Bacteria microarrays as sensitive tools for exploring pathogen surface epitopes and recognition by host receptors

We describe a protocol for the generation and validation of bacteria microarrays and their application to the study of specific features of the pathogen's surface and interactions with host receptors. Bacteria were directly printed on nitrocellulose-coated glass slides, using either manual or robotic arrayers, and printing quality, immobilization efficiency and stability of the arrays were rigorously controlled by incorporating a fluorescent dye into the bacteria. A panel of wild type and mutant strains of the human pathogen Klebsiella pneumoniae, responsible for nosocomial and community-acquired infections, was selected as model bacteria, and SYTO-13 was used as dye. Fluorescence signals of the printed bacteria were found to exhibit a linear concentration-dependence in the range of 1 x 10(8) to 1 x 10(9) bacteria per ml. Similar results were obtained with Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii, two other human pathogens. Successful validation of the quality and applicability of the established microarrays was accomplished by testing the capacity of the bacteria array to detect recognition by anti-Klebsiella antibodies and by the complement subcomponent C1q, which binds K. pneumoniae in an antibody-independent manner. The biotin/AlexaFluor-647-streptavidin system was used for monitoring binding, yielding strain-and dose-dependent signals, distinctive for each protein. Furthermore, the potential of the bacteria microarray for investigating specific features, e.g. glycosylation patterns, of the cell surface was confirmed by examining the binding behaviour of a panel of plant lectins with diverse carbohydrate-binding specificities. This and other possible applications of the newly developed arrays, as e.g. screening/evaluation of compounds to identify inhibitors of host-pathogen interactions, make bacteria microarrays a useful and sensitive tool for both basic and applied research in microbiology, biomedicine and biotechnology.

L’utilisation de la polarimétrie radar et de la décomposition de Touzi pour la caractérisation et la classification des physionomies végétales des milieux humides : le cas du Lac Saint-Pierre.

Les milieux humides remplissent plusieurs fonctions écologiques d’importance et contribuent à la biodiversité de la faune et de la flore. Même s’il existe une reconnaissance croissante sur l’importante de protéger ces milieux, il n’en demeure pas moins que leur intégrité est encore menacée par la pression des activités humaines. L’inventaire et le suivi systématique des milieux humides constituent une nécessité et la télédétection est le seul moyen réaliste d’atteindre ce but. L’objectif de cette thèse consiste à contribuer et à améliorer la caractérisation des milieux humides en utilisant des données satellites acquises par des radars polarimétriques en bande L (ALOS-PALSAR) et C (RADARSAT-2). Cette thèse se fonde sur deux hypothèses (chap. 1). La première hypothèse stipule que les classes de physionomies végétales, basées sur la structure des végétaux, sont plus appropriées que les classes d’espèces végétales car mieux adaptées au contenu informationnel des images radar polarimétriques. La seconde hypothèse stipule que les algorithmes de décompositions polarimétriques permettent une extraction optimale de l’information polarimétrique comparativement à une approche multipolarisée basée sur les canaux de polarisation HH, HV et VV (chap. 3). En particulier, l’apport de la décomposition incohérente de Touzi pour l’inventaire et le suivi de milieux humides est examiné en détail. Cette décomposition permet de caractériser le type de diffusion, la phase, l’orientation, la symétrie, le degré de polarisation et la puissance rétrodiffusée d’une cible à l’aide d’une série de paramètres extraits d’une analyse des vecteurs et des valeurs propres de la matrice de cohérence. La région du lac Saint-Pierre a été sélectionnée comme site d’étude étant donné la grande diversité de ses milieux humides qui y couvrent plus de 20 000 ha. L’un des défis posés par cette thèse consiste au fait qu’il n’existe pas de système standard énumérant l’ensemble possible des classes physionomiques ni d’indications précises quant à leurs caractéristiques et dimensions. Une grande attention a donc été portée à la création de ces classes par recoupement de sources de données diverses et plus de 50 espèces végétales ont été regroupées en 9 classes physionomiques (chap. 7, 8 et 9). Plusieurs analyses sont proposées pour valider les hypothèses de cette thèse (chap. 9). Des analyses de sensibilité par diffusiogramme sont utilisées pour étudier les caractéristiques et la dispersion des physionomies végétales dans différents espaces constitués de paramètres polarimétriques ou canaux de polarisation (chap. 10 et 12). Des séries temporelles d’images RADARSAT-2 sont utilisées pour approfondir la compréhension de l’évolution saisonnière des physionomies végétales (chap. 12). L’algorithme de la divergence transformée est utilisé pour quantifier la séparabilité entre les classes physionomiques et pour identifier le ou les paramètres ayant le plus contribué(s) à leur séparabilité (chap. 11 et 13). Des classifications sont aussi proposées et les résultats comparés à une carte existante des milieux humide du lac Saint-Pierre (14). Finalement, une analyse du potentiel des paramètres polarimétrique en bande C et L est proposé pour le suivi de l’hydrologie des tourbières (chap. 15 et 16). Les analyses de sensibilité montrent que les paramètres de la 1re composante, relatifs à la portion dominante (polarisée) du signal, sont suffisants pour une caractérisation générale des physionomies végétales. Les paramètres des 2e et 3e composantes sont cependant nécessaires pour obtenir de meilleures séparabilités entre les classes (chap. 11 et 13) et une meilleure discrimination entre milieux humides et milieux secs (chap. 14). Cette thèse montre qu’il est préférable de considérer individuellement les paramètres des 1re, 2e et 3e composantes plutôt que leur somme pondérée par leurs valeurs propres respectives (chap. 10 et 12). Cette thèse examine également la complémentarité entre les paramètres de structure et ceux relatifs à la puissance rétrodiffusée, souvent ignorée et normalisée par la plupart des décompositions polarimétriques. La dimension temporelle (saisonnière) est essentielle pour la caractérisation et la classification des physionomies végétales (chap. 12, 13 et 14). Des images acquises au printemps (avril et mai) sont nécessaires pour discriminer les milieux secs des milieux humides alors que des images acquises en été (juillet et août) sont nécessaires pour raffiner la classification des physionomies végétales. Un arbre hiérarchique de classification développé dans cette thèse constitue une synthèse des connaissances acquises (chap. 14). À l’aide d’un nombre relativement réduit de paramètres polarimétriques et de règles de décisions simples, il est possible d’identifier, entre autres, trois classes de bas marais et de discriminer avec succès les hauts marais herbacés des autres classes physionomiques sans avoir recours à des sources de données auxiliaires. Les résultats obtenus sont comparables à ceux provenant d’une classification supervisée utilisant deux images Landsat-5 avec une exactitude globale de 77.3% et 79.0% respectivement. Diverses classifications utilisant la machine à vecteurs de support (SVM) permettent de reproduire les résultats obtenus avec l’arbre hiérarchique de classification. L’exploitation d’une plus forte dimensionalitée par le SVM, avec une précision globale maximale de 79.1%, ne permet cependant pas d’obtenir des résultats significativement meilleurs. Finalement, la phase de la décomposition de Touzi apparaît être le seul paramètre (en bande L) sensible aux variations du niveau d’eau sous la surface des tourbières ouvertes (chap. 16). Ce paramètre offre donc un grand potentiel pour le suivi de l’hydrologie des tourbières comparativement à la différence de phase entre les canaux HH et VV. Cette thèse démontre que les paramètres de la décomposition de Touzi permettent une meilleure caractérisation, de meilleures séparabilités et de meilleures classifications des physionomies végétales des milieux humides que les canaux de polarisation HH, HV et VV. Le regroupement des espèces végétales en classes physionomiques est un concept valable. Mais certaines espèces végétales partageant une physionomie similaire, mais occupant un milieu différent (haut vs bas marais), ont cependant présenté des différences significatives quant aux propriétés de leur rétrodiffusion.

An assessment of timber dwellings typical of the Queenslander era, and constraints associated with their relocation, component and adaptive reuse when considering 'regeneration'

This paper presents an explanation of why the reuse of building components after demolition or deconstruction is critical to the future of the construction industry. An examination of the historical cause and response to climate change sets the scene as to why governance is becoming increasingly focused on the built environment as a mechanism to controlling waste generation associated with the process of demolition, construction and operation. Through an annotated description to the evolving design and construction methodology of a range of timber dwellings (typically 'Queenslanders' during the eras of 1880-1900, 1900-1920 & 1920-1940) the paper offers an evaluation to the variety of materials, which can be used advantageously by those wishing to 'regenerate' a Queenslander. This analysis of 'regeneration' details the constraints when considering relocation and/ or reuse by adaption including deconstruction of building components against the legislative framework requirements of the Queensland Building Act 1975 and the Queensland Sustainable Planning Act 2009, with a specific examination to those of the Building Codes of Australia. The paper concludes with a discussion of these constraints, their impacts on 'regeneration' and the need for further research to seek greater understanding of the practicalities and drivers of relocation, adaptive and building components suitability for reuse after deconstruction.

Development of a school connectedness component of an adolescent injury prevention program : lessons for implementation

The school environment plays an important role in shaping adolescent outcomes, and research increasingly demonstrates the need to target the school social context in health promotion programs. This paper describes the research process undertaken to design a school connectedness component of an injury prevention program for early adolescents, Skills for Preventing Injury in Youth (SPIY). The connectedness component takes the form of a professional development workshop for teachers on increasing students’ connectedness to school, and this paper describes the research process used to construct program material. It also describes the methods used to encourage teachers’ implementation of connectedness strategies following program delivery. A multi-stage process of data collection included, (i) surveys with 540 Grade 9 students to examine links between school connectedness and risk-related injury, (ii) a systematic literature review of previously-evaluated school connectedness programs to determine key strategies that encourage implementation fidelity and program effectiveness, and (iii) interviews with 14 high school teachers to understand current use of connectedness strategies and ideas for program design. Findings from each stage are discussed in terms of how results informed the program design. The survey data provided information from which to frame program content, and the results of the systematic review demonstrated effective program strategies. The teacher interview data also provided program content incorporating target participants’ views and aligning with their priorities, which is important to ensure effective implementation of program strategies. A comprehensive design process provides an understanding of methods for, and may encourage, teachers’ future implementation of program strategies.

Understanding Pathophysiology - ANZ adaptation [1st edition.]

Pathophysiology is a complex, though essential, component of all undergraduate nursing courses and there is an identified need for a text tailored specifically for the Australian and New Zealand student. The entrenched bio-medical terminology can often be difficult to relate to nursing practice. To overcome this, the authors have presented pathophysiology in an accessible manner appropriate to undergraduate students, providing a balance between science, clinical case material and pharmacology. This adaptation prioritises the diseases relevant to nursing students and presents them according to their prevalence and rate of incidence in Australia and New Zealand. This focused approach prepares students for the presentations they will experience in a clinical setting. Each body system is explored first by structure and function, then by alteration.This establishes the physiology prior to addressing the diseases relative to the system and allows the student to analyse and compare the normal versus altered state. A lifespan approach is incorporated in the Alterations chapters, as each chapter addresses childhood diseases through to the aged with respect to each body system. A new section on Contemporary Health Issues examines the effects of an aging population and lifestyle choices on the overall health of our society. These are explored through specific chapters on Stress; Genes and the Environment; Obesity and Diabetes; Cancer; Mental Illness and Indigenous health issues. Concept maps are used to assist students to understand the basic concepts of each chapter and are used as a foundation for more complex discussions. Clinical case studies are also included in each chapter to bring pathophysiology into practice. Each patient case study will highlight relevant symptoms of a given disease within a clinical setting. This is analysed with respect to the relevancy of each given symptom, their respective affect on body systems and the best course of pharmacological treatment. This forthcoming textbook is an adaptation of Understanding Pathophysiology 4e by Huether & McCance. It builds on the strengths of the US edition while tailoring it to the specific needs of Australia and New Zealand undergraduate nursing students. As such it is an invaluable text which will compliment your suite of Elsevier nursing titles.

Cognitive Component Skills of Reading Comprehension in Developing Readers

Die Fähigkeit, geschriebene Texte zu verstehen, d.h. eine kohärente mentale Repräsentation von Textinhalten zu erstellen, ist eine notwendige Voraussetzung für eine erfolgreiche schulische und außerschulische Entwicklung. Es ist daher ein zentrales Anliegen des Bildungssystems Leseschwierigkeiten frühzeitig zu diagnostizieren und mithilfe zielgerichteter Interventionsprogramme zu fördern. Dies erfordert ein umfassendes Wissen über die kognitiven Teilprozesse, die dem Leseverstehen zugrunde liegen, ihre Zusammenhänge und ihre Entwicklung. Die vorliegende Dissertation soll zu einem umfassenden Verständnis über das Leseverstehen beitragen, indem sie eine Auswahl offener Fragestellungen experimentell untersucht. Studie 1 untersucht inwieweit phonologische Rekodier- und orthographische Dekodierfertigkeiten zum Satz- und Textverstehen beitragen und wie sich beide Fertigkeiten bei deutschen Grundschüler(inne)n von der 2. bis zur 4. Klasse entwickeln. Die Ergebnisse legen nahe, dass beide Fertigkeiten signifikante und eigenständige Beiträge zum Leseverstehen leisten und dass sich ihr relativer Beitrag über die Klassenstufen hinweg nicht verändert. Darüber hinaus zeigt sich, dass bereits deutsche Zweitklässler(innen) den Großteil geschriebener Wörter in altersgerechten Texten über orthographische Vergleichsprozesse erkennen. Nichtsdestotrotz nutzen deutsche Grundschulkinder offenbar kontinuierlich phonologische Informationen, um die visuelle Worterkennung zu optimieren. Studie 2 erweitert die bisherige empirische Forschung zu einem der bekanntesten Modelle des Leseverstehens—der Simple View of Reading (SVR, Gough & Tunmer, 1986). Die Studie überprüft die SVR (Reading comprehension = Decoding x Comprehension) mithilfe optimierter und methodisch stringenter Maße der Modellkonstituenten und überprüft ihre Generalisierbarkeit für deutsche Dritt- und Viertklässler(innen). Studie 2 zeigt, dass die SVR einer methodisch stringenten Überprüfung nicht standhält und nicht ohne Weiteres auf deutsche Dritt- und Viertklässler(innen) generalisiert werden kann. Es wurden nur schwache Belege für eine multiplikative Verknüpfung von Dekodier- (D) und Hörverstehensfertigkeiten (C) gefunden. Der Umstand, dass ein beachtlicher Teil der Varianz im Leseverstehen (R) nicht durch D und C aufgeklärt werden konnte, deutet darauf hin, dass das Modell nicht vollständig ist und ggf. durch weitere Komponenten ergänzt werden muss. Studie 3 untersucht die Verarbeitung positiv-kausaler und negativ-kausaler Kohärenzrelationen bei deutschen Erst- bis Viertklässler(inne)n und Erwachsenen im Lese- und Hörverstehen. In Übereinstimmung mit dem Cumulative Cognitive Complexity-Ansatz (Evers-Vermeul & Sanders, 2009; Spooren & Sanders, 2008) zeigt Studie 3, dass die Verarbeitung negativ-kausaler Kohärenzrelationen und Konnektoren kognitiv aufwändiger ist als die Verarbeitung positiv-kausaler Relationen. Darüber hinaus entwickelt sich das Verstehen beider Kohärenzrelationen noch über die Grundschulzeit hinweg und ist für negativ-kausale Relationen am Ende der vierten Klasse noch nicht abgeschlossen. Studie 4 zeigt und diskutiert die Nützlichkeit prozess-orientierter Lesetests wie ProDi- L (Richter et al., in press), die individuelle Unterschiede in den kognitiven Teilfertigkeiten des Leseverstehens selektiv erfassen. Hierzu wird exemplarisch die Konstruktvalidität des ProDi-L-Subtests ‚Syntaktische Integration’ nachgewiesen. Mittels explanatorischer Item- Repsonse-Modelle wird gezeigt, dass der Test Fertigkeiten syntaktischer Integration separat erfasst und Kinder mit defizitären syntaktischen Fertigkeiten identifizieren kann. Die berichteten Befunde tragen zu einem umfassenden Verständnis der kognitiven Teilfertigkeiten des Leseverstehens bei, das für eine optimale Gestaltung des Leseunterrichts, für das Erstellen von Lernmaterialien, Leseinstruktionen und Lehrbüchern unerlässlich ist. Darüber hinaus stellt es die Grundlage für eine sinnvolle Diagnose individueller Leseschwierigkeiten und für die Konzeption adaptiver und zielgerichteter Interventionsprogramme zur Förderung des Leseverstehens bei schwachen Leser(inne)n dar.