Social Dynamics in Paper Wasps: The case of nest-drifting in Polistes canadensis

Le passage de la vie solitaire à la vie sociale représente une des principales transitions évolutives. La socialité a évolué au sein de plusieurs taxons du règne animal et notamment chez les insectes sociaux qui ont atteint son niveau le plus élevé : l'eusocialité. Les colonies d'insectes sociaux se composent d'une reine, qui monopolise la reproduction, et d'ouvrières, non-reproductrices ou parfois stériles, qui aident à élever la descendance de la reine. Selon la théorie de la sélection de parentèle, les ouvrières augmentent leur fitness (succès reproducteur) non pas à travers leur propre progéniture, mais en aidant des individus apparentés (leur reine) à produire davantage de descendants. Cette théorie prédit ainsi que les ouvrières ont un intérêt à rester fidèles à leur nid natal. Toutefois, chez la guêpe tropicale Polistes canadensis, de nombreuse ouvrières visitent d'autres nids que leur nid natal : un phénomène appelé « dérive des ouvrières ». Le but de ce doctorat est ainsi de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans ce comportement particulier des ouvrières ainsi que ces implications pour la théorie de la sélection de parentèle. Nous avons examiné le comportement de dérive des ouvrières à travers une étude des dynamiques sociales chez la guêpe tropicale P. canadensis. Mes résultats montrent que les populations de P. canadensis se composent en différentes agrégations de nids. Malgré de précédentes suggestions, on n'observe qu'une faible viscosité génétique au sein des populations de P. canadensis étudiées. On retrouve toutefois un degré d'apparentement entre nids d'une même agrégation. Ceci suggère que les ouvrières dériveuses sont susceptibles de bénéficier de fitness indirect en aidant les nids proches géographiquement. De plus, ces échanges d'ouvrières ne semblent pas accidentels puisque l'on constate des variations de taux de dérive et puisque les déplacements observés entre nids persistent sur plusieurs périodes de temps. La charge de travail, qui correspond aux différences d'effort de fourragement entre nid visités et natals, est décrite dans notre étude comme potentiel facteur expliquant le comportement de dérive des ouvrières chez P. canadensis. Nos expériences de retrait d'ouvrières et de couvain ont révélées que les dériveuses ne semblent pas répondre aux changements de besoins en aide des nids visités. Les ouvrières dériveuses biaisent leur effort en aidant leur propre nid, par lequel elles bénéficient le plus en termes de fitness indirect, avant de se consacrer à tout autre nid. Dans l'ensemble, ces résultats sur la dérive des ouvrières chez P. canadensis sont cohérents et suggèrent que ce comportement est une importante stratégie de reproduction alternative chez cette espèce qui contribue à la fitness indirecte de ces ouvrières non-reproductrices. De plus, ce doctorat apporte des informations sur la structure génétique des populations de guêpes Polistes et décrit le rôle des ouvrières inactives. Celles-ci semblent servir de réserve en ouvrières apportant du support à la colonie dans l'éventualité d'une perte d'individus. Plus généralement, ce travail met l'accent sur l'organisation complexe et l'adaptabilité des individus dans les sociétés d'insectes. - One major transition in evolution is the shift from solitary to social life. Sociality has evolved in a few taxa of the animal kingdom, most notably in the social insects which have achieved the highest level of sociality: eusociality. Colonies of social insects are formed by a reproductive queen, and many non-reproductive or sterile workers who help raise their mother queen's offspring. Kin selection theory explains worker behaviour in terms of the indirect fitness they gain from raising non-offspring kin. It therefore predicts that workers should stay faithful to their natal nests, to which they are the more related. However, in the tropical paper wasps Polistes canadensis, high levels of nest-drifting, whereby workers spend time on other neighbouring nests, has been reported. This PhD aimed at understanding the mechanisms involved in this peculiar behaviour as well as its implications for kin selection theory. I examined nest-drifting through the study of the social dynamics of the tropical paper wasp P. canadensis. My results showed that populations of this species of paper wasps are composed of different aggregations of nests. The studied populations showed little limited dispersal (viscosity), despite previous suggestion, but nests within these aggregations were more related to each other than nests outside of aggregations. This suggested that drifters may benefit from indirect fitness when helping on neighbouring nests. Drifting was unlikely to be accidental since we found drifting patterns at various rates and consistently over several time periods during monitoring. Workload (differences in colony-level foraging effort) was also a potential factor explaining nest-drifting in P. canadensis. Worker and brood removal experiments revealed that drifters do not respond to any changes in the need for help in the non-natal nests they visit. Drifters thus bias their help in their natal nests, from which they may benefit the most in terms of indirect fitness, before investing in others. Altogether, these results on nest-drifting in P. canadensis are consistent and suggest that nest-drifting is an important alternative reproductive strategy, contributing to the indirect fitness benefits gained by non-reproductive wasps. Additionally, this PhD provides information on the genetic structure of paper wasps' populations and demonstrates the role of inactive or lazy wasps as a "reserve worker force", which provides resilience to the colony in the event of worker mortality. More generally, this work further highlights the complex organization and adaptability of individuals in insect societies.

Gregorius IX, papa, Decretales, libri I-II.

Cet exemplaire de la Lectura d’Henri de Suso sur les Décrétales, dont il ne reste que le premier volume, présente la particularité de contenir aussi le texte des Décrétales, chacune d’elles étant suivie par le commentaire correspondant. Certaines anomalies de la copie permettent de préciser que les copistes avaient comme modèle deux manuscrits différents, un pour la Lectura et l’autre pour les Décrétales dans une édition augmentée des Novelles d'Innocent IV, qui devaient être insérées à la suite des titres correspondants, selon la prescription pontificale de 1245. Le texte même des Novelles qui n’était pas commenté dans la Lectura n’a pas été repris dans la copie, sauf l’Extravagante Quia frequenter, au f. 37v, et Sext. I, 13, 1, au f. 133. F. 1-360v. F. 1-177v. "Apparatus [HENRICI de SEGUSIO cardinalis] Ostiensis super textum Decretalium". [Prooemium:] "[A]d Dei omnipotentis gloriam et universalis ecclesie decus et decorem necnon rei publice et maxime scolasticorum utilitatem... - ...emendate"; — [In epistola dedicatoria Gregorii IX:] "Vicarius regis pacifici ad communem utilitatem et maxime studencium quinque compilationes... - ...et punit" (éd.Venise, I, 3-3v). — "Incipit liber primus Decretalium". [GREGORIUS IX papa, Epistola dedicatoria, salutatio] ; suivi de [HENRICUS DE SEGUSIO, Lectura :] "Gregorius episcopus. Omnes sunt episcopi licet vocentur archiepiscopi, primates vel patriarche... de manu apud eum"; — [GREGORIUS IX papa, Epistola dedicatoria] terminée par l'inscription rubriquée de la première Décrétale; suivi de: [HENRICUS DE SEGUSIO, Lectura in epistola dedicatoria :] "Rex. Regum et omnium potestatum. VIII di. que contra mores... - ...super verbo hac tantum"; et de [ID., Lectura in prima rubrica : ]"Quoniam omne quod non est in fine... - ...de fide catholica" (éd.Venise, I, 3v-5) (1-2v). — Extra 1, 1, 1 ; suivi de [ID., Lectura : ] "Firmiter credimus. Bene dicit nam dubius in fine... - ...Extra 1, 37, 1 ; suivi de [ID., Lectura : ] "Clerici... Et si beneficio etc. careant... de foro compe.", incomplet de la fin par lacune matérielle (éd.Venise, I, 5-182, § 10) (2v-177v). A noter: var. de plusieurs lignes à l'explicit des commentaires sur Extra 1, 1, 2 et 1, 3, 11. A noter les anomalies suivantes :L’inscription de chaque Décrétale, à quelques exceptions près, a été inscrite à la fin du texte de la Décrétale précédente. Le libellé: "Innocentius IIIIus" ou bien "Innocentius IIIIus in concil. Lugdun", qui a été inscrit à la fin des titres I, 3 (25v), 6, (85), 10 (103), 28 (132v), 29 (153), 30 (155v), 31 (164) correspond, en fait, à l'inscription des Novelles d'Innocent IV éditées dans le Sexte, livre I, en tête des titres 3, 6, 8, 13, 14, 15, 16.Au f. 37v, à la suite d'Extra 1, 6, 6, le texte de la constitution d'Innocent IV Quia frequenter a été copié, puis exponctué en marge par un correcteur avec la mention "vacat": "Quia frequenter in electione summorum pontificum colupna Dei... - ...minime computato" avec l'inscription: "Idem" écrite à la fin de la Décrétale précédente qui renvoie à Alexandre III. Sur ce texte qui n’a pas été repris dans le Sexte ; cf. H. Singer, Zeitschrift der Savigny-Stiftung für Rechtesgeschichte, Kan. Abt., VI (1916), 1-140 (éd. Friedberg, 946, Sext. 1, 6, 3, note c). Autres manuscrits recensés : Londres, B.L. ms. Add. 18368, f. 8v ; Paris, BNF ms. latin 14324, f. 234 ; Paris, Bibl. Sainte-Geneviève ms. 339, f. 90 ; Prague, I-B4, f. ? (renseignement aimablement communiqué par Michèle Bégou-Davia).Au f. 133, le titre I, 28 est suivi du texte de Sext. I, 13, 1.Au f.114v, le texte d’Extra 1, 15, 1 §1-6 a été copié une première fois dans le module de la glose à la fin d'un cahier, puis exponctué en marge avec la mention "vacat" et recopié dans le gros module habituel sur un feuillet additionnel (115).Aux ff. 133v-134, les Décrétales 1, 29, 3 et 4, suivies de leurs commentaires, ont été interverties ; de même que les Décrétales 1, 29, 42 et 43, aux ff. 152v-153v. F. 178-360v. "Incipit liber secundus". Extra 2, 1, 1 ; suivi de [HENRICUS DE SEGUSIO, Lectura:] "[D]e Quovultdeo etc. Supple ita statutum est d. n. sed propter hoc plene non subvenitur constronccioni [sic].." - ... Extra 2, 30, 6 "... archid. c. fi. § fi". "Explicit liber secundus. Benedictus sit Deus." (éd.Venise, II, 2-209v). Comme dans le livre I, le libellé inscrit à la fin des titres II, 1 (187), 2 (196v), 5 (202), 13 (240), 14 (247), 15 (249), 18 (252v), 25 (312v), 27 (329v), 28 (357v) correspond à l'inscription des Novelles d'Innocent IV éditées dans le Sexte, livre II, en tête des titres 1-3, 5-7, 9, 12, 14, 15.Au f. 196v, le copiste a copié à la suite les commentaire sur Extra 2, 2, 19 et 20, omettant le texte de Extra 2, 20 qu'il a dû ajouter ensuite dans la marge. Au f. 205, le copiste a mal apprécié l’espace réservé pour Extra 6, 2, le texte commencé normalement en gros module d'écriture, se poursuit en petit module et se termine dans la marge inférieure. De même, au f. 227, les dernières lignes d’ Extra 12, 7 ont dû être écrites dans la marge, avec un signe de renvoi. F. 360v-362. Commentaire anonyme sur Extra 2, 28, 59 De appellationibus: "Ut debitus honor etc. More solito dominus Innocencius premittit causam constitutionis exprimens duas causas motivas: qualiter hec constitutio promulgatur antipophornando... - ... se scit et c. arguta". A noter, f. 1-72v, en marge. PETRUS DE SAMPSONA, Distinctiones super Decretalibus 1, 1, 1-1, 6, 44, excerpta; cf. M. Bertram, "Pierre de Sampson et Bernard de Montmirat...", dans L'Eglise et le droit dans le Midi (XIIIe-XIVe s.) (Cahiers de Fanjeaux, 29), Toulouse, 1994, 37-74 et part. 66, parmi les mss recensés. En marge de l'inscription de l'épitre de Grégoire IX: "Greg. ep. etc. Dominus papa Christi universitatis vicarius set episcopus dicitur singularis quare dominus papa dicatur servus... - ...a papa"; en marge de l'épitre dédicatoire: "Rex pacificus quarum alique propter nimiam similitudinem quedam propter contrarietatem sed numquid in hac compilacione... - ...per totum", incipit A de M. Bertram, art. cit., 64 (1) ; — en marge de la Lectura sur l'épitre dédicatoire: Rex pacificus dicitur esse pacificus et Christus pacem diligit temporalem... - ...approbatur" (1v). — Dernière glose en marge d'Extra 1, 6, 44: "Itaque interim etc. Hii etiam qui pape... - ... et similibus" (72v). A noter, au f. 55v, à la fin de la glose, la signature "P. Sampsone" et au f. 67, "P. Samp.". F. 1-69v, passim et 124v-125. Gloses marginales ajoutées par une main cursive anglaise, contemporaine de la copie. « Doctoribus. Qui faciunt universitatem... - ...dilectus. [signé] Abb(at)is" (Bernardus de Montmirat, Lectura in Decretales, ed. Venise, 1588, I, 2) (1). —En marge de la Lecture sur Extra 1, 6, 42: "B. in apostillis suis dicit quod si aliquis potestatem... - ...commento Hostiensis" (69v).

Clinical review: Neuromonitoring - an update.

ABSTRACT: Critically ill patients are frequently at risk of neurological dysfunction as a result of primary neurological conditions or secondary insults. Determining which aspects of brain function are affected and how best to manage the neurological dysfunction can often be difficult and is complicated by the limited information that can be gained from clinical examination in such patients and the effects of therapies, notably sedation, on neurological function. Methods to measure and monitor brain function have evolved considerably in recent years and now play an important role in the evaluation and management of patients with brain injury. Importantly, no single technique is ideal for all patients and different variables will need to be monitored in different patients; in many patients, a combination of monitoring techniques will be needed. Although clinical studies support the physiologic feasibility and biologic plausibility of management based on information from various monitors, data supporting this concept from randomized trials are still required.

Behavioural Flexibility: evolutionary past and its role in a changing world

A través de la historia de la vida, gran parte de los organismos han desarrollado estrategias para responder a un mundo en constante cambio. Hoy en día, las actividades humanas producen cambios ambientales a una velocidad sin precedentes, lo cual se traduce en grandes desafíos para la persistencia de biodiversidad. Esta investigación evalúa las respuesta de los animales a los cambios ambientales enfocándose en la flexibilidad del comportamiento como estrategia adaptativa. En una primera aproximación a una escala evolutiva, se otorgan evidencias del vínculo hasta ahora tenue entre la cognición e historias de vida, entregando un claro apoyo a la relación entre longevidad, vida reproductiva y el tamaño del cerebro en mamíferos. La longevidad es el centro de muchas hipótesis respecto a las ventajas de desarrollar un cerebro grande, como por ejemplo en la hipótesis del buffer cognitivo y las respuestas flexibles frente a nuevos ambientes. En un segundo nivel, se abordan factores extrínsecos e intrínsecos que podrían explicar las diferencias individuales en innovación, un componente clave en la flexibilidad del comportamiento. Por medio de una aproximación experimental, se evalúan potenciales escenarios que podrían conducir a consistentes diferencias individuales en uno de los principales factores subyacentes a la innovación (i.e. la motivación), y el potencial control endocrino sobre estos escenarios. Posteriormente, con el objetivo de evaluar la respuesta de los animales frente a los cambios ambientales actuales, se explora la respuesta de los animales frente a una de las actividades humanas mas disruptivas sobre los ecosistemas, la urbanización. Por medio de un analisis filogenetico comparativo a nivel global en aves se abordan los mecanismos implicados en la perdida de biodiversidad observada en ambientes urbanos. Los resultados entregan evidencias sobre la importancia de procesos de dispersión local junto con el papel clave de los rasgos de historia de vida, pero en un sentido diferente al clasicamente pensado. Finalmente por medio de una revisión bibliográfica se entregan evidencias teóricas y empíricas que respaldan el rol clave de la flexibilidad del comportamiento en confrontar los desafíos de una vida urbana. La integración de estos resultados muestra cómo el pasado evolutivo contribuye a hacer frente a los retos ambientales actuales, y pone de relieve posibles consecuencias ante un planeta más cambiante que nunca.

Strong reproductive barriers in a narrow hybrid zone of West-Mediterranean green toads (Bufo viridis subgroup) with Plio-Pleistocene divergence

Background One key question in evolutionary biology deals with the mode and rate at which reproductive isolation accumulates during allopatric speciation. Little is known about secondary contacts of recently diverged anuran species. Here we conduct a multi-locus field study to investigate a contact zone between two lineages of green toads with an estimated divergence time of 2.7 My, and report results from preliminary experimental crosses. Results The Sicilian endemic Bufo siculus and the Italian mainland-origin B. balearicus form a narrow hybrid zone east of Mt. Etna. Despite bidirectional mtDNA introgression over a ca. 40 km North-South cline, no F1 hybrids could be found, and nuclear genomes display almost no admixture. Populations from each side of the contact zone showed depressed genetic diversity and very strong differentiation (FST = 0.52). Preliminary experimental crosses point to a slightly reduced fitness in F1 hybrids, a strong hybrid breakdown in backcrossed offspring (F1 x parental, with very few reaching metamorphosis) and a complete and early mortality in F2 (F1 x F1). Conclusion Genetic patterns at the contact zone are molded by drift and selection. Local effective sizes are reduced by the geography and history of the contact zone, B. balearicus populations being at the front wave of a recent expansion (late Pleistocene). Selection against hybrids likely results from intrinsic genomic causes (disruption of coadapted sets of genes in backcrosses and F2-hybrids), possibly reinforced by local adaptation (the ranges of the two taxa roughly coincide with the borders of semiarid and arid climates). The absence of F1 in the field might be due to premating isolation mechanisms. Our results, show that these lineages have evolved almost complete reproductive isolation after some 2.7 My of divergence, contrasting sharply with evidence from laboratory experiments that some anuran species may still produce viable F1 offspring after > 20 My of divergence.

Similar patterns of local barn owl adaptation in the Middle East and Europe with respect to melanic coloration

The maintenance of phenotypic variation is a central question in evolutionary biology. A commonly suggested mechanism is that of local adaptation, whereby different phenotypes are adapted to alternative environmental conditions. A recent study in the European barn owl (Tyto alba) has shown that natural selection maintains a strong clinal variation in reddish pheomelanin-based coloration. Studies in the region where phenotypic variation in this owl is the highest in Europe have further demonstrated that dark-reddish and pale-reddish owls exploit open and wooded habitats, predate voles and wood mice, and are long-tailed and short-tailed, respectively. However, it remains unclear as to whether these traits evolved as a consequence of allopatric evolution of dark colour in northern Europe and white colour in southern Europe, during which owls could have also evolved different morphologies and foraging behaviour. This scenario implies that covariation between coloration and foraging behaviour could be a specificity of the European continent, which is not found in other worldwide-distributed populations. To investigate this issue we studied a barn owl population in the Middle East. Our results show that, as in Central Europe, dark-reddish female owls breed more often in the open landscape than their pale-reddish female conspecifics, their offspring are fed with more voles than Muridae, and they are longer-winged and longer-tailed. These findings indicate that in the barn owl the association in females between pheomelanin-based coloration and foraging behaviour and morphology is not restricted to the European continent but may well evolve in sympatry in many barn owl populations worldwide.

Bilan de santé à 50 ans: formation des médecins praticiens en prévention clinique

En 1994, l'entreprise Ciba SC située à Monthey (canton du Valais, Suisse) a décidé d'élargir ses actions de promotion de la santé en offrant à ses collaborateurs de 50 ans une consultation médicale intitulée "Bilan de santé". 1.1. Historique. 1.2. Prolongation du projet auprès des praticiens. 2. Population et méthodes. 2.1. Médecins et module de formation : Réalisation du "Module de consultation des 50 ans en pratique ambulatoire, remboursement, évaluation du module de formation. 2.2. Collaborateurs des usines de Monthey. 2.3. Réalisation pratique et déroulement de la consultation. 2.4. Evaluation de l'impact du projet. 3. Résultats. 3.1. Participation, habitudes de vie et santé des participants : tabagisme, alimentation, activité physique, alcool, drogues, médicaments, situation de vie et état psychique, prévention routière, vaccinations, hypercholestérolémie, données cliniques, facteurs de risques identifiés et reportés par le médecin. 3.2. Evaluation, l'opinion des patients : satisfaction, conséquences sur les habitudes de vie. 3.3. Evaluation, l'opinion des praticiens : satisfaction, impact et souhaits perçus chez les médecins, déroulement de la consultation, examens de laboratoire, rémunération. 4. Discussion. 5. Conclusion.

Human cooperation based on punishment reputation.

The threat of punishment usually promotes cooperation. However, punishing itself is costly, rare in nonhuman animals, and humans who punish often finish with low payoffs in economic experiments. The evolution of punishment has therefore been unclear. Recent theoretical developments suggest that punishment has evolved in the context of reputation games. We tested this idea in a simple helping game with observers and with punishment and punishment reputation (experimentally controlling for other possible reputational effects). We show that punishers fully compensate their costs as they receive help more often. The more likely defection is punished within a group, the higher the level of within-group cooperation. These beneficial effects perish if the punishment reputation is removed. We conclude that reputation is key to the evolution of punishment.

Selection on a eumelanic ornament is stronger in the tropics than in temperate zones in the worldwide-distributed barn owl.

Spatial variation in the pattern of natural selection can promote local adaptation and genetic differentiation between populations. Because heritable melanin-based ornaments can signal resistance to environmentally mediated elevation in glucocorticoids, to oxidative stress and parasites, populations may vary in the mean degree of melanic coloration if selection on these phenotypic aspects varies geographically. Within a population of Swiss barn owls (Tyto alba), the size of eumelanic spots is positively associated with survival, immunity and resistance to stress, but it is yet unknown whether Tyto species that face stressful environments evolved towards a darker eumelanic plumage. Because selection regimes vary along environmental gradients, we examined whether melanin-based traits vary clinally and are expressed to a larger extent in the tropics where parasites are more abundant than in temperate zones. To this end, we considered 39 barn owl species distributed worldwide. Barn owl species living in the tropics displayed larger eumelanic spots than those found in temperate zones. This was, however, verified in the northern hemisphere only. Parasites being particularly abundant in the tropics, they may promote the evolution of darker eumelanic ornaments.

Excision of the Staphylococcal Cassette Chromosome mec (SCCmec) and its crucial role in the horizontal transfer of methicillin resistance in staphylococci.

Staphylococcus aureus est un pathogène humain majeur ayant développé des résistances contre la quasi totalité des antibiotiques disponibles, incluant la très importante famille des β- lactamines. La résistance à cette classe d'antibiotiques est conférée par la « Staphylococcal Cassette Chromosome mec » (SCCmec), qui est un élément génétique mobile capable de s'insérer dans le chromosome bactérien et capable d'être transféré horizontalement chez d'autres staphylocoques. Le mécanisme moléculaire impliqué dans ce transfert horizontal demeure largement inconnu. L'une des premières étapes du transfert est l'excision du SCC mec du chromosome bactérien. Cette excision est promue par des enzymes codées par l'élément SCCmec lui- même et appelées de ce fait « Cassette Chromosome Recombinases » (Ccr). L'un des buts de ce travail de thèse a été de comprendre la régulation de l'expression des gènes codant pour les Ccr recombinases. En utilisant des outils moléculaires originaux, nous avons été en mesure de démontrer en premier lieu que les Ccr recombinases étaient exprimées de façon « bistable », c'est à dire qu'uniquement quelques pourcents de cellules dans une population exprimaient ces gènes à un temps donné. Dans un deuxième temps, nous avons également démontré que l'expression de ces gènes était régulée par des facteurs étrangers au SCC mec. L'expression bistable des recombinases est un concept important. Effectivement, cela permet à la majorité des cellules d'une population de conserver l'élément SCC mec, alors que seulement une petite fraction le perd afin de le rendre disponible pour un transfert. Ainsi, alors que l'élément SCC mec continue de se propager avec la multiplication des bactéries Staphylococcus aureus résistant à la méticilline (SARM), il peut être simultanément transmis à des souches susceptibles (Staphylococcus aureus susceptible à la méticilline, SASM), entraînant l'apparition de nouveaux SARM. De façon très intéressante, le fait que cette bistabilité est contrôlée par les bactéries, et non le SCCmec lui-même, montre que la décision de transférer ou non la cassette SCC mec appartient à la bactérie. En conséquence, il doit exister dans la nature des souches qui sont plus ou moins aptes à effectuer ce transfert. En nous appuyant sur ces observations, nous avons montré que l'excision du SCC mec était effectivement régulée de façon très étroite au cours de la division cellulaire, et ne se passait que pendant un temps limité au début de la croissance. Ce résultat est compatible avec une régulation génétique commandée par la densité cellulaire, qui pourrait être dépendante de la production de signaux extracellulaires, du type que l'on rencontre dans le quorum sensing. Les signaux hypothétiques entraînant l'excision du SCC mec restent inconnus à l'heure actuelle. La connaissance de ces signaux pourrait se révéler très importante afin de développer des stratégies pour interférer avec la dissémination de la résistance au β-lactamines. Deux sujets additionnels ont été logiquement investigués au vu de ces premiers résultats. Premièrement, si certaines souches de SARM sont plus ou moins aptes à déclencher l'excision du SCC mec, de même certaines souches de SASM devraient être plus ou moins aptes à acquérir cet élément. Deuxièmement, afin d'étudier ces mécanismes de transfert au niveau épidémiologique, il nous a été nécessaire de développer des outils nous permettant d'explorer le phénomène à une plus large échelle. Concernant le premier point, il a été postulé que certains SASM seraient réfractaires à l'intégration génomique d'un SCC mec en raison de polymorphismes particuliers à proximité du site d'insertion chromosomique (attB). En étudiant plus de 40 isolais de S. aureus, provenant de porteurs sains, nous avons confirmé ce polymorphisme dans l'environnement à'attB. De plus, nous avons pu montrer que ces régions polymorphiques ont évolué parallèlement à des groupes phylogénétiques bien connus. Ainsi, si des telles régions réfractaires à l'intégration de SCC mec existent, celles-ci devraient ségréger dans des complexes clonaux bien définis qui devraient être facilement identifiables au niveau épidémiologique. Concernant le second point, nous avons été capables de construire un système rapporteur de l'excision du SCCmec, en utilisant un plasmide à faible copie. Ce système consistait en un promoteur fort et un gène codant pour une protéine verte fluorescente (GFP) sous le contrôle d'un promoteur fort séparés à l'aide d'un élément SCC artificiel portant trois terminateurs de transcription. Ainsi, la fluorescence ne s'exprime que si l'élément SCC est excisé du plasmide. Ce système a été testé avec succès dans plusieurs types de staphylocoques, et est actuellement évalué dans d'autres souches et conditions stimulant ou inhibant l'excision. De manière générale, cette dissertation représente parcours scientifique à travers plusieurs aspects d'un problème de santé publique majeur en rapport avec la résistance bactérienne aux antibiotiques. Ce travail s'attaque à des problèmes fondamentaux concernant le transfert horizontal de l'élément SCC mec. De plus, il s'intéresse à des aspects plus généraux de cet élément génétique mobile qui pourraient se révéler très importants en terme de mouvement de gènes au sein des staphylocoques, voir d'autres bactéries gram-positives. Finalement ce travail de thèse met en place le fondamentaux requis pour des recherches futures visant à interférer avec le transfert horizontal de la résistance aux β-lactamines. - Staphylococcus aureus is a major human pathogen. Moreover, S. aureus have developed resistance to almost all available antibiotics, including the important family of β-lactam molecules. Intrinsic resistance to β-lactams is conferred by the Staphylococcal Cassette Chromosome mec (SCCmec), which is a mobile genomic island that inserts into the staphylococcal chromosome and can be horizontally transferred into other staphylococci. However, little is known about the molecular mechanisms involved in this horizontal transfer into naïve strains. One of the first steps in SCC mec horizontal transfer is its excision from the chromosome. Excision is mediated by recombinase enzymes that are encoded by SCC mec itself, and named accordingly Ccr recombinases - for Cassette Chromosome recombinases. One goal of this thesis was to understand the regulation these recombinase genes. By using original molecular tools we could demonstrate first that the Ccr recombinases were expressed in a "bistable" manner, i.e. in only few percentages of the bacterial cells at a given time, and second that they were regulated by determinants that were not encoded on the SCC mec element, but elsewhere on the staphylococcal genome. "Bistable" expression Ccr recombinases is an important concept. It allows SCC mec to be excised and thus available for horizontal transfer, while ensuring that only some cells, but not the whole population, loose their valuable SCC mec genes. Thus, while the SCC mec element expands with the multiplication of the MRSA colony, it can simultaneously be transmitted into methicillin-susceptible S. aureus (MSSA), which convert into new MRSA. Most interestingly, the fact that bistability was regulated by the cells, rather than by SCC mec, indicates that it was the choice of the bacteria to trigger or not SCC mec transfer. As a consequence, there must be, in nature, staphylococcal strains that are more or less prone to sustain SCC mec transfer. Following these seminal observations we found that excision was indeed tightly regulated during bacterial division, and occurred only during a limited period of time at the beginning of bacterial growth. This is compatible with cell-density mediated gene regulation, and may depend on the production of extracellular signal molecules that transmit appropriate orders to neighboring cells, such as in quorum sensing. The potential signal triggering SCCmec excision is as yet unknown. However, it could be critical in promoting the horizontal transfer of methicillin resistance, or for the possible development of means to interfere with it. Two additional hypothesis were logically investigated in the view of these first results. First, if some strains of MRSA might be more prone than others to promote SCC mec excision, then some strains of MS SA might be more or less prone to acquire the element as well. Second, to investigate these multiple mechanisms at an epidemiological level, one would need to develop tools amenable to explore S. aureus strains at a larger scale. Regarding the first issue, it was postulated by others that some MSSA might be refractory to SCC mec integration because they had peculiar DNA polymorphisms in the vicinity of the site-specific chromosomal entry point {attB) of SCC mec. By studying >40 S. aureus isolates from healthy carriers, we confirmed the polymorphism of the attB environment. Moreover, we could show that these polymorphic regions co-evolved with well-known phylogenic clonal clusters. Therefore, if SCCwec-refractory attB environments exist, then they would segregate in well- defined S. aureus clonal clusters that would be easy to identify at the epidemiological level. Regarding the second issue, we were able to construct a new excision reporter system in a low copy number S. aureus plasmid. The reporter system consists in a strong promoter driving a green fluorescent protein {gfp) gene, separated by an artificial SCC-like element carrying three transcriptional terminators. Thus, fluorescence is not expressed unless the SCC-like element is excised. The system has been successfully tested in several aureus and non- aureus staphylococci, and is now being applied to more strains and various excision- triggering or inhibiting conditions. Altogether the dissertation is a scientific journey through various aspects of a salient medical problem with regard to antibiotic resistance and public health threat. The research work tackles fundamental issues about the mechanisms of horizontal transfer of the SCC mec element. Moreover, it also addresses more general features of this mobile element, which could be of larger importance with regard to gene trafficking in staphylococci, and maybe other gram-positive bacteria. Finally, the dissertation sets the fundamentals for future work and possible new ways to interfere with the horizontal transfer of methicillin resistance.

Les émotions, bien connaître les siennes pour mieux gérer les leurs

L'adolescence est une période de modification profonde du vécu émotionnel, tant sur le plan qualitatif que quantitatif. La pathologie mentale vient, de plus, compliquer le processus de gestion des émotions, dans les excès ou les débordements; du côté des agirs, ou des manques, du côté de l'abrasion des affects ou de l'alexithymie. Les mouvements émotionnels suscités chez les saignants par les adolescents en souffrance sont colorés des mêmes excès. Pouvoir les reconnaître, les accepter et les gérer de manière souple et modulée nous offre de précieuses informations sur ce que vivent nos patients et leur permet de le percevoir et de mesurer leurs effets à travers un miroir et ainsi percevoir une part de leur fonctionnement. Cette capacité saignante a des vertus pare-excitantes et constitue un modèle de gestion des émotions que nos patients adolescents peuvent intégrer. Des ateliers prenant en compte la gestion des émotions complètent ce travail ardu du soignant qui mobilise son énergie et vield se questionner au plus près de ce qu'il vit et ressent dans sa fonction.

Adaptation to experimental alterations of the operational sex ratio in populations of Drosophila melanogaster.

Theory predicts that males adapt to sperm competition by increasing their investment in testis mass to transfer larger ejaculates. Experimental and comparative data support this prediction. Nevertheless, the relative importance of sperm competition in testis size evolution remains elusive, because experiments vary only sperm competition whereas comparative approaches confound it with other variables, in particular male mating rate. We addressed the relative importance of sperm competition and male mating rate by taking an experimental evolution approach. We subjected populations of Drosophila melanogaster to sex ratios of 1:1, 4:1, and 10:1 (female:male). Female bias decreased sperm competition but increased male mating rate and sperm depletion. After 28 generations of evolution, males from the 10:1 treatment had larger testes than males from other treatments. Thus, testis size evolved in response to mating rate and sperm depletion, not sperm competition. Furthermore, our experiment demonstrated that drift associated with sex ratio distortion limits adaptation; testis size only evolved in populations in which the effect of sex ratio bias on the effective population size had been compensated by increasing the numerical size. We discuss these results with respect to reproductive evolution, genetic drift in natural and experimental populations, and consequences of natural sex ratio distortion.

Train-the-trainer: E-learning zur Förderung einer praxisorientiertem Vermittlung von evidenzbasierter Medizin

Hintergrund: Trotz ihrer Etablierung als essentieller Bestandteil der medizinischen Weiter-/Fortbildung werden europa- wie schweizweit kaum Kurse in evidenzbasierter Medizin (ebm) angeboten, die - integriert im klinischen Alltag - gezielt Fertigkeiten in ebm vermitteln. Noch grössere Defizite finden sich bei ebm- Weiterbildungsmöglichkeiten für klinische Ausbilder (z.B. Oberärzte). Als Weiterführung eines EU-finanzierten, klinisch integrierten E-learning- Programms für Weiterbildungsassistenten (www.ebm-unity.org) entwickelte eine europäische Gruppe von medical educators gezielt für Ausbilder ein e-learning-Curriculum zur Vermittlung von ebm im Rahmen der klinischen Weiterbildung. Methode: Die Entwicklung des Curriculums umfasst folgende Schritte: Beschreibung von Lernzielen, Identifikation von klinisch relevanten Lernumgebungen, Entwicklung von Lerninhalten und exemplarischen didaktischen Strategien, zugeschnitten auf die jeweilige Lernumgebungen, Design von web-basierten Selbst-Lernsequenzen mit Möglichkeiten zur Selbstevaluation, Erstellung eines Handbuchs. Ergebnisse: Lernziele des Tutoren-Lehrgangs sind der Erwerb von Fertigkeiten zur Vermittlung der 5 klassischen ebm-Schritte: PICO- (Patient-Intervention-Comparison-Outcome)-Fragen, Literatursuche, kritische Literaturbewertung, Übertragung der Ergebnisse im eigenen Setting und Implementierung). Die Lehrbeispiele zeigen angehenden ebm-Tutoren, wie sich typische klinische Situationen wie z.B. Stationsvisite, Ambulanzsprechstunde, Journalclub, offizielle Konferenzen, Audit oder das klinische Assessment von Weiterbildungsassistenten gezielt für die Vermittlung von ebm nutzen lassen. Kurze E-Learning-Module mit exemplarischen «real-life»-Video-Clips erlauben flexibles Lernen zugeschnitten auf das knappe Zeitkontingent von Ärzten. Eine Selbst-Evaluation ermöglicht die Überprüfung der gelernten Inhalte. Die Pilotierung des Tutoren-Lehrgangs mit klinisch tätigen Tutoren sowie die Übersetzung des Moduls in weitere Sprachen sind derzeit in Vorbereitung. chlussfolgerung: Der modulare Train-the-Trainer-Kurs zur Vermittlung von ebm im klinischen Alltag schliesst eine wichtige Lücke in der Dissemination von klinischer ebm. Webbasierte Beispiele mit kurzen Sequenzen demonstrieren typische Situationen zur Vermittlung der ebm-Kernfertigkeiten und bieten medical educators wie Oberärzten einen niedrigschwelligen Einstieg in «ebm» am Krankenbett. Langfristiges Ziel ist eine europäische Qualifikation für ebm- Learning und -Teaching in der Fort- und Weiterbildung. Nach Abschluss der Evaluation steht das Curriculum interessierten Personen und Gruppen unter «not-for-profit»-Bedingungen zur Verfügung. Auskünfte erhältlich von rkunz@uhbs.ch. Finanziert durch die Europäische Kommission - Leonardo da Vinci Programme - Transfer of Innovation - Pilot Project for Lifelong Learn- ing 2007 und das Schweizerische Staatssekretariat für Bildung und Forschung.

Positive and negative regulation of cellular immune responses in physiologic conditions and diseases.

The immune system has evolved to allow robust responses against pathogens while avoiding autoimmunity. This is notably enabled by stimulatory and inhibitory signals which contribute to the regulation of immune responses. In the presence of a pathogen, a specific and effective immune response must be induced and this leads to antigen-specific T-cell proliferation, cytokines production, and induction of T-cell differentiation toward an effector phenotype. After clearance or control of the pathogen, the effector immune response must be terminated in order to avoid tissue damage and chronic inflammation and this process involves coinhibitory molecules. When the immune system fails to eliminate or control the pathogen, continuous stimulation of T cells prevents the full contraction and leads to the functional exhaustion of effector T cells. Several evidences both in vitro and in vivo suggest that this anergic state can be reverted by blocking the interactions between coinhibitory molecules and their ligands. The potential to revert exhausted or inactivated T-cell responses following selective blocking of their function made these markers interesting targets for therapeutic interventions in patients with persistent viral infections or cancer.

Functional diversification of duplicate genes through subcellular adaptation of encoded proteins.

BACKGROUND: Gene duplication is the primary source of new genes with novel or altered functions. It is known that duplicates may obtain these new functional roles by evolving divergent expression patterns and/or protein functions after the duplication event. Here, using yeast (Saccharomyces cerevisiae) as a model organism, we investigate a previously little considered mode for the functional diversification of duplicate genes: subcellular adaptation of encoded proteins. RESULTS: We show that for 24-37% of duplicate gene pairs derived from the S. cerevisiae whole-genome duplication event, the two members of the pair encode proteins that localize to distinct subcellular compartments. The propensity of yeast duplicate genes to evolve new localization patterns depends to a large extent on the biological function of their progenitor genes. Proteins involved in processes with a wider subcellular distribution (for example, catabolism) frequently evolved new protein localization patterns after duplication, whereas duplicate proteins limited to a smaller number of organelles (for example, highly expressed biosynthesis/housekeeping proteins with a slow rate of evolution) rarely relocate within the cell. Paralogous proteins evolved divergent localization patterns by partitioning of ancestral localizations ('sublocalization'), but probably more frequently by relocalization to new compartments ('neolocalization'). We show that such subcellular reprogramming may occur through selectively driven substitutions in protein targeting sequences. Notably, our data also reveal that relocated proteins functionally adapted to their new subcellular environments and evolved new functional roles through changes of their physico-chemical properties, expression levels, and interaction partners. CONCLUSION: We conclude that protein subcellular adaptation represents a common mechanism for the functional diversification of duplicate genes.