MODELING HETEROTACHY IN PHYLOGENETICS

Il a été démontré que l’hétérotachie, variation du taux de substitutions au cours du temps et entre les sites, est un phénomène fréquent au sein de données réelles. Échouer à modéliser l’hétérotachie peut potentiellement causer des artéfacts phylogénétiques. Actuellement, plusieurs modèles traitent l’hétérotachie : le modèle à mélange des longueurs de branche (MLB) ainsi que diverses formes du modèle covarion. Dans ce projet, notre but est de trouver un modèle qui prenne efficacement en compte les signaux hétérotaches présents dans les données, et ainsi améliorer l’inférence phylogénétique. Pour parvenir à nos fins, deux études ont été réalisées. Dans la première, nous comparons le modèle MLB avec le modèle covarion et le modèle homogène grâce aux test AIC et BIC, ainsi que par validation croisée. A partir de nos résultats, nous pouvons conclure que le modèle MLB n’est pas nécessaire pour les sites dont les longueurs de branche diffèrent sur l’ensemble de l’arbre, car, dans les données réelles, le signaux hétérotaches qui interfèrent avec l’inférence phylogénétique sont généralement concentrés dans une zone limitée de l’arbre. Dans la seconde étude, nous relaxons l’hypothèse que le modèle covarion est homogène entre les sites, et développons un modèle à mélanges basé sur un processus de Dirichlet. Afin d’évaluer différents modèles hétérogènes, nous définissons plusieurs tests de non-conformité par échantillonnage postérieur prédictif pour étudier divers aspects de l’évolution moléculaire à partir de cartographies stochastiques. Ces tests montrent que le modèle à mélanges covarion utilisé avec une loi gamma est capable de refléter adéquatement les variations de substitutions tant à l’intérieur d’un site qu’entre les sites. Notre recherche permet de décrire de façon détaillée l’hétérotachie dans des données réelles et donne des pistes à suivre pour de futurs modèles hétérotaches. Les tests de non conformité par échantillonnage postérieur prédictif fournissent des outils de diagnostic pour évaluer les modèles en détails. De plus, nos deux études révèlent la non spécificité des modèles hétérogènes et, en conséquence, la présence d’interactions entre différents modèles hétérogènes. Nos études suggèrent fortement que les données contiennent différents caractères hétérogènes qui devraient être pris en compte simultanément dans les analyses phylogénétiques.

The roles of TL1A and Pno1 in the pathogenesis of rheumatoid arthritis

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie auto-immune chronique. Elle est caractérisée par une inflammation persistante touchant de multiples petites articulations, causant douleurs, rougeurs, gonflements et déformations. Des études menées auprès de patients et d’animaux ont démontré que certains auto-anticorps, cytokines et enzymes tissue-déstructives sont des médiateurs importants dans le développement de la PR. Au cours des deux dernières décennies, les traitements de fond (DMARDs en anglais) ont été démontrés très efficaces pour traiter la PR. D'autre part, des effets secondaires ont été rapportés pour ces traitements, par exemple l'augmentation du risque d'infections opportunistes. L’objectif de ce travail est d’acquérir des connaissances sur le rôle du TL1A (TNF-like molécule 1 A; TNFSF15) et son partenaire Nob1 (Pno1 ; YOR145c) dans la pathogenèse de la PR afin de découvrir de nouveaux médicaments contre ces molécules dans l'avenir. TL1A est un membre de la famille du TNF. Il déclenche des signaux co-stimulateurs via le récepteur de mort 3 (DR3) et induit la prolifération ainsi que la production des cytokines pro inflammatoires par les lymphocytes. Des données multiples suggèrent l'implication de la cascade TL1A-DR3 dans plusieurs maladies auto-immunes. Donc, nous avons proposé les hypothèses suivantes:1) la production locale de TL1A dans les articulations est un composant d’un cercle vicieux qui aggrave la PR; 2) dans la PR, la production de TL1A dans les organes lymphoïde augmente la production d’auto-anticorps pathogénique. Au cours de ce travail, nous avons démontré que la TL1A aggrave la maladie chez les souris où l’arthrite a été induite par le collagène (AIC). Par ailleurs, nous avons constaté que l’expression de TL1A est élevée dans les tissus atteints de PR ainsi que dans les ganglions lymphatiques drainant de la souris AIC. Mécaniquement, nous avons découvert que la TL1A est induite par le TNF-α et IL-17 produits par les cellules T in vitro. Ces résultats montrent directement que les TL1A-DR3 jouent un rôle essentiel dans la pathogenèse de la PR. De plus, afin de poursuivre notre étude, la TL1A a été génétiquement supprimée dans les souris (TL1A KO). Nous avons montré que les souris TL1A KO n’ont aucune anomalie apparente et aucun dysfonctionnement du système immunitaire dans des conditions normales. Cependant, ces souris manifestent des AIC améliorées et une réduction significative des niveaux d'anticorps, anti-collagène du type II i dans le sérum. Nous avons trouvé que les ganglions lymphatiques de drainage (dLNs) de souris KO étaient plus petites avec une cellularité inférieure comparativement aux souris WT de 14 jours après l’immunisation. De plus, nous avons découvert que le DR3 a été exprimé par les cellules plasmatiques dans l’étape de la différenciation terminale et ces cellules surviennent mieux en présence de TL1A. La conclusion de cette étude apporte des nouvelles connaissances sur le rôle de TL1A qui amplifie les réponses humorales d’AIC. Nous avons suggéré que TL1A pourrait augmenter la réponse d’initiation d'anticorps contre collagène II (CII) ainsi que prolonger la survie des cellules plasmatiques. Une autre molécule qui nous intéresse est Pno1. Des études antérieures menées chez la levure ont suggéré que Pno1 est essentielle pour la néogénèse du protéasome et du ribosome Le protéasome étant crucial pour la différenciation terminale des cellules plasmatiques pendant les réponses humorales chez les mammifères, nous avons donc supposé que Pno1 joue un rôle dans la production d'anticorps pathogenique dans la PR via la voie du protéasome. Nous avons donc généré des souris génétiquement modifiées pour Pno1 afin d’étudier la fonction de Pno1 in vivo. Cependant, une mutation non-sens dans le Pno1 provoque une létalité embryonnaire à un stade très précoce chez les souris. D'autre part, une réduction de 50% de Pno1 ou une surexpression de Pno1 n’ont aucun effet ni sur le fonctionnent des cellules T et B, ni sur les activités du protéasome ainsi que sur la réponse humorale dans l’AIC. Ces résultats suggèrent que Pno1 est une molécule essentielle sans redondance. Par conséquent, il n’est pas une cible appropriée pour le développement de médicaments thérapeutiques. En conclusion, nos études ont révélé que la TL1A n’est pas essentielle pour maintenir les fonctions du système immunitaire dans des conditions normales. En revanche, il joue un rôle critique dans la pathogenèse de la PR en favorisant l'inflammation locale et la réponse humorale contre des auto-antigènes. Par conséquent, une inhibition de la TL1A pourrait être une stratégie thérapeutique pour le traitement de la PR. Au contraire, Pno1 est essentiel pour la fonction normale des cellules. Une délétion totale pourrait entraîner des conséquences graves. Il n’est pas une cible appropriée pour développer des médicaments de la PR.

Diferencias en las tendencias de mortalidad por cáncer colorrectal entre Bogotá y Colombia entre 1985 y 2004 : análisis edad-periodo-cohorte

El cáncer de colon y recto en Colombia se ubica como la quinta causa de mortalidad atribuible a cáncer. Se realiza un análisis de tendencias de mortalidad por cáncer colorrectal entre 1985 y 2004, utilizando un modelo estadístico de edad-periodo-cohorte. Se identificaron los certificados de defunción con registro de este diagnóstico como causa básica de muerte, en las bases de datos de defunción del DANE entre 1985 y 2004. Se agruparon las muertes por grupos de edad y por período de defunción de cinco años. Se hizo un análisis de tendencias de mortalidad utilizando un modelo estadístico de Edad – Periodo – Cohorte (EPC) Resultados. Los modelos de EDAD + COHORTE se ajustaron a la explicación del comportamiento de la mortalidad por cáncer de colon y recto en hombres tanto a nivel nacional (deviance 24,44; p 0,169 AIC 8,72) y en la ciudad de Bogotá y entre las mujeres a nivel nacional; mientras que entre las mujeres a nivel de Bogotá, el comportamiento de la mortalidad por cáncer de colorrectal es explicado únicamente por efecto de la edad (deviance 36,1; p 0,2; AIC 6,92) Discusión. El efecto que se observa más claramente es el efecto de cohorte, el cual es evidente en las cohortes de mediados del siglo XX, lo cual podría corresponder a los cambios en el estilo de vida. Se recomienda hacer estudios analíticos que expliquen de mejor forma el efecto de cohorte y aclaren el hecho de que dicho efecto no se presente entre las mujeres de Bogotá.

Adaptaci??n del ??Cuestionario de Experiencias de Recuperaci??n?? a una muestra espa??ola

Resumen tomado de la publicaci??n

Mortalidad por cáncer de mama en Colombia y Bogotá 1995 y 2009. Análisis edad – periodo – cohorte

El cáncer de mama es la neoplasia más frecuente en mujeres en el mundo y en Colombia. Este artículo describe las tendencias de mortalidad por cáncer de mama en Bogotá y Colombia entre 1995 y 2009. Metodología: Estudio descriptivo de análisis de tendencias de las tasas de mortalidad a través del modelo estadístico de Edad – Periodo – Cohorte. Los casos se tomaron de los certificados de defunción por cáncer de mama registrados en el Departamento Nacional de Estadística entre 1995 y 2009. Se evaluaron diferentes modelos: periodo, periodo-drift (cambio lineal en el tiempo), periodo-edad, periodo-cohorte, periodo-edad-cohorte por el método funciones estimables. Resultados: La tasa de mortalidad por cáncer de mama en Colombia fue 6.78 por 100.000 con comportamiento constante en los tres periodos. Mientras en Bogotá fue de 7.78 por 100.000 con tendencia a la disminución entre 40 y 69 años, en el último periodo estudiado. En este estudio el efecto periodo + cohorte es el que mejor describe el comportamiento de las tasas de mortalidad por cáncer de mama en ambos escenarios (Bogotá AIC: 13.8 p=0,314; Colombia: AIC=27.4 p=0,238). Conclusiones: Existe una tendencia a la disminución en la mortalidad por cáncer de mama en ciertos grupos etáreos en Bogotá en el periodo 2005-2009, diversas hipótesis explicarían dicho fenómeno, entre estas el acceso a métodos de tamizaje, aunque no hay estudios al respecto. Se recomienda reforzar los métodos de tamizaje y diagnóstico temprano en el resto del país.

Bayesian Networks with Infer.NET

Presentation at AIC away day 2014

La piratería de Nigeria como una amenaza a la seguridad marítima del Golfo de Guinea (2007-2012). Una aproximación desde el crimen organizado

Desde finales de los 70 la piratería se convirtió en un problema para Nigeria. Con el tiempo adquirió características del crimen organizado y en 2010 se transformó en un problema transnacional, afectando a Estados del golfo de Guinea. Así, a través de una base conceptual, el estudio de caso concluyó que los factores internos –como la pobreza, debilidad estatal y marginalización- y externos –siendo ellos la falta de políticas internas destinadas a las aguas y la ausencia de estrategias marítimas en la región- de la piratería, crearon una dinámica para que dicha actividad se convirtiera en una amenaza a la seguridad marítima del golfo de Guinea, tomando como referencia a Benín y Togo. Siguiendo la línea argumentativa, se demuestra que la búsqueda de una solución a la delincuencia marítima ha generado interacciones de seguridad que sugieren las primeras fases de un posible complejo de seguridad regional.

Adaptation and validation in Spanish of the Group Environment Questionnaire (GEQ) with professional football players

Resumen tomado de la publicaci??n

Selecci??n de modelos multinivel en la investigaci??n en el campo de la Educaci??n

Resumen tomado del autor

Risk of Agricultural Practices and Habitat Change to Farmland Birds

Many common bird species have declined as a result of agricultural intensification and this could be mitigated by organic farming. We paired sites for habitat and geographical location on organic and nonorganic farms in Ontario, Canada to test a priori predictions of effects on birds overall, 9 guilds and 22 species in relation to candidate models for farming practices (13 variables), local habitat features (12 variables), or habitat features that influence susceptibility to predation. We found that: (1) Overall bird abundance, but not richness, was significantly (p < 0.05) higher on organic sites (mean 43.1 individuals per site) than nonorganic sites (35.8 individuals per site). Significantly more species of birds were observed for five guilds, including primary grassland birds, on organic vs. nonorganic sites. No guild had higher richness or abundance on nonorganic farms; (2) Farming practice models were the best (ΔAIC < 4) for abundance of birds overall, primary grassland bird richness, sallier aerial insectivore richness and abundance, and abundance of ground nesters; (3) Habitat models were the best for overall richness, Neotropical migrant abundance, richness and abundance of Ontario-USA-Mexico (short-distance) migrants and resident richness; (4) Predation models were the best for richness of secondary grassland birds and ground feeders; (5) A combination of variables from the model types were best for richness or abundance overall, 13 of 18 guilds (richness and abundance) and 16 of 22 species analyzed. Five of 10 farming practice variables (including herbicide use, organic farm type) and 9 of 13 habitat variables (including hedgerow length, proportion of hay) were significant in best models. Risk modeling indicated that herbicide use could decrease primary grassland birds by one species (35% decline from 3.4 to 2.3 species) per site. Organic farming could benefit species of conservation concern by 49% (an increase from 7.6 to 11.4 grassland birds). An addition of 63 m of hedgerow could increase abundance and richness of short distance migrants by 50% (3.0 to 4.8 and 1.3 to 2.0, respectively). Increasing the proportion of hay on nonorganic farms to 50% could increase abundance of primary grassland bird by 40% (6.7 to 9.4). Our results provide support for alternative farmland designs and agricultural management systems that could enhance select bird species in farmland.

Bergmann's rule and body size in mammals

Aim: To describe the geographical pattern of mean body size of the non-volant mammals of the Nearctic and Neotropics and evaluate the influence of five environmental variables that are likely to affect body size gradients. Location: The Western Hemisphere. Methods: We calculated mean body size (average log mass) values in 110 × 110 km cells covering the continental Nearctic and Neotropics. We also generated cell averages for mean annual temperature, range in elevation, their interaction, actual evapotranspiration, and the global vegetation index and its coefficient of variation. Associations between mean body size and environmental variables were tested with simple correlations and ordinary least squares multiple regression, complemented with spatial autocorrelation analyses and split-line regression. We evaluated the relative support for each multiple-regression model using AIC. Results: Mean body size increases to the north in the Nearctic and is negatively correlated with temperature. In contrast, across the Neotropics mammals are largest in the tropical and subtropical lowlands and smaller in the Andes, generating a positive correlation with temperature. Finally, body size and temperature are nonlinearly related in both regions, and split-line linear regression found temperature thresholds marking clear shifts in these relationships (Nearctic 10.9 °C; Neotropics 12.6 °C). The increase in body sizes with decreasing temperature is strongest in the northern Nearctic, whereas a decrease in body size in mountains dominates the body size gradients in the warmer parts of both regions. Main conclusions: We confirm previous work finding strong broad-scale Bergmann trends in cold macroclimates but not in warmer areas. For the latter regions (i.e. the southern Nearctic and the Neotropics), our analyses also suggest that both local and broad-scale patterns of mammal body size variation are influenced in part by the strong mesoscale climatic gradients existing in mountainous areas. A likely explanation is that reduced habitat sizes in mountains limit the presence of larger-sized mammals.

Enhancing model predictive control using dynamic data reconciliation

The use of data reconciliation techniques can considerably reduce the inaccuracy of process data due to measurement errors. This in turn results in improved control system performance and process knowledge. Dynamic data reconciliation techniques are applied to a model-based predictive control scheme. It is shown through simulations on a chemical reactor system that the overall performance of the model-based predictive controller is enhanced considerably when data reconciliation is applied. The dynamic data reconciliation techniques used include a combined strategy for the simultaneous identification of outliers and systematic bias.

Colloidal gas aphrons (CGA): dispersion and structural features

Colloidal gas aphrons (CGA) have previously been defined as surfactant stabilized gas microbubbles and characterized for a number of surfactants in terms of stability, gas holdup and bubble size even though there is no conclusive evidence of their structure (that is, orientation of surfactant molecules at the gas–liquid interface, thickness of gas–liquid interface, and/or number of surfactant layers). Knowledge of the structure would enable us to use these dispersions more efficiently for their diverse applications (such as for removal of dyes, recovery of proteins, and enhancement of mass transfer in bioreactors). This study investigates dispersion and structural features of CGA utilizing a range of novel predictive (for prediction of aphron size and drainage rate) and experimental (electron microscopy and X-ray diffraction) methods. Results indicate structural differences between foams and CGA, which may have been caused by a multilayer structure of the latter as suggested by the electron and X-ray diffraction analysis.

Assumption of knowledge and the Chinese Room in Turing test interrogation

Whilst common sense knowledge has been well researched in terms of intelligence and (in particular) artificial intelligence, specific, factual knowledge also plays a critical part in practice. When it comes to testing for intelligence, testing for factual knowledge is, in every-day life, frequently used as a front line tool. This paper presents new results which were the outcome of a series of practical Turing tests held on 23rd June 2012 at Bletchley Park, England. The focus of this paper is on the employment of specific knowledge testing by interrogators. Of interest are prejudiced assumptions made by interrogators as to what they believe should be widely known and subsequently the conclusions drawn if an entity does or does not appear to know a particular fact known to the interrogator. The paper is not at all about the performance of machines or hidden humans but rather the strategies based on assumptions of Turing test interrogators. Full, unedited transcripts from the tests are shown for the reader as working examples. As a result, it might be possible to draw critical conclusions with regard to the nature of human concepts of intelligence, in terms of the role played by specific, factual knowledge in our understanding of intelligence, whether this is exhibited by a human or a machine. This is specifically intended as a position paper, firstly by claiming that practicalising Turing's test is a useful exercise throwing light on how we humans think, and secondly, by taking a potentially controversial stance, because some interrogators adopt a solipsist questioning style of hidden entities with a view that it is a thinking intelligent human if it thinks like them and knows what they know. The paper is aimed at opening discussion with regard to the different aspects considered.

Radiative forcing and climate change

Aviation causes climate change as a result of its emissions of CO2, oxides of nitrogen, aerosols, and water vapor. One simple method of quantifying the climate impact of past emissions is radiative forcing. The radiative forcing due to changes in CO2 is best characterized, but there are formidable difficulties in estimating the non-CO2 forcings – this is particularly the case for possible aviation-induced changes in cloudiness (AIC). The most recent comprehensive assessment gave a best estimate of the 2005 total radiative forcing due to aviation of about 55–78 mW m−2 depending on whether AIC was included or not, with an uncertainty of at least a factor of 2. The aviation CO2 radiative forcing represents about 1.6% of the total CO2 forcing from all human activities. It is estimated that, including the non-CO2 effects, aviation contributes between 1.3 and 14% of the total radiative forcing due to all human activities. Alternative methods for comparing the future impact of present-day aviation emissions are presented – the perception of the relative importance of the non-CO2 emissions, relative to CO2, depends considerably on the chosen method and the parameters chosen within those methods.