Molecular mechanisms for a switch-like mating decision in Saccharomyces cerevisiae

Les changements évolutifs nous instruisent sur les nombreuses innovations permettant à chaque organisme de maximiser ses aptitudes en choisissant le partenaire approprié, telles que les caractéristiques sexuelles secondaires, les patrons comportementaux, les attractifs chimiques et les mécanismes sensoriels y répondant. L'haploïde de la levure Saccharomyces cerevisiae distingue son partenaire en interprétant le gradient de la concentration d'une phéromone sécrétée par les partenaires potentiels grâce à un réseau de protéines signalétiques de type kinase activées par la mitose (MAPK). La décision de la liaison sexuelle chez la levure est un événement en "tout–ourien", à la manière d'un interrupteur. Les cellules haploïdes choisissent leur partenaire sexuel en fonction de la concentration de phéromones qu’il produit. Seul le partenaire à proximité sécrétant des concentrations de phéromones égales ou supérieures à une concentration critique est retenu. Les faibles signaux de phéromones sont attribués à des partenaires pouvant mener à des accouplements infructueux. Notre compréhension du mécanisme moléculaire contrôlant cet interrupteur de la décision d'accouplement reste encore mince. Dans le cadre de la présente thèse, je démontre que le mécanisme de décision de la liaison sexuelle provient de la compétition pour le contrôle de l'état de phosphorylation de quatre sites sur la protéine d'échafaudage Ste5, entre la MAPK, Fus3, et la phosphatase,Ptc1. Cette compétition résulte en la dissociation de type « intérupteur » entre Fus3 et Ste5, nécessaire à la prise de décision d'accouplement en "tout-ou-rien". Ainsi, la décision de la liaison sexuelle s'effectue à une étape précoce de la voie de réponse aux phéromones et se produit rapidement, peut-être dans le but de prévenir la perte d’un partenaire potentiel. Nous argumentons que l'architecture du circuit Fus3-Ste5-Ptc1 génère un mécanisme inédit d'ultrasensibilité, ressemblant à "l'ultrasensibilité d'ordre zéro", qui résiste aux variations de concentration de ces protéines. Cette robustesse assure que l'accouplement puisse se produire en dépit de la stochasticité cellulaire ou de variations génétiques entre individus.Je démontre, par la suite, qu'un évènement précoce en réponse aux signaux extracellulaires recrutant Ste5 à la membrane plasmique est également ultrasensible à l'augmentation de la concentration de phéromones et que cette ultrasensibilité est engendrée par la déphosphorylation de huit phosphosites en N-terminal sur Ste5 par la phosphatase Ptc1 lorsqu'elle est associée à Ste5 via la protéine polarisante, Bem1. L'interférence dans ce mécanisme provoque une perte de l'ultrasensibilité et réduit, du même coup, l'amplitude et la fidélité de la voie de réponse aux phéromones à la stimulation. Ces changements se reflètent en une réduction de la fidélité et de la précision de la morphologie attribuable à la réponse d'accouplement. La polarisation dans l'assemblage du complexe protéique à la surface de la membrane plasmique est un thème général persistant dans tous les organismes, de la bactérie à l'humain. Un tel complexe est en mesure d'accroître l'efficacité, la fidélité et la spécificité de la transmission du signal. L'ensemble de nos découvertes démontre que l'ultrasensibilité, la précision et la robustesse de la réponse aux phéromones découlent de la régulation de la phosphorylation stoichiométrique de deux groupes de phosphosites sur Ste5, par la phosphatase Ptc1, un groupe effectuant le recrutement ultrasensible de Ste5 à la membrane et un autre incitant la dissociation et l'activation ultrasensible de la MAPK terminal Fus3. Le rôle modulateur de Ste5 dans la décision de la destinée cellulaire étend le répertoire fonctionnel des protéines d'échafaudage bien au-delà de l'accessoire dans la spécificité et l'efficacité des traitements de l'information. La régulation de la dynamique des caractères signal-réponse à travers une telle régulation modulaire des groupes de phosphosites sur des protéines d'échafaudage combinées à l'assemblage à la membrane peut être un moyen général par lequel la polarisation du destin cellulaire est obtenue. Des mécanismes similaires peuvent contrôler les décisions cellulaires dans les organismes complexes et peuvent être compromis dans des dérèglements cellulaires, tel que le cancer. Finalement, sur un thème relié, je présente la découverte d'un nouveau mécanisme où le seuil de la concentration de phéromones est contrôlé par une voie sensorielle de nutriments, ajustant, de cette manière, le point prédéterminé dans lequel la quantité et la qualité des nutriments accessibles dans l'environnement déterminent le seuil à partir duquel la levure s'accouple. La sous-unité régulatrice de la kinase à protéine A (PKA),Bcy1, une composante clé du réseau signalétique du senseur aux nutriments, interagit directement avec la sous-unité α des petites protéines G, Gpa1, le premier effecteur dans le réseau de réponse aux phéromones. L'interaction Bcy1-Gpa1 est accrue lorsque la cellule croit en présence d'un sucre idéal, le glucose, diminuant la concentration seuil auquel la décision d'accouplement est activée. Compromettre l'interaction Bcy1-Gpa1 ou inactiver Bcy1 accroît la concentration seuil nécessaire à une réponse aux phéromones. Nous argumentons qu'en ajustant leur sensibilité, les levures peuvent intégrer le stimulus provenant des phéromones au niveau du glucose extracellulaire, priorisant la décision de survie dans un milieu pauvre ou continuer leur cycle sexuel en choisissant un accouplement.

Springboards into design : exploring multiple representations of interaction in a dental surgery

This paper demonstrates that in order to understand and design for interactions in complex work environments, a variety of representational artefacts must be developed and employed. A study was undertaken to explore the design of better interaction technologies to support patient record keeping in a dental surgery. The domain chosen is a challenging real context that exhibits problems that could potentially be solved by ubiquitous computing and multi-modal interaction technologies. Both transient and durable representations were used to develop design understandings. We describe the representations, the kinds of insights developed from the representations and the way that the multiple representations interact and carry forward in the design process.

Interactive lounge : an interdisciplinary approach to the design of a gestural interaction device

Among the many new opportunities that digital technologies are enabling are an increased capacity for viewers to interact not only with the program content, but with an increasingly wide array of other digital applications. Within this context this project has developed a new interaction device (incorporating gestural platform technology) and user interfaces to facilitate interactive access to digital media in a lounge room setting. This paper provides an overview of an interdisciplinary design process applied by Australasian CRC for Interaction Design (ACID) researchers—in order to develop the device and present in detail its unique features.

Co-constructed interaction in a paired speaking test : the rater's perspective

The definition and operationalisation of interactional competence in speaking tests that entail co-construction of discourse is an area of language testing requiring further research. This article explores the reactions of four trained raters to paired candidates who oriented to asymmetric patterns of interaction in a discussion task. Through an analysis of candidate discourse combined with rater notes, stimulated verbal recalls, rater discussions and scores awarded for interactional effectiveness, the article examines the extent to which raters compensate or penalise candidates for their role in co-constructing asymmetric interactional patterns. The article argues that key features of the interaction are perceived by the raters as mutual achievements, and it further suggests that the awarding of shared scores for interactional competence is one way of acknowledging the inherently co-constructed nature of interaction in a paired speaking test.

Childhood and social interaction in everyday life : an epilogue

The epilogue pulls together the conceptual and methodological significance of the papers in the special issue exploring childhood and social interaction in everyday life in Sweden, Norway, United States and Australia. In considering the special issue, four domains of childhood are identified and discussed: childhood is a social construct where children learn how to enter into and participate in their social organizations, competency is best understood when communicative practices are examined in situ, children’s talk and interaction show situated culture in action, and childhood consists of shared social orders between children and adults. Emerging analytic interests are proposed, including investigating how children understand locations and place. Finally, the epilogue highlights the core focus of this special issue, which is showing children’s own methods for making sense of their everyday contexts using the interactional and cultural resources they have to hand.

Designing interaction for local communications : an urban screen study

This paper discusses the ongoing design and use of a digital community noticeboard situated in a suburban hub. The design intention is to engage residents, collect and display local information and communications, and spark discussion. A key contribution is an understanding of Situated Display navigation that aids retrieval from a long-term collection created by and for suburban community, and engaging qualities of this collection.

Inter-agency working : good intentions and interaction dynamics

This paper explores inter-agency working and examines the implications of inter-agency operations for delivering multi-domain service outcomes. Cross-agency collaborative approaches to service delivery are suggested to provide the vehicle for achieving integrated service and policy goals. However, it is argued these need to be crafted ‘fit’ for purpose’ and may not be the requisite approach for all joint purposes. Moreover, some commentators suggest that the optimism about these partnership arrangements and cross-agency actions to resolve complex multi-dimensional problems may be misplaced and propose that further research into the actual rather than desired consequences of these arrangements may find that, at times, partnership working creates negative effects. While collaboration and partnerships are often framed as the way to achieve real breakthroughs in service delivery across agencies, there remain key challenges to interagency working. As more and insistent calls for agencies and other community actors to work together in resolving complex social problems are heeded, the implications of working across organizational boundaries need to be further investigated. This paper investigates cases of inter-agency programmes to understand the dimensions and limitations of inter-agency working. The paper concludes by offering a framework for better inter-agency working that has applicability across all sectors.

Investigating Familiarity in Older Adults to Facilitate Intuitive Interaction

This paper discusses how intuitive interaction is a possible way to increase the efficiency and effectiveness of interaction with older adults. It provides insights into existing research on intuitive interaction, and the role of prior experience and familiarity in intuition. An experiment is discussed which investigates differences in familiarity between younger and older adults. A comprehensive coding system has been developed to help analyse the data collected. This research is currently in progress.

An investigation of the social learning and symbolic interaction models for the development of self-concepts and self-esteem

Two studies were conducted to investigate empirical support for two models relating to the development of self-concepts and self-esteem in upper-primary school children. The first study investigated the social learning model by examining the relationship between mothers' and fathers' self-reported self-concepts and self-esteem and the self-reported self-concepts and self-esteem of their children. The second study investigated the symbolic interaction model by examining the relationship between children's perception of the frequency of positive and negative statements made by parents and their self-reported self-concepts and self-esteem. The results of these studies suggested that what parents say to their children and how they interact with them is more closely related to their children's self-perceptions than the role of modelling parental attitudes and behaviours. The findings highlight the benefits of parents talking positively to their children.

The interaction order of Second Life : how micro sociology can contribute to online games innovation

This paper uses the virtual world Second Life (as Web 2.0 environment) to discuss how sociological theory is a relevant tool for innovation in the area of games design as a methodological strategy. Via the theories of Erving Goffman’s interaction order the paper illustrates how micro studies of online interaction demonstrate active accounts of membership and complex interactivity. In order to achieve this, the paper outlines a methodological tool to assist in the application of micro sociology to Web 2.0 environments that accounts for the multiple dimensions of participation within the digital field.