone status between samples, up- and downstream from the critical regions, up to the end of the rearranged chromosome. We also gauged the intrachromosomal interactions of these cell lines utilizing chromosome conformation capture (4C-seq) technique. We observed that a set of genes flanking the Williams-Beuren Syndrome critical region (WBSCR) were often looping together, possibly forming an interacting cluster with each other and the WBSCR. Deletion of the WBSCR disrupts the expression of this group of flanking genes, as well as long-range interactions between them and the rearranged interval. We conclude, that large genomic rearrangements can lead to changes in the state of the chromatin spreading far away from the critical region, thus possibly affecting expression globally and as a result modifying the phenotype of the patients. - Les conséquences fonctionnelles des variations structurelles dans le génome humain sont vastes, allant de l'adaptation, en passant par les variations phénotypiques, aux prédispositions à certaines maladies. Il a été démontré que les variations du nombre de copies (CNV) influencent le phénotype en modifiant, d'une manière plus ou moins dose-dépendante, l'expression des gènes se situant à l'intérieur de ces régions, mais également celle des gènes se trouvant dans les régions flanquantes. Afin d'étudier les mécanismes possibles sous-jacents à cet effet de voisinage, nous avons comparé les états de modification des histones dans des lignées cellulaires dérivées de patients atteints du syndrome de Williams-Beuren, de la duplication de la région Williams-Beuren, du syndrome de Smith-Magenis ou du syndrome de Di- George et d'individus contrôles en utilisant une version haut-débit de la méthode d'immunoprécipitation de la chromatine (ChIP), appelée ChIP-seq. Nous avons suivi la mono-méthylation de la lysine K20 sur l'histone H4 et la tri-méthylation de la lysine K27 sur l'histone H3, marqueurs respectifs de la chromatine ouverte et fermée. En accord avec les changements de niveaux d'expression observés pour de multiples gènes tout le long des chromosomes affectés par les CNVs, nous avons aussi détecté des régions présentant des modifications d'histones entre les échantillons, situées de part et d'autre des régions critiques, jusqu'aux extrémités du chromosome réarrangé. Nous avons aussi évalué les interactions intra-chromosomiques ayant lieu dans ces cellules par l'utilisation de la technique de capture de conformation des chromosomes (4C-seq). Nous avons observé qu'un groupe de gènes flanquants la région critique du syndrome de Williams-Beuren (WBSCR) forment souvent une boucle, constituant un groupe d'interactions privilégiées entre ces gènes et la WBSCR. La délétion de la WBSCR perturbe l'expression de ce groupe de gènes flanquants, mais également les interactions à grande échelle entre eux et la région réarrangée. Nous en concluons que les larges réarrangements génomiques peuvent aboutir à des changements de l'état de la chromatine pouvant s'étendre bien plus loin que la région critique, affectant donc potentiellement l'expression de manière globale et ainsi modifiant le phénotype des patients.

Dispersions dans la réalisation autonome des activités de la vie quotidienne (AVQ) dans la démence.

Un premier article présentait la réalisation autonome des activités de la vie quotidienne (AVQ) dans la démence. Cette réalisation est constituée de deux phases : l'articulation du sujet avec l'objectif et le déroulement proprement dit. Dans ce second article, nous présentons une typologie des actions-dispersions, précisant la deuxième phase. Considérant le sujet autonome en lien intentionnel avec l'activité, nous définissons les dispersions comme un désengagement de l'activité. L'analyse des dispersions vise à comprendre plus exactement et de façon différenciée la réalisation des AVQ en cas de démence. Notre approche anthropologique, qui intègre les dimensions psychologiques et comportementales, se démarque des approches comportementaliste et neuropsychologique, en ce sens qu'elle permet d'intégrer les conduites dans leur ordre de réalité et au sein de la structure d'ensemble de l'activité. A partir d'observations visant l'intentionnalité du sujet, nous avons dégagé des types de dispersion, leurs origines - dans le sens de moment d'apparition - et leurs formes. Nous illustrons cette typologie par des exemples extraits d'une prise en soin. Les deux articles se complètent pour présenter un modèle fonctionnel définissant la réalisation des AVQ en cas de démence. Il s'agit d'un schème théorique permettant d'interpréter et d'anticiper le fonctionnement du sujet dément afin de le guider, tout en lui laissant une marge de maîtrise de son milieu quotidien.

La réalisation autonome des activités de la vie quotidienne dans la démence.

A côté de la pratique psychothérapique, de la recherche en laboratoire et des travaux classificatoires, nous proposons une approche anthropologique de la démence. Cette approche combine et coordonne recherche, réhabilitation et transfert des résultats dans les soins. Les activités de la Lebenswelt nous servent de situation d'observation participante. Elles satisfont les conditions nécessaires pour comprendre le patient souffrant de démence comme sujet, agent de ses actions et animé d'une motivation qui lui est propre. C'est à partir du fonctionnement subjectif, constituant une unité Individu-Environnement, que nous pouvons à la fois évaluer l'autonomie, la respecter et la promouvoir. L'étude du cas présenté sert à illustrer cette approche fonctionnelle et à définir trois catégories ancrées dans la réalisation des activités de la vie quotidienne (AVQ) : articulation, lien intentionnel et transition critique. A partir d'extraits d'observations d'une patiente réalisant deux types d'AVQ (prise du repas et toilette-habillage), nous faisons une analyse qualitative des moments-clés correspondant à nos catégories, du point de vue des capacités de la patiente et du point de vue des aides offertes. L'ordre descriptif et catégoriel de notre travail permet de dégager une structure générale en deux phases de la réalisation autonome des AVQ dans la démence.

La dinàmica de les práctiques científiques des del punt de vista de l'experiencialisme

La tesi doctoral titulada "La Dinàmica de les Pràctiques Científiques des d'un punt de vista experiencialista" té com a objectiu oferir una alternativa a les tesis de Kuhn defensades a l'"Estructura de les Revolucions Científiques". En aquest sentit, s'utilitzaran diferents experiments i models teòrics actuals en l'àmbit de les ciències cognitives per tal de superar la teoria estructuralista de la cognició, quee Kuhn proposa com la base de la seva filosofia de la ciència. Contràriament a aquesta teoria, l'experiencialisme se situa lluny de les tesis estructuralistes, en la mesura en què assumeix que la cognició humana emergeix des de la dinàmica interactiva dels agents cognitius humans entre ells en un entorn material, en tant que agents corporals. A partir d'aquesta interacció dinàmica, l'ésser humà genera un horitzó de sentit. Ja que la interacció entre els éssers humans en un entorn cultural i material és complex, dinàmic i canviant, la generació de sentit emergent no és com una estructura semàntica, coherent i sistemàtica, sinó que ha de ser considerada com un conjunt asistemàtic de perspectives exploratòries que se succeeixen en el temps, en funció dels diferents contextos i propòsits que un agent corporal porta a terme al llarg de la seva interacció dinàmica i temporal amb l'entorn. Com a resultat de tot això, els èssers humans apliquen diferents criteris interactius que donen lloc a diferents perspectives per categoritzar o estructurar el món material i cultural. Aquest punt de vista és completament diferent del kuhnià, donat que el segon argumenta que cada èsser humà té la seva pròpia Gestalt o estructura semàntica que projecta "a priori" sobre la realitat. Aquesta diferència serà molt important no només des d'un punt de vista teòric, sinó també des d'un punt de vista pràctic. Per exemple, s'argumentarà que en l'àmbit de la didàctica de les ciències empíriques, es poden produir canvis beneficiosos significatius si s'utilitzen tesis extretes del model experiencialista de la cognició humana, i es deixen de banda el cognitivisme i el teoreticisme, que són actualment les bases teòriques de la manera en qué funciona l'educació científica. Finalment, conclourem afirmant que la visió experiencialista de la cognició implica assumir una forta relació entre l'ètica i la ciència, puix que els èssers humans són capaços d'utilitzar diferents criteris interactius per explorar la realitat i, per tant, sempre poden buscar millors estragègies per entendre's els uns amb els altres.

Genetic structure of Aedes aegypti in the city of Córdoba (Argentina), a recently reinfested area

To understand the transmission of a vector-borne disease, knowledge of the magnitude of dispersal among vector populations is essential because of its influence on pathogen transfer. The principal vector of dengue, the most common arboviral disease in the world, is the mosquito Aedes aegypti (L.). This tropical and subtropical species is native to Africa but has dispersed worldwide since the XV century. In Argentina, the species was declared eradicated in 1963, but has reinfested the country in recent years. In the present work, we used RAPD-PCR markers to assess the levels of genetic variability and differentiation among populations of Ae. aegypti (the vector of dengue and yellow fever) in Córdoba, the second largest city in Argentina. We detected similar levels of genetic variability (He between 0.351-0.404) across samples and significant genetic differentiation between most population pairs within the city (F ST between 0.0013-0.0253). Genetic distances indicate that there are three distinct groups, formed predominantly by populations that are connected by, or near, main roads. This suggests that, in addition to other factors such as availability of oviposition sites or step-by-step migration, passive transport plays an important role in gene flow within the city.