Generating controlled image sets in cognitive neuroscience research.

The investigation of perceptual and cognitive functions with non-invasive brain imaging methods critically depends on the careful selection of stimuli for use in experiments. For example, it must be verified that any observed effects follow from the parameter of interest (e.g. semantic category) rather than other low-level physical features (e.g. luminance, or spectral properties). Otherwise, interpretation of results is confounded. Often, researchers circumvent this issue by including additional control conditions or tasks, both of which are flawed and also prolong experiments. Here, we present some new approaches for controlling classes of stimuli intended for use in cognitive neuroscience, however these methods can be readily extrapolated to other applications and stimulus modalities. Our approach is comprised of two levels. The first level aims at equalizing individual stimuli in terms of their mean luminance. Each data point in the stimulus is adjusted to a standardized value based on a standard value across the stimulus battery. The second level analyzes two populations of stimuli along their spectral properties (i.e. spatial frequency) using a dissimilarity metric that equals the root mean square of the distance between two populations of objects as a function of spatial frequency along x- and y-dimensions of the image. Randomized permutations are used to obtain a minimal value between the populations to minimize, in a completely data-driven manner, the spectral differences between image sets. While another paper in this issue applies these methods in the case of acoustic stimuli (Aeschlimann et al., Brain Topogr 2008), we illustrate this approach here in detail for complex visual stimuli.

Start-up conditions and the performance of women – and men- controlled businesses in manufacturating industries

Recent research on the economic performance of women-controlled firms suggests that their underperformance may not result from differences in the managerial ability of women as compared to men, but it can be the result of different levels of start-up resources. Using accounting data, this paper examines the effects that selected start-up conditions have on the economic performance observed in a sample of 4450 Spanish manufacturing firms. The results indicate significant differences regarding the initial conditions, showing lower levels of assets and number of employees what have implications on the economic performance of women-controlled firms.

Binding under Conflict Conditions: State-Space Analysis of Multivariate EEG Synchronization.

Real-world objects are often endowed with features that violate Gestalt principles. In our experiment, we examined the neural correlates of binding under conflict conditions in terms of the binding-by-synchronization hypothesis. We presented an ambiguous stimulus ("diamond illusion") to 12 observers. The display consisted of four oblique gratings drifting within circular apertures. Its interpretation fluctuates between bound ("diamond") and unbound (component gratings) percepts. To model a situation in which Gestalt-driven analysis contradicts the perceptually explicit bound interpretation, we modified the original diamond (OD) stimulus by speeding up one grating. Using OD and modified diamond (MD) stimuli, we managed to dissociate the neural correlates of Gestalt-related (OD vs. MD) and perception-related (bound vs. unbound) factors. Their interaction was expected to reveal the neural networks synchronized specifically in the conflict situation. The synchronization topography of EEG was analyzed with the multivariate S-estimator technique. We found that good Gestalt (OD vs. MD) was associated with a higher posterior synchronization in the beta-gamma band. The effect of perception manifested itself as reciprocal modulations over the posterior and anterior regions (theta/beta-gamma bands). Specifically, higher posterior and lower anterior synchronization supported the bound percept, and the opposite was true for the unbound percept. The interaction showed that binding under challenging perceptual conditions is sustained by enhanced parietal synchronization. We argue that this distributed pattern of synchronization relates to the processes of multistage integration ranging from early grouping operations in the visual areas to maintaining representations in the frontal networks of sensory memory.

Epistasis and maternal effects in experimental adaptation to chronic nutritional stress in Drosophila.

Based on ecological and metabolic arguments, some authors predict that adaptation to novel, harsh environments should involve alleles showing negative (diminishing return) epistasis and/or that it should be mediated in part by evolution of maternal effects. Although the first prediction has been supported in microbes, there has been little experimental support for either prediction in multicellular eukaryotes. Here we use a line-cross design to study the genetic architecture of adaptation to chronic larval malnutrition in a population of Drosophila melanogaster that evolved on an extremely nutrient-poor larval food for 84 generations. We assayed three fitness-related traits (developmental rate, adult female weight and egg-to-adult viability) under the malnutrition conditions in 14 crosses between this selected population and a nonadapted control population originally derived from the same base population. All traits showed a pattern of negative epistasis between alleles improving performance under malnutrition. Furthermore, evolutionary changes in maternal traits accounted for half of the 68% increase in viability and for the whole of 8% reduction in adult female body weight in the selected population (relative to unselected controls). These results thus support both of the above predictions and point to the importance of nonadditive effects in adaptive microevolution.

Interleukin-28B polymorphisms, IP-10, viral load and age predict the outcome of therapy in genotype 1 hepatitis C virus under real-life conditions

Background and Aims: IL28B polymorphisms, interferon (IFN)-gamma inducible protein-10 (IP-10) levels and the homeostasis model assessment of insulin resistance (HOMA-IR) score have been reported to predict rapid (RVR) and sustained (SVR) virological response in chronic hepatitis C (CHC), but it is not known whether these factors represent independent, clinically useful predictors. The aim of the study was to assess factors (including IL28B polymorphisms, IP-10 levels and HOMA-IR score) independently predicting response to therapy in CHC under real life conditions.Methods: Multivariate analysis of factors predicting RVR and SVR in 280 consecutive, treatment-naive CHC patients treated with pegylated IFN alpha and ribavirin in a prospective multicenter study.Results: Independent predictors of RVR were HCV RNA < 400,000 IU/ml (OR11.37; 95% CI 3.03-42.6), rs12980275 AA (vs. AG/GG) (OR 7.09; 1.97-25.56) and IP-10 (OR 0.04; 0.003-0.56) in HCV genotype 1 patients and lower baseline γ-glutamyl-transferase levels (OR = 0.02; 0.0009-0.31) in HCV genotype 3 patients. Independent predictors of SVR were rs12980275 AA (OR 9.68; 3.44-27.18), age < 40 yrs (OR = 4.79; 1.50-15.34) and HCV RNA < 400,000 IU/ml (OR 2.74; 1.03-7.27) in HCV genotype 1 patients and rs12980275 AA (OR = 6.26; 1.98-19.74) and age < 40 yrs (OR 5.37; 1.54-18.75) in the 88 HCV genotype 1 patients without a RVR. RVR was by itself predictive of SVR in HCV genotype 1 patients (32 of 33, 97%; OR 33.0; 4.06-268.32) and the only independent predictor of SVR in HCV genotype 2 (OR 9.0, 1.72-46.99; p=0.009) or 3 patients (OR 7.8, 1.43-42.67; p=0.01).Conclusions: In HCV genotype 1 patients, IL28B polymorphisms, HCV RNA load and IP-10 independently predict RVR. The combination of IL28B polymorphisms, HCV RNA level and age may yield more accurate pretreatment prediction of SVR. HOMA-IR score is not associated with viral response.

Interactive Epistemology and Reasoning: On the Foundations of Game Theory

Game theory describes and analyzes strategic interaction. It is usually distinguished between static games, which are strategic situations in which the players choose only once as well as simultaneously, and dynamic games, which are strategic situations involving sequential choices. In addition, dynamic games can be further classified according to perfect and imperfect information. Indeed, a dynamic game is said to exhibit perfect information, whenever at any point of the game every player has full informational access to all choices that have been conducted so far. However, in the case of imperfect information some players are not fully informed about some choices. Game-theoretic analysis proceeds in two steps. Firstly, games are modelled by so-called form structures which extract and formalize the significant parts of the underlying strategic interaction. The basic and most commonly used models of games are the normal form, which rather sparsely describes a game merely in terms of the players' strategy sets and utilities, and the extensive form, which models a game in a more detailed way as a tree. In fact, it is standard to formalize static games with the normal form and dynamic games with the extensive form. Secondly, solution concepts are developed to solve models of games in the sense of identifying the choices that should be taken by rational players. Indeed, the ultimate objective of the classical approach to game theory, which is of normative character, is the development of a solution concept that is capable of identifying a unique choice for every player in an arbitrary game. However, given the large variety of games, it is not at all certain whether it is possible to device a solution concept with such universal capability. Alternatively, interactive epistemology provides an epistemic approach to game theory of descriptive character. This rather recent discipline analyzes the relation between knowledge, belief and choice of game-playing agents in an epistemic framework. The description of the players' choices in a given game relative to various epistemic assumptions constitutes the fundamental problem addressed by an epistemic approach to game theory. In a general sense, the objective of interactive epistemology consists in characterizing existing game-theoretic solution concepts in terms of epistemic assumptions as well as in proposing novel solution concepts by studying the game-theoretic implications of refined or new epistemic hypotheses. Intuitively, an epistemic model of a game can be interpreted as representing the reasoning of the players. Indeed, before making a decision in a game, the players reason about the game and their respective opponents, given their knowledge and beliefs. Precisely these epistemic mental states on which players base their decisions are explicitly expressible in an epistemic framework. In this PhD thesis, we consider an epistemic approach to game theory from a foundational point of view. In Chapter 1, basic game-theoretic notions as well as Aumann's epistemic framework for games are expounded and illustrated. Also, Aumann's sufficient conditions for backward induction are presented and his conceptual views discussed. In Chapter 2, Aumann's interactive epistemology is conceptually analyzed. In Chapter 3, which is based on joint work with Conrad Heilmann, a three-stage account for dynamic games is introduced and a type-based epistemic model is extended with a notion of agent connectedness. Then, sufficient conditions for backward induction are derived. In Chapter 4, which is based on joint work with Jérémie Cabessa, a topological approach to interactive epistemology is initiated. In particular, the epistemic-topological operator limit knowledge is defined and some implications for games considered. In Chapter 5, which is based on joint work with Jérémie Cabessa and Andrés Perea, Aumann's impossibility theorem on agreeing to disagree is revisited and weakened in the sense that possible contexts are provided in which agents can indeed agree to disagree.

Iceberg transport technologies in spatial competition. Hotelling reborn

Transport costs in address models of differentiation are usually modeled as separable of the consumption commodity and with a parametric price. However, there are many sectors in an economy where such modeling is not satisfactory either because transportation is supplied under oligopolistic conditions or because there is a difference (loss) between the amount delivered at the point of production and the amount received at the point of consumption. This paper is a first attempt to tackle these issues proposing to study competition in spatial models using an iceberg-like transport cost technology allowing for concave and convex melting functions.

Proyecto de salud communitaria en un barrio marginal de Quito : evaluación de las necesidades y planteamiento de una red de prevención y attención primaria : documento para la acción local

Résumé du document de thèse Quito, capitale andine de près de deux millions d'habitants, a vu se développer des quartiers ghettos réunissant une population en constante évolution. Mouvements migratoires mal connus, hétérogénéité ethnique et socioculturelle, accès limité aux services publics et conditions de vie difficiles jouent un rôle essentiel mais complexe dans la planification des services de santé. L'étude ciblée de cette problématique est un sérieux défi à relever car les mégalopoles latino-américaines connaissent une importante urbanisation avec pour corollaire une augmentation de la pauvreté urbaine. Les indicateurs de santé tels que mortalité infantile, espérance de vie ou incidence des maladies infectieuses montrent une amélioration globale qui ne reflète toutefois pas les importantes disparités caractéristiques du continent. La démarche exposée dans ce document est une réponse à la demande d'un appui médical par une communauté urbaine défavorisée, pour laquelle peu de données étaient disponibles. Une évaluation des conditions de vie et des besoins en soins a donc été effectuée par trois étudiants en médecine de Lausanne au moyen d'une enquête et d'ateliers qui ont permis de réunir les opinions des différents acteurs sociaux et sanitaires. Cette étude a pu identifier et mesurer les déterminants de santé, comprendre certaines dynamiques locales pour enfin cibler les principales lignes d'actions d'un centre de santé communautaire. Ce document décrit l'ensemble du processus conduit durant cinq ans et expose les données brutes ainsi que leur analyse ; il propose des recommandations concrètes pour une promotion de la santé adaptée aux besoins d'une communauté urbaine défavorisée d'Amérique du Sud. Son objectif est de fournir des données utilisables par les acteurs de santé locaux et de participer ainsi à la réflexion en cours sur la réforme du système de santé équatorien. Il comporte également une bibliographie, point de départ pour d'autres études sur le sujet. Le dossier, construit de manière chronologique, présente l'information de façon accessible et cohérente. Il se veut un témoignage utile, avec ses forces et ses faiblesses, à l'action locale sous forme d'une publication en espagnol qui sera distribuée aux différents acteurs sociaux et sanitaires concernés.

In vitro growth of human urinary tract smooth muscle cells on laminin and collagen type I-coated membranes under static and dynamic conditions.

This study investigates in vitro growth of human urinary tract smooth muscle cells under static conditions and mechanical stimulation. The cells were cultured on collagen type I- and laminin-coated silicon membranes. Using a Flexcell device for mechanical stimulation, a cyclic strain of 0-20% was applied in a strain-stress-time model (stretch, 104 min relaxation, 15 s), imitating physiological bladder filling and voiding. Cell proliferation and alpha-actin, calponin, and caldesmon phenotype marker expression were analyzed. Nonstretched cells showed significant better growth on laminin during the first 8 days, thereafter becoming comparable to cells grown on collagen type I. Cyclic strain significantly reduced cell growth on both surfaces; however, better growth was observed on laminin. Neither the type of surface nor mechanical stimulation influenced the expression pattern of phenotype markers; alpha-actin was predominantly expressed. Coating with the extracellular matrix protein laminin improved in vitro growth of human urinary tract smooth muscle cells.

Development of Colombian isolates of Leishmania (Viannia) panamensis, Le. (V.) guyanensis and Le. (V.) braziliensis in the sandfly Lutzomyia intermedia (Lutz & Neiva, 1912) under experimental conditions

The development of Colombian Leishmania species of the subgenus Viannia in Lutzomyia intermedia was similar to that observed with Brazilian Le. (V.) braziliensis: colonization of the pylorus by paramastigotes; promastigotes in the midgut and massive infection of stomodeal valve. Difference was observed in the number of paramastigotes colonizing the pylorus, which was smaller in Colombian Leishmania species than Brazilian Le. braziliensis.

On the use of reporter bacteria for measuring availability of organic contaminants

Natural environments are constantly challenged by the release of hydrophobic organic contaminants, which represent a threat for both the ecosystem and human health. Despite a substantial degradation by naturally occurring micro-organisms, a non negligible fraction of these pollutants tend to persist in soil and sediments due to their reduced accessibility to microbial degraders. This lack of 'bioavailability' is acknowledged as a key parameter for the natural and stimulated clean-up (bioremediation) of contaminated sites. We developed a bacterial bioreporter that responds to the presence of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) by the production of the green fluorescent protein (GFP), based on the PAH-degrading bacterium Burkholderia sartisoli. We showed in this study that the bacterial biosensor B. sartisoli strain RP037 was faithfully reporting the degradation of naphthalene and phenanthrene (two PAHs of low molecular weight) via the production of GFP. What is more, the magnitude of GFP induction was influenced by change in the PAH flux triggered by a variety of physico-chemical parameters, such as the contact surface between the pollutant and the aqueous suspension. Further experiments permitted to test the influence of dissolved organic matter, which is an important component of natural habitats and can interact with organic pollutants. In addition, we tested the influence of two types of biosurfactants (tensio-active agents produced by living organisms) on phenanthrene's degradation by RP037. Interestingly, the surfactant's effects on the biodegradation rate appeared to depend on the type of biosurfactant and probably on the type of bacterial strain. Finally, we tagged B. sartisoli strain RP037 with a constitutively expressed mCherry fluorescent protein. The presence of mCherry allowed us to visualize the bacteria in complex samples even when GFP production was not induced. The new strain RP037-mChe embedded in a gel patch was used to detect PAH fluxes from a point source, such as a non-aqueous liquid or particles of contaminated soil. In parallel, we also developed and tested a so-called multiwell bacterial biosensor platform, which permitted the simultaneous use of four different reporter strains for the detection of major crude oil components (e.g., saturated hydrocarbons, mono- and polyaromatics) in aqueous samples. We specifically constructed the strain B. sartisoli RP007 (pPROBE-phn-luxAB) for the detection of naphthalene and phenanthrene. It was equipped with a reporter plasmid similar to the one in strain RP037, except that the gfp gene was replaced by the genes luxAB, which encoded the bacterial luciferase. The strain was implemented in the biosensor platform and detected an equivalent naphthalene concentration in oil spilled-sea water. We also cloned the gene for the transcriptional activator AlkS and the operator/promoter region of the operon alkSB1GHJ from the alkane-degrader bacterium Alcanivorax borkumensis strain SK2 in order to construct a new bacterial biosensor with higher sensitivity towards long-chain alkanes. However, the resulting strain showed no increased light emission in presence of tetradecane (C14), while it still efficiently reported low concentrations of octane (C8). RÉSUMÉ : Les écosystèmes naturels sont constamment exposés à nombre de contaminants organiques hydrophobes (COHs) d'origine industrielle, agricole ou même naturelle. Les COHs menacent à la fois l'environnement, le bien-être des espèces animales et végétales et la santé humaine, mais ils peuvent être dégradés par des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons, qui peuvent être capables des les transformer en produits inoffensifs comme le gaz carbonique et l'eau. La biodégradation des COHs est cependant fréquemment limitée par leur pauvre disponibilité envers les organismes qui les dégradent. Ainsi, bien que la biodégradation opère partiellement, les COHs persistent dans l'environnement à de faibles concentrations qui potentiellement peuvent encore causer des effets toxiques chroniques. Puisque la plupart des COHs peuvent être métabolisés par l'activité microbienne, leur persistance a généralement pour origine des contraintes physico-chimiques plutôt que biologiques. Par exemple, leur solubilité dans l'eau très limitée réduit leur prise par des consommateurs potentiels. De plus, l'adsorption à la matière organique et la séquestration dans les micropores du sol participent à réduire leur disponibilité envers les microbes. Les processus de biodisponibilité, c'est-à-dire les processus qui gouvernent la dissolution et la prise de polluants par les organismes vivants, sont généralement perçus comme des paramètres clés pour la dépollution (bioremédiation) naturelle et stimulée des sites contaminés. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sont un modèle de COH produits par les activités aussi bien humaines que naturelles, et listés comme des contaminants chroniques de l'air, des sols et des sédiments. Ils peuvent être dégradés par un vaste nombre d'espèces bactériennes mais leur taux de biodégradation est souvent limité par les contraintes mentionnées ci-dessus. Afin de comprendre les processus de biodisponibilité pour les cellules bactériennes, nous avons décidé d'utiliser les bactéries elles-mêmes pour détecter et rapporter les flux de COH. Ceci a été réalisé par l'application d'une stratégie de conception visant à produire des bactéries `biocapteurs-rapporteurs', qui littéralement s'allument lorsqu'elles détectent un composé cible pour lequel elles ont été conçues. En premier lieu, nous nous sommes concentrés sur Burkholderia sartisoli (souche RP007), une bactérie isolée du sol et consommatrice de HAP .Cette souche a servi de base à la construction d'un circuit génétique permettant la formation de la protéine autofluorescente GFP dès que les cellules détectent le naphtalène ou le phénanthrène, deux HAP de faible masse moléculaire. En effet, nous avons pu montrer que la bactérie obtenue, la souche RP037 de B. sartisoli, produit une fluorescence GFP grandissante lors d'une exposition en culture liquide à du phénanthrène sous forme cristalline (0.5 mg par ml de milieu de culture). Nous avons découvert que pour une induction optimale il était nécessaire de fournir aux cellules une source additionnelle de carbone sous la forme d'acétate, ou sinon seul un nombre limité de cellules deviennent induites. Malgré cela, le phénanthrène a induit une réponse très hétérogène au sein de la population de cellules, avec quelques cellules pauvrement induites tandis que d'autres l'étaient très fortement. La raison de cette hétérogénéité extrême, même dans des cultures liquides mélangées, reste pour le moment incertaine. Plus important, nous avons pu montrer que l'amplitude de l'induction de GFP dépendait de paramètres physiques affectant le flux de phénanthrène aux cellules, tels que : la surface de contact entre le phénanthrène solide et la phase aqueuse ; l'ajout de surfactant ; le scellement de phénanthrène à l'intérieur de billes de polymères (Model Polymer Release System) ; la dissolution du phénanthrène dans un fluide gras immiscible à l'eau. Nous en avons conclu que la souche RP037 détecte convenablement des flux de phénantrène et nous avons proposé une relation entre le transfert de masse de phénanthrène et la production de GFP. Nous avons par la suite utilisé la souche afin d'examiner l'effet de plusieurs paramètres chimiques connus dans la littérature pour influencer la biodisponibilité des HAP. Premièrement, les acides humiques. Quelques rapports font état que la disponibilité des HAP pourrait être augmentée par la présence de matière organique dissoute. Nous avons mesuré l'induction de GFP comme fonction de l'exposition des cellules RP037 au phénanthrène ou au naphtalène en présence ou absence d'acides humiques dans la culture. Nous avons testé des concentrations d'acides humiques de 0.1 et 10 mg/L, tandis que le phénanthrène était ajouté via l'heptamethylnonane (HMN), un liquide non aqueux, ce qui au préalable avait produit le plus haut flux constant de phénanthrène aux cellules. De plus, nous avons utilisé des tests en phase gazeuse avec des concentrations d'acides humiques de 0.1, 10 et 1000 mg/L mais avec du naphtalène. Contrairement à ce que décrit la littérature, nos résultats ont indiqué que dans ces conditions l'expression de GFP en fonction de l'exposition au phénanthrène dans des cultures en croissance de la souche RP037 n'était pas modifiée par la présence d'acides humiques. D'un autre côté, le test en phase gazeuse avec du naphtalène a montré que 1000 mg/L d'acides humiques abaissent légèrement mais significativement la production de GFP dans les cellules de RP037. Nous avons conclu qu'il n'y a pas d'effet général des acides humiques sur la disponibilité des HAP pour les bactéries. Par la suite, nous nous sommes demandé si des biosurfactants modifieraient la disponibilité du phénanthrène pour les bactéries. Les surfactants sont souvent décrits dans la littérature comme des moyens d'accroître la biodisponibilité des COHs. Les surfactants sont des agents tensio-actifs qui augmentent la solubilité apparente de COH en les dissolvant à l'intérieur de micelles. Nous avons ainsi testé si des biosurfactants (des surfactants produits par des organismes vivants) peuvent être utilisé pour augmenter la biodisponibilité du phénanthrène pour la souche B. sartisoli RP037. Premièrement, nous avons tenté d'obtenir des biosurfactants produits par une autre bactérie vivant en co-culture avec les biocapteurs bactériens. Deuxièmement, nous avons utilisé des biosurfactants purifiés. La co-cultivation en présence de la bactérie productrice de lipopeptide Pseudomonas putida souche PCL1445 a augmenté l'expression de GFP induite par le phénanthrène chez B. sartisoli en comparaison des cultures simples, mais cet effet n'était pas significativement différent lorsque la souche RP037 était co-cultivée avec un mutant de P. putida ne produisant pas de lipopeptides. L'ajout de lipopeptides partiellement purifiés dans la culture de RP037 a résulté en une réduction de la tension de surface, mais n'a pas provoqué de changement dans l'expression de GFP. D'un autre côté, l'ajout d'une solution commerciale de rhamnolipides (un autre type de biosurfactants produits par Pseudomonas spp.) a facilité la dégradation du phénanthrène par la souche RP037 et induit une expression de GFP élevée dans une plus grande proportion de cellules. Nous avons ainsi conclu que les effets des biosurfactants sont mesurables à l'aide de la souche biocapteur, mais que ceux-ci sont dépendants du type de surfactant utilisé conjointement avec le phénanthrène. La question suivante que nous avons abordée était si les tests utilisant des biocapteurs peuvent être améliorés de manière à ce que les flux de HAP provenant de matériel contaminé soient détectés. Les tests en milieu liquide avec des échantillons de sol ne fournissant pas de mesures, et sachant que les concentrations de HAP dans l'eau sont en général extrêmement basses, nous avons conçu des tests de diffusion dans lesquels nous pouvons étudier l'induction par les HAPs en fonction de la distance aux cellules. Le biocapteur bactérien B. sartisoli souche RP037 a été marqué avec une seconde protéine fluorescente (mCherry), qui est constitutivement exprimée dans les cellules et leur confère une fluorescence rouge/rose. La souche résultante RP037-mChe témoigne d'une fluorescence rouge constitutive mais n'induit la fluorescence verte qu'en présence de naphtalène ou de phénanthrène. La présence d'un marqueur fluorescent constitutif nous permet de visualiser les biocapteurs bactériens plus facilement parmi des particules de sol. Un test de diffusion a été conçu en préparant un gel fait d'une suspension de cellules mélangées à 0.5 % d'agarose. Des bandes de gel de dimensions 0.5 x 2 cm x 1 mm ont été montées dans des chambres d'incubation et exposées à des sources de HAP (soit dissouts dans du HMN ou en tant que matériel solide, puis appliqués à une extrémité de la bande). En utilisant ce montage expérimental, le naphtalène ou le phénanthrène (dissouts dans du HMN à une concentration de 2.5 µg/µl) ont induit un gradient d'intensité de fluorescence GFP après 24 heures d'incubation, tandis que la fluorescence mCherry demeurait comparable. Un sol contaminé par des HAPs (provenant d'un ancien site de production de gaz) a induit la production de GFP à un niveau comparable à celui du naphtalène. Des biocapteurs bactériens individuels ont également détecté un flux de phénanthrène dans un gel contenant des particules de sol amendées avec 1 et 10 mg/g de phénanthrène. Ceci a montré que le test de diffusion peut être utilisé pour mesurer des flux de HAP provenant de matériel contaminé. D'un autre côté, la sensibilité est encore très basse pour plusieurs sols contaminés, et l'autofluorescence de certains échantillons rend difficile l'identification de la réponse de la GFP chez les cellules. Pour terminer, un des points majeurs de ce travail a été la production et la validation d'une plateforme multi-puits de biocapteurs bactériens, qui a permis l'emploi simultané de plusieurs souches différentes de biocapteurs pour la détection des constituants principaux du pétrole. Pour cela nous avons choisi les alcanes linéaires, les composés mono-aromatiques, les biphényls et les composés poly-aromatiques. De plus, nous avons utilisé un capteur pour la génotoxicité afin de détecter la `toxicité globale' dans des échantillons aqueux. Plusieurs efforts d'ingénierie ont été investis de manière à compléter ce set. En premier lieu, chaque souche a été équipée avec soit gfp, soit luxAB en tant que signal rapporteur. Deuxièmement, puisqu'aucune souche de biocapteur n'était disponible pour les HAP ou pour les alcanes à longues chaînes, nous avons spécifiquement construit deux nouveaux biocapteurs. L'un d'eux est également basé sur B. sartisoli RP007, que nous avons équipé avec le plasmide pPROBE-phn-luxAB pour la détection du naphtalène et du phénanthrène mais avec production de luciférase bactérienne. Un autre est un nouveau biocapteur bactérien pour les alcanes. Bien que nous possédions une souche Escherichia coli DHS α (pGEc74, pJAMA7) détectant les alcanes courts de manière satisfaisante, la présence des alcanes à longues chaînes n'était pas rapportée efficacement. Nous avons cloné le gène de l'activateur transcriptionnel A1kS ainsi que la région opérateur/promoteur de l'opéron alkSB1GHJ chez la bactérie dégradant les alcanes Alcanivorax borkumensis souche SK2, afin de construire un nouveau biocapteur bactérien bénéficiant d'une sensibilité accrue envers les alcanes à longues chaînes. Cependant, la souche résultante E. coli DHSα (pAlk3} n'a pas montré d'émission de lumière augmentée en présence de tétradécane (C14), tandis qu'elle rapportait toujours efficacement de basses concentrations d'octane (C8). De manière surprenante, l'utilisation de A. borkumensis en tant que souche hôte pour le nouveau plasmide rapporteur basé sur la GFP a totalement supprimé la sensibilité pour l'octane, tandis que la détection de tétradécane n'était pas accrue. Cet aspect devra être résolu dans de futurs travaux. Pour calibrer la plateforme de biocapteurs, nous avons simulé une fuite de pétrole en mer dans une bouteille en verre ouverte de 5L contenant 2L d'eau de mer contaminée avec 20 ml (1%) de pétrole brut. La phase aqueuse a été échantillonée à intervalles réguliers après la fuite durant une période allant jusqu'à une semaine tandis que les principaux contaminants pétroliers étaient mesurés via les biocapteurs. L'émission de bioluminescence a été mesurée de manière à déterminer la réponse des biocapteurs et une calibration intégrée faite avec des inducteurs types a servi à calculer des concentrations d'équivalents inducteurs dans l'échantillon. E. coli a été utilisée en tant que souche hôte pour la plupart des spécificités des biocapteurs, à l'exception de la détection du naphtalène et du phénanthrène pour lesquels nous avons utilisé B. sartisoli. Cette souche, cependant, peut être employée plus ou moins selon la même procédure. Il est intéressant de noter que le pétrole répandu a produit une apparition séquentielle de composés dissouts dans la phase aqueuse, ceux-ci .étant détectables par les biocapteurs. Ce profil contenait d'abord les alcanes à courtes chaînes et les BTEX (c'est-à dire benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes), apparaissant entre des minutes et des heures après que le pétrole a été versé. Leurs concentrations aqueuses ont par la suite fortement décru dans l'eau échantillonnée après 24 heures, à cause de la volatilisation ou de la biodégradation. Après quelques jours d'incubation, ces composés sont devenus indétectables. Les HAPs, en revanche, sont apparus plus tard que les alcanes et les BTEX, et leur concentration a augmenté de pair avec un temps d'incubation prolongé. Aucun signal significatif n'a été mis en évidence avec le biocapteur pour le biphényl ou pour la génotoxicité. Ceci démontre l'utilité de ces biocapteurs, spécifiquement pour la détection des composés pétroliers, comprenant les alcanes à courtes chaînes, les BTEX et les HAPs légers.

Differential allocation and deployment of direct and indirect defences by Vicia sepium along elevation gradients

Dissecting drivers of plant defence investment remains central for understanding the assemblage of communities across different habitats. There is increasing evidence that direct defence strategies against herbivores, including secondary metabolites production, differ along ecological gradients in response to variation in biotic and abiotic conditions. In contrast, intraspecific variation in indirect defences remains unexplored. Here, we investigated variation in herbivory rate, resistance to herbivores, and indirect defences in ant-attracting Vicia species along the elevation gradient of the Alps. Specifically, we compared volatile organic compounds (VOCs) and ant attraction in high and low elevation ecotypes. Consistent with adaptation to the lower herbivory conditions that we detected at higher elevations in the field, high elevation plants were visited by fewer ants and were more susceptible to herbivore attack. In parallel, constitutive volatile organic compound production and subsequent ant attraction were lower in the high elevation ecotypes. We observed an elevation-driven trade-off between constitutive and inducible production of VOCs and ant attraction along the environmental cline. At higher elevations, inducible defences increased, while constitutive defence decreased, suggesting that the high elevation ecotypes compensate for lower indirect constitutive defences only after herbivore attack. Synthesis. Overall, direct and indirect defences of plants vary along elevation gradients. Our findings show that plant allocation to defences are subject to trade-offs depending on local conditions, and point to a feedback mechanism linking local herbivore pressure, predator abundance and the defence investment of plants.

Possible absence of attraction to odor in Panstrongylus megistus (Hemiptera: Reduviidae) under laboratory conditions

We tested the attraction of Panstrongylus megistus odor under laboratory conditons, between males and females of this species and by individuals of each sex on recently fed virgin couples. We employed a system of choice boxes both with or without aeration over the stimuli in the tested situations. We also observed a clear trend among the insects to remain in the central box where they had been placed in the beginning of the tests.