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Peer Reviewed
See detailA comparison of within-season yield prediction algorithms based on crop model behaviour analysis
Dumont, Benjamin ULg; Basso, Bruno; Leemans, Vincent ULg et al

in Agricultural and Forest Meteorology (2015), 204

The development of methodologies for predicting crop yield, in real-time and in response to different agro-climatic conditions, could help to improve the farm management decision process by providing an ... [more ▼]

The development of methodologies for predicting crop yield, in real-time and in response to different agro-climatic conditions, could help to improve the farm management decision process by providing an analysis of expected yields in relation to the costs of investment in particular practices. Based on the use of crop models, this paper compares the ability of two methodologies to predict wheat yield (Triticum aestivum L.), one based on stochastically generated climatic data and the other on mean climate data. It was shown that the numerical experimental yield distribution could be considered as a log-normal distribution. This function is representative of the overall model behaviour. The lack of statistical differences between the numerical realisations and the logistic curve showed in turn that the Generalised Central Limit Theorem (GCLT) was applicable to our case study. In addition, the predictions obtained using both climatic inputs were found to be similar at the inter and intra-annual time-steps, with the root mean square and normalised deviation values below an acceptable level of 10% in 90% of the climatic situations. The predictive observed lead-times were also similar for both approaches. Given (i) the mathematical formulation of crop models, (ii) the applicability of the CLT and GLTC to the climatic inputs and model outputs, respectively, and (iii) the equivalence of the predictive abilities, it could be concluded that the two methodologies were equally valid in terms of yield prediction. These observations indicated that the Convergence in Law Theorem was applicable in this case study. For purely predictive purposes, the findings favoured an algorithm based on a mean climate approach, which needed far less time (by 300-fold) to run and converge on same predictive lead time than the stochastic approach. [less ▲]

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See detailLarge-scale polarization alignments of quasars in the JVAS/CLASS 8.4-GHz surveys
Pelgrims, Vincent ULg; Hutsemekers, Damien ULg

Poster (2015, May)

We analyse the large sample of polarization measurements of the flat-spectrum radio sources of the JVAS/CLASS 8.4-GHz surveys compiled by Jackson et al. (2007). We tested the uniformity of the ... [more ▼]

We analyse the large sample of polarization measurements of the flat-spectrum radio sources of the JVAS/CLASS 8.4-GHz surveys compiled by Jackson et al. (2007). We tested the uniformity of the polarization position angles for a wide range of angular (2D) and comoving (3D) separations and studied the several subsamples, dividing the main sample of 4155 sources regarding their object type (QSO, galaxies, radio sources,...). We found regions of the sky of about 20 degree radius in which quasars (only) have correlated polarization position angles. Those regions coincide with the regions of alignment at optical wavelength pinpointed in 1998 by Hutsemékers. [less ▲]

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See detailCeci n’est pas un conseil !
Choffray, Jean-Marie ULg

E-print/Working paper (2015)

La « Grande Récession de 2008 » a un mérite. Un seul ! Elle a rendu public le fait que personne ne savait exactement ce qui s’était passé, ni ce qui se passait. Pourquoi une telle crise de confiance avait ... [more ▼]

La « Grande Récession de 2008 » a un mérite. Un seul ! Elle a rendu public le fait que personne ne savait exactement ce qui s’était passé, ni ce qui se passait. Pourquoi une telle crise de confiance avait-elle vu le jour ? Quelles en seraient les conséquences ? Toutes et tous se sont trompés, y compris les meilleurs. Même celles et ceux qui étaient convaincus d’avoir raison ! Plus que jamais, l’incertitude, la saine et souveraine incertitude, garantit la liberté de l’investisseur... et du professeur ! [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailEpidemiological aspects and genotypic characterization of strains of Microsporum audouinii isolated in the context of a Belgian National survey on anthropophilic tinea
SACHELI, Rosalie ULg; Dekkers, Charlotte; DARFOUF, Rajae ULg et al

Poster (2015, May)

Objectives The last two years, clinical cases of tinea capitis caused by Microsporum audouinii (M. audouinii), have increased in Belgium. To better understand the emergence of this species in the ... [more ▼]

Objectives The last two years, clinical cases of tinea capitis caused by Microsporum audouinii (M. audouinii), have increased in Belgium. To better understand the emergence of this species in the population, the Belgian National Reference Center (NRC) for dermatophytes launched a national survey in 2013. Epidemiological aspects and genotypic characterization of the strains were included. Methods The study was conducted from March 2013 up to February 2014. All Belgian laboratories were asked to send M. audouinii strains isolated from hair to the NRC with a form to fill in including epidemiological informations. The fungal strains were identified by microscopy or ITS sequencing in case of doubt. The genotypic analysis was performed by the DiversiLab® system (bioMérieux) for DNA fingerprinting and analysis. Epidemiological informations were analyzed with the help of a biostatistician. Results Among the collected isolates, 117 strains have been currently confirmed as M. audouinii. Analysis of the epidemiological characteristics of the infected population shows that the main age category concerns 5-9 year-old children (64%, p< 0,0001) with a sex-ratio M/F of 1.97. Data concerning the geographic origin of the family have been obtained in only 33,6% of the cases. It reveals that strains have been mainly isolated from patients with a Belgian nationality (43,6%) suggesting bias in the data collection. The geographic origin of the remaining group includes several African countries such as Congo (20,61%), Guinea (12,8%) and Burundi (5,12%). The genotypic analysis led to the distinction of 6 genotypic variants of M. audouinii. One of these variants was exclusively recovered from South Belgium (11 strains). The major group was composed of 96 strains, well distributed in different Belgium locations. Two other groups of three strains each were close to the major group but the analysis of the spectral superposition showed some differences between these groups. The two last groups were clearly different from the major group but species identification was confirmed by ITS sequencing. Conclusion The results of the genomic analysis by Diversilab, show that several groups of M. audouinii isolates co-exist in Belgium providing evidence of genetic heterogeneity. However, no clear correlation could be established between the appartenance to a group and epidemiological factors, such as the age or ethnical origin. ________________________________________ [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailOne good reason to speak of 'climate refugees'
Gemenne, François ULg

in Forced Migration Review (2015), 49

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See detailSoft bottom macrofauna monitoring under anthropogenic influences in Calvi bay, Corsica: Methodological simplifications
Donnay, Annick ULg

Conference (2015, May)

This work is within the framework of STARE-CAPMED long-term research program of STARESO dedicated to STAtion of Reference and rEsearch on Change of local and global Anthropogenic Pressures on ... [more ▼]

This work is within the framework of STARE-CAPMED long-term research program of STARESO dedicated to STAtion of Reference and rEsearch on Change of local and global Anthropogenic Pressures on Mediterranean Ecosystem Drifts. For the soft-bottom macrofauna topic, fourteen stations are sampled one to two times per year, along gradients from anthropogenic sources of influence (river mouth, fish farm, anchoring areas and sewage) mere 2 stations out of influences. The sorting and analysis of soft-bottom macrofauna is time consuming and some methodological simplifications are looking for. Moreover, an adaptation of the M-AMBI for the weak human impacted geographic zone, the Corsica, is envisaged by a weighting with the Piélou index. As a first time, all is done at the species level. In a second time, the steps are done at genus and family levels. By comparison of results obtained between different identification levels, the taxonomic sufficiency (TS) for the Corsican coastal waters is determined. The adapted M-AMBI calculation and TS are applied on the macrofauna populations identified in Calvi bay. It could be interesting to test the analysis process applied around Corsica on other Mediterranean areas. [less ▲]

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See detailMapping Posidonia oceanica meadows through time A story of precision, evaluation and fragmentation
Abadie, Arnaud ULg; Jousseaume, Matthieu; Lejeune, Pierre et al

Poster (2015, May)

Over the last decades, the interest in mapping Posidonia oceanica beds has increased along with the improvement of the equipment’s precision of data acquisition. In Calvi Bay (Corsica, France) the meadows ... [more ▼]

Over the last decades, the interest in mapping Posidonia oceanica beds has increased along with the improvement of the equipment’s precision of data acquisition. In Calvi Bay (Corsica, France) the meadows cover an area of about 5 km² and are found at a depth ranging from 3 m to 37 m. The availability of three distinct datasets for 1997, 2002 and 2010 allowed to assess changes in the patchiness of the meadows in the bay and to investigate evolution of maps precision through a surface analysis via GIS software. Thus, three maps were elaborated combining aerial photographs and side scan sonar images. The meadows percentage of cover through time was assessed using four bathymetric sections: 0-10 m, 11-20 m, 21-30 m and 31-40 m. Differences in the patchiness of P. oceanica meadows between 1997 and 2010 appear to be moderate (less than 3 %) in the sections 0-10 m and 11-20 m and then greatly increase with depth: 24 % at 21-30 m and 39 % at 31-40 m. This amazing regression seems hardly natural and unlikely given the slight quantity of human activities that can cause damages on the P. oceanica meadows of the Calvi Bay. These results are likely to be mainly due to the improvement of precision and resolution of the aerial photographs (5 m in 1997, 0.8 m in 2002 and 0.5 m in 2010) and sonar images (5 m in 1997, 3 m in 2002 and 0.5 m in 2010). An issue of habitat determination (human vs instrumental) linked with the method adopted for mapping can also cause differences in the percentage of cover. Given the different accuracy among the three maps, the real regression and fragmentation of P. oceanica meadows could be hardly assessed. However, in several areas where the human activities are important, a clear regression or even a disappearance of the meadows has been observed. It is obvious that the last maps are more accurate than the previous ones and, thus, the former can be used for management purpose as well as for study on the patchiness; however, they still keep uncertainty no matter which method is used to create them. [less ▲]

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See detailLe coût de l'énergie verte en Wallonie 2003-2012.
Boccard, Nicolas; Gautier, Axel ULg

E-print/Working paper (2015)

In 2003, the Walloon region has installed a tradable green certificate mechanism to support the production of ‘green’ electricity. In this paper, we estimate that the total cost of the mechanism amounts ... [more ▼]

In 2003, the Walloon region has installed a tradable green certificate mechanism to support the production of ‘green’ electricity. In this paper, we estimate that the total cost of the mechanism amounts to 1,871 billion € for the period 2003-2012, corresponding to a support of 107 €/MWh produced, with important differences between production technologies, the solar photovoltaic receiving up to 588 €/MWh. International comparisons indicate that the Walloon mechanism is particularly generous. We also show that the induced carbon savings are extremely costly with an implicit price of avoided CO2 of 425 € per ton. [less ▲]

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See detailGenèse du sous-sol de la Wallonie
Boulvain, Frédéric ULg; Pingot, Jean-Louis

Book published by Académie royale de Belgique - 2e édition revue et augmentée (2015)

Cet ouvrage passe en revue les différentes formations géologiques de la Wallonie depuis un demi-milliard d’années. Elles sont décrites et interprétées en termes de paléoenvironnements et leur utilisation ... [more ▼]

Cet ouvrage passe en revue les différentes formations géologiques de la Wallonie depuis un demi-milliard d’années. Elles sont décrites et interprétées en termes de paléoenvironnements et leur utilisation ancienne et actuelle est précisée. Les deux orogenèses qui ont façonné nos paysages sont également abordées. La Wallonie est en effet un pays de pierres. Son histoire est tissée des nombreuses relations entre son sous-sol et ses habitants. L’exploitation immémoriale de ses ressources souterraines, depuis le silex jusqu’au calcaire, en passant évidemment par le charbon et le minerai de fer a façonné ses gens, ses paysages, ses monuments et son économie. Chaque terroir a ses racines plongées dans son sous-sol. Cette étonnante richesse géologique est aussi un atout qui doit continuer à être valorisé et protégé. Notre sous-sol est notre mémoire et ses roches doivent encore et toujours servir à embellir notre environnement. Un marbre rouge ou un grès du Condroz sont la signature d’une région, d’un village, d’une histoire. C’est une des raisons de ce livre : permettre à chacun de prendre conscience de cette richesse. [less ▲]

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See detailCompétitivité, valorisation des ressources et objectifs de sécurité alimentaire pour la filière sucrière au Maroc
Redani, Latifa ULg

Doctoral thesis (2015)

The general objective of this work is to examine the coherence between food security policies and economic efficiency and valuation of resources policies for the sugar sub-sector in Morocco. A food ... [more ▼]

The general objective of this work is to examine the coherence between food security policies and economic efficiency and valuation of resources policies for the sugar sub-sector in Morocco. A food security policy implies state intervention and thus leads implicitly to market distortions, while a resource valuation policy would imply a free market. To address this issue, I will firstly adopt an approach that involves a sugar market analysis (measuring determinants of demand and changes in international prices against their impact on food security). Then, an economic analysis which attempts at assessing the competitiveness of the various segments of the sugar sub-sector will be undertaken. Finally, an analysis of the relative valuation of resources (capital, labor and irrigation water) by sugar crops compared to different irrigated crops will be led, in order to determine their private and social returns on. The analysis of demand during the period between 2000 and 2010 shows that the trend of domestic consumption witnessed major increases, which lead to the enhancement of food insecurity for sugar in the future. The analysis of volatility of world sugar prices from 1960 to 2010, through the decomposition method of time series, allows the isolation of an accidental effect, which reflects variability due neither to seasonal effects nor to trend. This accidental effect is mainly marked during three periods: 1973-1975, 1980-1981 and 2009-2010. In terms of food security, these fluctuations in world sugar prices have no impact on household access to sugar, yet they have a significant impact on state budget. Any variation in prices in the international market is absorbed by the compensation system since prices are regulated by this system. The food safety policy conducted during the sixties and seventies have mitigated the country's dependence on imports and thus reduce the impact of world sugar price fluctuations. However, this policy has often been criticized in terms of market efficiency and valuation of resources. The economic analysis of the sugar sub-sector in Morocco shows that the different segments of the value chain don’t enjoy the same level of protection. If the production segment of sugar beet doesn’t receive any protection, the processing segment of raw sugar will remain protected. However, the level of this protection has generally declined during the post structural adjustment period. In terms of competitiveness, while the sugar beet crop becomes competitive, the effective competitiveness of the industrial segment, and given the significant distortions in the world market, is difficult to assess. The analysis of the valuation of resources (capital, labor and water) shows that sugar crops, especially sugar beets, value relatively better capital resources and labor than most horticultural crops. They occupy an important position in terms of employment and value added created per hectare. However, the valuation of irrigation water remains low for sugar beet (excluding the region of Doukkala). But the technology trend shows substantial opportunities for improvement. Food security policy for sugar has been efficient since it helped establish a competitive national production which is generally able to value resources better. The distortions introduced by state intervention gave the time to farmers to improve their technical skills and to become competitive in the framework of international market, marked as it was by significant distortions. Finally, a food security policy is in no way inconsistent with a policy of valuation of resources on the condition that when the sub-sector becomes competitive, a way to market mechanisms must be given. [less ▲]

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See detailPetite excursion en Cryptozoologie (Mythes - Cryptides - Canulars)
Dauby, Patrick ULg

Scientific conference (2015, April 29)

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Peer Reviewed
See detailEpidemiological aspects and genotypic characterization of strains of Microsporum audouinii isolated in the context of a Belgian National survey on anthropophilic tinea
SACHELI, Rosalie ULg; Géron, Bénédicte; Dekkers, Charlotte et al

Poster (2015, April 28)

Objectives The last two years, clinical cases of tinea capitis caused by Microsporum audouinii (M. audouinii), have increased in Belgium. To better understand the emergence of this species in the ... [more ▼]

Objectives The last two years, clinical cases of tinea capitis caused by Microsporum audouinii (M. audouinii), have increased in Belgium. To better understand the emergence of this species in the population, the Belgian National Reference Center (NRC) for dermatophytes launched a national survey in 2013. Epidemiological aspects and genotypic characterization of the strains were included. Methods The study was conducted from March 2013 up to February 2014. All Belgian laboratories were asked to send M. audouinii strains isolated from hair to the NRC with a form to fill in including epidemiological informations. The fungal strains were identified by microscopy or ITS sequencing in case of doubt. The genotypic analysis was performed by the DiversiLab® system (bioMérieux) for DNA fingerprinting and analysis. Epidemiological informations were analyzed with the help of a biostatistician. Results Among the collected isolates, 97 strains have been currently confirmed as M. audouinii. Preliminary analysis of the epidemiological characteristics of the infected population shows that the main age category concerns 5-9 year-old children (84%) with a sex-ratio M/F of 1.95. Data concerning the geographic origin of the family have been obtained in only 45.8% of the cases. It reveals that strains have been mainly isolated from patients with a Belgian nationality (77%) suggesting bias in the data collection. The geographic origin of the remaining group (23%) includes several African countries. The genotypic analysis led to the distinction of 3 genotypic variants of M. audouinii. One of these variants was exclusively recovered from South Belgium (11 strains). The major group was composed of 85 strains, well distributed in different Belgium locations. The last group contains only one strain but this strain was significantly different from the two other variants. Conclusion The automated typing DiversiLab® system proved to be an easy and efficient method to investigate the molecular epidemiology of dermatophytes infections. These preliminary results show that, through Belgium, several groups of isolates co-exist for M. audouinii providing evidence of genetic heterogeneity. At this time all epidemiological informations have not yet been assessed while 35 strains of M. audouinii remain to be analysed genotypically to give definitive conclusions. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailInfluence of past and future climate changes on the distribution of three Southeast Asian murine rodents
Latinne, Alice ULg; Meynard, Christine; Herbreteau, Vincent et al

in Journal of Biogeography (2015)

Aim: We tested the influence of Pleistocene climatic fluctuations and the potential effect of future climate change on Southeast Asian small mammal distributions using two forest-dwelling (Leopoldamys ... [more ▼]

Aim: We tested the influence of Pleistocene climatic fluctuations and the potential effect of future climate change on Southeast Asian small mammal distributions using two forest-dwelling (Leopoldamys herberti and Leopoldamys sabanus) and one karst (Leopoldamys neilli) endemic rodent species as models. Location: Southeast Asia. Methods: We used presence–absence data of genetically identified individuals, bioclimatic variables and species distribution modelling techniques to predict potential distributions of the three studied species under current, past [Last Interglacial (LIG) and Last Glacial Maximum (LGM)] and future conditions. We applied a variety of modelling techniques and then used consensus techniques to draw up robust maps of potential distribution ranges at all stages. Results: According to our models, these three Leopoldamys species did not experience significant range contraction during the LGM. Our models revealed substantial range contraction during the LIG for L. herberti in northern Indochina, while its distribution expanded in southern Indochina. Evidence of a southward range expansion during that period was also obtained for L. neilli, whereas L. sabanus remained widely distributed in insular Southeast Asia but experienced a range contraction on the Thai-Malay Peninsula. The two future climate change scenarios used predicted that large climatically suitable areas would still be available in the future for the three species. Main conclusions: Our model predictions contradict the well-established hypothesis that Southeast Asian forest-dwelling species were confined to small refugia during the LGM. Moreover, our results suggest that some Southeast Asian taxa may have been distributed in their refugial state during the LIG rather than the LGM. This could be because of vegetation changes that may have occurred at that time as a result of the increased seasonality observed during the LIG. These Pleistocene refugia may have been localized in northern Indochina but our study also revealed that southern Indochina could provide major potential refugia. [less ▲]

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See detailEtude épidémiologique et moléculaire de la dyskinésie ciliaire chez le chien
Merveille, Anne-Christine ULg

Doctoral thesis (2015)

Les dyskinésies ciliaires primaires (DCP) sont des maladies génétiques rares regroupant des pathologies respiratoires liées à une anomalie constitutionnelle des cils dits “mobiles” (Leigh, 2006). Ces cils ... [more ▼]

Les dyskinésies ciliaires primaires (DCP) sont des maladies génétiques rares regroupant des pathologies respiratoires liées à une anomalie constitutionnelle des cils dits “mobiles” (Leigh, 2006). Ces cils jouent un rôle important dans l’organisme, notamment au niveau du tractus respiratoire, où ils entrent dans la composition de l’escalator mucociliaire. Ils jouent également un rôle au niveau du système reproducteur et durant l’embryogénèse. Chez l’homme, la prévalence des DCP est estimée à 1 :10.000 (Afzelius et Stenram, 2006). Chez le chien, il existe une trentaine de cas décrits dans la littérature dans 20 races différentes. Les deux espèces partagent des manifestations cliniques similaires, directement liées à la dysfonction de la mobilité ciliaire. La plupart des individus touchés présentent des signes dès leur plus jeune âge. Parmi ces signes, on retrouve une atteinte des voies respiratoires comprenant des infections récidivantes des voies hautes (rhino-sinusites) et basses (bronchites et bronchopneumonies qui mènent à de la bronchiectasie), mais aussi de l’infertilité et, dans la moitié des cas environ, des défauts de latéralité que l’on appelle situs inversus (Leigh, 2006). La structure des cils mobiles est hautement conservée entre les différentes espèces et se caractérise par un agencement de neuf paires de microtubules périphériques organisées autour d’une paire centrale de microtubules. A cette structure, se rajoutent des complexes protéiques qui permettent de stabiliser les différents composants comme les crêtes radiales ou le complexe régulateur des dynéines, mais aussi des protéines motrices qui permettent au cil de se mouvoir comme les bras de dynéine. Cet agencement est perturbé dans la grande majorité des DCP qui présentent différents types de défauts ultrastructuraux en fonction des différents gènes impliqués (Papon et al., 2010) (Jorissen et al., 2000b). Chez l’homme, comme chez le chien, le défaut ultrastructurel le plus fréquent est une atteinte des bras de dynéine externes. La plupart des DCP se transmettent selon un mode autosomique récessif et plusieurs gènes causals ont été identifiés (Zariwala et al., 2011). Toutefois, les bases moléculaires d’un certain nombre de cas chez l’homme restent à ce jour indéterminées et chez le chien aucun gène responsable n’avait été identifié avant cette présente étude. Le chien représente un modèle spontané de DCP qui pourrait être utile dans la découverte de nouveaux gènes impliqués dans cette pathologie. Les différents objectifs de ce travail étaient d’une part, d’étudier le phénotype clinique d’une DCP ségrégant au sein d’une race de chien, le bobtail, et d’autre part, d’identifier le mode de transmission génétique ainsi que les bases moléculaires de cette DCP. Nous avons également voulu étudier la fréquence de la mutation identifiée dans cette race. Une fois le gène identifié chez le bobtail, nous avons voulu déterminer si celui-ci pouvait être responsable de cas de DCP humaines présentant un phénotype ultrastructurel similaire à celui des bobtails atteints. Ensuite, nous avons voulu évaluer les conséquences qu’une dysfonction de ce gène pouvait entraîner, afin de gagner en compréhension sur le rôle de la protéine impliquée et pour confirmer que les mutations identifiées étaient bien à l’origine du phénotype clinique observé. Enfin, nous avons voulu déterminer si ce gène pouvait être impliqué dans d’autres ciliopathies. Nous avons tout d’abord obtenu des données cliniques sur une dizaine de chiens atteints. Tous appartenaient au même pedigree et présentaient un phénotype clinique caractéristique apparu très tôt dans la vie de l’animal. Ce phénotype se caractérisait par un jetage nasal bilatéral, une toux productive, une leucocytose neutrophilique et des infections respiratoires récurrentes dont les séquelles étaient visibles sur les radiographies thoraciques avec des lésions de bronchopneumonie touchant les lobes crâniaux et moyen droit ainsi que des lésions de bronchiectasie. L’analyse du sperme d’un de ses chiens mettait en évidence une réduction de la mobilité des spermatozoïdes et un pourcentage important de formes anormales en microscopie optique. Un situs inversus était également présent dans environ un tiers des cas. Les anomalies ciliaires observées en microscopie électronique chez ces chiens révélaient un phénotype ultrastructurel peu commun, associant une atteinte des bras de dynéine internes et des anomalies de la paire centrale de microtubules. L’analyse du pédigree de ces chiens était en faveur d’un mode de transmission autosomique récessif. L’étude d’association génome entier réalisée chez 5 atteints et 15 contrôles a permis d’identifier une région contenant 151 gènes candidats. Une sélection des gènes décrits comme impliqués dans la structure et/ou la fonction des cils (Gherman et al., 2006; Inglis et al., 2006) a permis une réduction drastique des gènes candidats. Le séquençage de ceux-ci a permis d’identifier un codon stop prématuré au sein de CCDC39, un gène codant pour une protéine enrichie en domaine « coiled-coils ». Tous les chiens atteints possédaient cette mutation à l’état homozygote tandis que leurs parents étaient tous hétérozygotes, confirmant ainsi le mode de transmission autosomique récessif. Après avoir mis au point un test génétique rapide basé sur la technologie Taqman, plus de 500 bobtails ont été génotypés afin d’estimer la fréquence de la mutation au sein de cette race. L’allèle muté se retrouvait plus fréquemment dans la population européenne avec une fréquence d’hétérozygotes autour de 19%. Les hétérozygotes étaient plus rares chez les chiens provenant d’Amérique du nord avec une fréquence d’hétérozygotes de 7%. Plusieurs éléments étaient en faveur du fait que cette mutation était bien la mutation causale. Premièrement, le séquençage d’une population de 80 chiens issus de 9 races différentes, n’a pas permis d’identifier une seule fois cette mutation. De plus, en étudiant l’expression de CCDC39 au sein de l’épithélium respiratoire de chiens porteurs, nous avons mis en évidence un phénomène de dégradation de l’ARNm non-sens. Une nette diminution de l’expression de CCDC39 était visible chez les atteints par rapport aux sains et la protéine était absente des cellules ciliées respiratoires des atteints, contrairement aux chiens contrôles. Nous avons également pu démontrer que CCDC39 était principalement exprimé dans les tissus ciliés chez la souris et chez l’homme. Enfin, pour confirmer définitivement que CCDC39 joue un rôle important dans la mobilité ciliaire, nous avons supprimé son expression à l’aide de morpholinos dans des embryons de zebrafish. L’injection provoquait l’apparition de défauts de latéralité, dose-dépendants. Ce phénotype était spécifique car il disparaissait lorsque les embryons étaient co-injectés avec de l’ARNm sauvage. Vu son implication dans une DCP canine, il était légitime de suspecter que CCDC39 pouvait être à l’origine de cas humains. Nous avons sélectionné une cinquantaine de patients présentant un phénotype ultrastruturel identique à ceux des bobtails atteints. Le séquençage de ces patients a permis d’identifier quinze mutations différentes. Chez la plupart des atteints, ces mutations étaient, soit à l’état homozygote, soit à l’état d’hétérozygote composite. Par contre, nous n’avons pas mis en évidence de mutation au sein de CCDC39 pour une vingtaine de patients atteints de DCP avec un phénotype ultrastructurel différent ou chez plus de 200 patients ne présentant que des défauts de latéralité. Afin de mieux comprendre la fonction de CCDC39 et l’impact de sa dysfonction sur la structure cilaire, nous avons analysé son expression au niveau protéique, en examinant des cellules épithéliales nasales prélevées par frottis brosse. Comme chez le chien, la protéine était absente des cellules épithéliales respiratoires des patients atteints, alors qu’elle était présente chez les contrôles. En utilisant des techniques d’immunofluorescence à haute résolution, nous avons pu démontrer que CCDC39 se localisait principalement au niveau de l’axonème ciliaire chez l’individu sain mais pas chez l’individu atteint. Afin de caractériser l’impact d’une déficience de CCDC39, nous avons étudié les autres composants de l’axonème ciliaire en utilisant des anticorps dirigés spécifiquement sur des sous-unités de l’axonème ciliaire. Nous avons ainsi pu démontrer que l’absence de CCDC39 est responsable d’une absence de certains constituants axonémaux comme les bras de dynéine internes ou le complexe régulateur des dynéines. Enfin, l’analyse du battement ciliaire de certains sujets atteints a permis de mettre en évidence un pattern dyskinétique, caractérisé par une amplitude réduite et des axonèmes rigides. Cette étude a permis d’identifier un nouveau gène impliqué dans les DCP tant dans la race bobtail que chez l’homme. Nous avons pu mettre en évidence que ce gène code pour une protéine axonémale dont l’absence est responsable d’une atteinte des bras de dynéine internes et d’une désorganisation axonémale, ce qui a pour conséquence un battement ciliaire dyskinétique. Le phénotype clinique présenté par les chiens atteints est remarquablement similaire à celui de l’homme, avec une atteinte sévère des voies respiratoires, mais également des anomalies spermatiques chez le mâle et l’existence de défaut de latéralité chez certains atteints. Comme dans la grande majorité des DCP, les individus ne présentent la maladie que s’ils recoivent deux copies défectueuses de CCDC39, puisque nous avons pu montré que tous les chiens atteints étaient homozygotes pour la mutation et que la plupart des patients humains atteints possédaient soit une mutation à l’état homozygote, soit deux mutations différentes. Toutes les mutations identifiées au sein de ce gène sont associées à une perte de fonction et sont vraisemblablement responsables d’une absence de production de la protéine, secondaire à un phénomène de dégradation de l’ARNm, comme nous avons pu le mettre en évidence chez le bobtail. Par la suite, d’autres études ont confirmé cette hypothèse en identifiant de nouvelles mutations au sein de CCDC39, pratiquement toutes liées à une perte de fonction (Blanchon et al., 2012) (Zariwala et al., 2013) (Antony et al., 2013). Les mutations identifiées étaient systématiquement associées à un phénotype ultrastructurel bien particulier représentant environ 12% des cas de DCP (Jorissen et al., 2000b) (Chilvers et al., 2003a) (Papon et al., 2010) (Shoemark et al., 2012). Simultaménent à la découverte de CCDC39, un autre gène, CCDC40, a été identifié comme étant responsable d’un phénotype ultrastrucurel identique. Ces deux gènes sont étroitement liés, puisque l’absence de CCDC40 affecte la localisation axonémale de CCDC39 au sein de la cellule ciliée (Becker-Heck et al., 2010). Ces deux gènes expliquent à eux seuls une grande proportion des patients présentant ce phénotype particulier (Blanchon et al., 2012) (Antony et al., 2013). Nous avons pu démontrer, par différentes méthodes, que ce gène jouait un rôle important dans la structure et la fonction des cils mobiles en observant que son expression était principalement localisée dans les organes présentant des cils mobiles et que la protéine était absente chez des individus porteurs de mutation. De plus, en inactivant l’expression de ce gène dans des embryons de zebrafish, nous avons observé l’apparition de défaut de latéralité ce qui suggère une atteinte des cils mobiles de la vésicule de Kupffer, responsable de l’asymétrie droite gauche. L’identification de ce gène est particulièrement intéressante car CCDC39 a été la première protéine enrichie en domaine « coiled-coils » a être impliquée dans une DCP et a permis de souligner l’importance de ces motifs pour la fonction du cil mobile. Depuis lors, plusieurs autres gènes possédant ces structures particulières ont été associés avec d’autres cas de DCP humaines (Becker-Heck et al., 2010) (Hjeij et al., 2014) (Horani et al., 2013a) (Knowles et al., 2013a) (Panizzi et al., 2012) (Wirschell et al., 2013). Le rôle exact de ces protéines riches en des domaines « coiled-coils » reste à préciser, mais elles semblent jouer un rôle dans la structure du complexe régulateur des dynéines et dans l’ancrage des bras de dynéine aux microtubules adjacents. Cette étude a permis d’identifier le premier gène responsable de DCP dans l’espèce canine. Le génotypage de plus 500 bobtails a permis d’établir que la mutation semble plus fréquente en Europe, ce qui pourrait être lié à l’usage intensif de certains grands champions dans les années 80. La disponibilité de ce test permettra aux éleveurs de dépister les porteurs asymptomatiques et évitera l’apparition de nouveaux atteints. Enfin, cette étude permet de mettre en lumière l’intérêt du chien en tant qu’organisme modèle pour identifier les origines génétiques de certaines pathologies humaines. En effet, le chien représente un modèle unique à bien des égards (Lequarré et al., 2011). Le chien bénéficie de soins médicaux de plus en plus poussés et chaque race de chien représente un isolat génétique, ce qui a pour conséquence une concentration de certains allèles morbides responsables de pathologies similaires à celles de l’homme. On peut ajouter que le chien possède un répertoire génétique très proche de celui de l’homme et que la strucure de son génome est particulièrement intéressante pour disséquer génétiquement des caractères mendéliens, mais aussi des caractères complexes (Lindblad-Toh et al., 2005). Enfin, ou peut imaginer que les bobtails atteints de DCP pourraient représenter une opportunité unique pour tester de nouvelles thérapies et éventuellement pour mettre au point une thérapie ciblée contre le défaut génétique responsable. [less ▲]

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See detailExperimental study and modeling of the quasi-static mechanical behavior of Ti6Al4V at room temperature
Gilles, Gaëtan ULg

Doctoral thesis (2015)

The work aims to characterize the quasi-static mechanical behavior of the Ti6Al4V titanium alloy at room temperature and to describe it by a phenomenological model. The thesis is divided in four parts ... [more ▼]

The work aims to characterize the quasi-static mechanical behavior of the Ti6Al4V titanium alloy at room temperature and to describe it by a phenomenological model. The thesis is divided in four parts. The first one presents a literature review of the basic properties of titanium and its alloys (crystal structure, classification, deformation mechanisms), then it focuses on the specific mechanical features of Ti6Al4V. It also proposes a state of art in the field of the phenomenological constitutive laws used to model the mechanical behaviors of metals. The second part deals with the experimental campaign conducted on a 0.6 mm thick Ti6Al4V sheet. The devices and the tests are first described before giving the test results. The campaign includes experiments with monotonic and complex strain paths (tension, compression, simple shear, plane strain, Bauschinger tests, deep-drawing processes, layer compression tests). The experimental results show that the material displays anisotropy in yield stress, r-ratios and hardening, as well as a strength differential effect between tension and compression. The third part describes the implementation of the yield criteria CPB06exn in the non-linear finite element code LAGAMINE developed in MSM team. These criteria are selected to model the yield locus of Ti6Al4V since they are able to take into account both the anisotropy and the tension-compression asymmetry exhibited by the alloy. Several parameter identifications are performed using the classical simulated annealing algorithm. They determine that CPB06ex2 is required to represent the yield surface. The criterion is next associated to different hardening formulations: (1) Voce isotropic law; (2) mixed Voce isotropic – Armstrong-Frederick kinematic law; (3) model taking into account the evolution of the yield locus shape with the deformation. The identification of the hardening parameters is achieved from the monotonic and Bauschinger tests either by inverse method, or by the simulated annealing method. The last part of the thesis proposed a validation of the different modelings in the case of the layer compression tests and the deep-drawing processes. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailVertical Distribution of Functional Potential and Active Microbial Communities in Meromictic Lake Kivu
İnceoğlu, Özgul; Llirós, Marc; Crowe, Sean A. et al

in Microbial Ecology (2015)

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Peer Reviewed
See detailDisrupting the wall accumulation of human sperm cells by artificial corrugation
Guidobaldi, H.A.; Jeyaram, Y.; Condat, C.A. et al

in Biomicrofluidics (2015), 9

Many self-propelled microorganisms are attracted to surfaces. This makes their dynamics in restricted geometries very di erent from that observed in the bulk. Swimming along walls is bene cial for ... [more ▼]

Many self-propelled microorganisms are attracted to surfaces. This makes their dynamics in restricted geometries very di erent from that observed in the bulk. Swimming along walls is bene cial for directing and sorting cells, but may be detrimental if homogeneous populations are desired, such as in counting microchambers. In this work, we characterize the motion of human sperm cells 60 um long, strongly confi ned to 25u m shallow chambers. We investigate the nature of the cell trajectories between the con fining surfaces and their accumulation near the borders. Observed cell trajectories are composed of a succession of quasi-circular and quasi-linear segments. This suggests that the cells follow a path of intermittent trappings near the top and bottom surfaces separated by stretches of quasi-free motion in between the two surfaces, as confi rmed by depth resolved confocal microscopy studies. We show that the introduction of arti cial petal-shaped corrugation in the lateral boundaries removes the tendency of cells to accumulate near the borders, an e ffect which we hypothesize may be valuable for micro fluidic applications in biomedicine. [less ▲]

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