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See detailBilan bactériologique des mammites dans les troupeaux Zébu Azawak à la station expérimentale sahélienne de Toukounous (Niger) et épidémiologie moléculaire des Staphylococcus aureus isolés entre 2009 et 2012
Issa Ibrahim, Abdoulkarim ULg

Doctoral thesis (2015)

L’élevage est la seconde activité principale après l’agriculture au Niger. Cependant, ce secteur est confronté à d’énormes problèmes, notamment la faible productivité des animaux, le faible investissement ... [more ▼]

L’élevage est la seconde activité principale après l’agriculture au Niger. Cependant, ce secteur est confronté à d’énormes problèmes, notamment la faible productivité des animaux, le faible investissement, des problèmes d’alimentation et d’accès aux points d’eau, et divers problèmes sanitaires récurrents. Depuis l’indépendance du pays en 1960, plusieurs politiques ont été mises en œuvre pour améliorer la productivité des espèces et races domestiques locales. C’est ainsi que, la station expérimentale sahélienne de Toukounous a vu le jour, avec comme objectifs la sélection et la diffusion de la race Zébu Azawak auprès des producteurs ruraux. Les efforts de sélection ont abouti à l’obtention d’un animal standard bien adapté au contexte sahélien avec un niveau de production en lait acceptable. Le bétail laitier à travers le monde souffre énormément des problèmes sanitaires liés aux infections de la glande mammaire. La situation est la même à Toukounous malgré la proximité de services vétérinaires et para-vétérinaires. Cependant, au Niger de manière générale, les données sur les mammites sont rares et très peu de publications scientifiques sont disponibles. Une des possibles explications est la prévalence élevée de mammites sub-cliniques, mais faible de mammites cliniques. La présente étude est dès lors centrée sur les problèmes de mammites au sein de la station sahélienne expérimentale de Toukounous afin d’identifier : (i) les vaches souffrant de mammites cliniques et/ou subcliniques ; (ii) les principales bactéries pathogènes responsables ; et (iii) les virulotypes et profils de résistance aux antibiotiques des souches de Staphylococcus (S.) aureus isolées ; et afin de démontrer l’impact positif de l’application de mesures simples d’hygiène lors de la traite manuelle sur la prévalence de vaches avec mammite. De 2009 à 2012, l’ensemble des vaches en lactation des trois troupeaux de la station, à savoir « élites », « non-élites » et « primipares » ont été testées avec le « California Mastitis Test » (CMT). Ensuite, le lait de tous les quartiers des vaches ayant réagi positivement au test CMT a été prélevé pour réaliser des analyses bactériologiques au Niger. Les espèces bactériennes pré-identifiées au Niger ont ensuite été importées en Belgique (ULg-FMV) afin de procéder à une identification complète par des galeries API®. Les souches confirmées de S. aureus ont par la suite été étudiées pour leurs virulotypes (i) phénotypiquement pour la production de biofilm par mesure de la densité optique après croissance en milieu liquide en plaque de microtitration et pour la synthèse d’une capsule par un test ELISA ; et (ii) génétiquement par PCR ciblant des gènes codant pour différentes propriétés de virulence (adhésines, leucotoxines, entérotoxines, biofilm, et capsule) ; ainsi que pour leurs profils de résistance aux antibiotiques par le test de diffusion en gélose, ou antibiogramme. Ces mêmes souches ont été comparées par leurs empreintes génétiques après « Pulsed Field Gel Electrophoresis » (PFGE), ou pulsotypes, pour en étudier la clonalité au cours des 4 années de l’enquête et dans les 3 troupeaux. Enfin, l’impact de mesures d’hygiène (lavage et désinfection du pis, des trayons et des mains des trayeurs avant et/ou après chaque traite) a été évalué en 2011 et en 2012, en comparant la prévalence de vaches positives au test CMT et l’identité des bactéries isolées en présence ou en absence de ces mesures. Au cours de la première étude en 2009 sur la prévalence des vaches positives au test CMT et l’identité des bactéries mammopathogènes, 104 des 265 vaches (39%) testées dans l’ensemble des 3 troupeaux étaient positives au test CMT, bien qu’aucune mammite clinique n’ait été diagnostiquée. Les analyses bactériologiques ont identifié 55 souches bactériennes: la moitié (51%) appartient au genre Staphylococcus, essentiellement à l’espèce S. aureus (42%). Les autres bactéries identifiées appartiennent à la famille des Enterobacteriaceae (26%) et aux genres Enterococcus (13%), Bacillus (9%) et Acinetobacter (2%). Des résultats similaires ont été obtenus en 2010, 2011 et 2012, bien que les pourcentages respectifs puissent varier selon l’année et le troupeau. Les résultats des tests phénotypiques et génétiques du virulotypage (études 1 et 3) des 122 souches de S. aureus isolées de 2009 à 2012 dans les trois troupeaux n’ont permis d’effectuer aucun regroupement. Par contre, les résultats des empreintes génétiques par PFGE sur ces mêmes souches ont montré qu’elles appartiennent à 16 pulsotypes différents, dont trois sont plus fréquents, A (33%), D (23%) et B (21%). Ces différents pulsotypes se distinguent, dans une certaine mesure, par la présence plus fréquentes des gènes icaA, spa et cap5H dans les souches des pulsotypes A et B ; des gènes cap8H, seg, sei et seb dans celles du pulsotype D ; et du gène luks-PV dans celles des pulsotypes B et D. Pour ce qui concerne les antibiogrammes des mêmes 122 souches (études 1 et 2 + résultats non publiés), des pourcentages élevés de souches résistantes de S. aureus, particulièrement aux -lactamines, ont été relevés. Ainsi, 41% des souches testées étaient résistantes à la pénicilline et 7%, à l’oxacilline. Mais, aucune souche résistante à la méticilline (SARM) ne possède le gène mecA. Les pourcentages de souches résistantes atteignaient 11% pour la tétracycline et la gentamicine, mais restaient inférieurs à 5% pour la clindamycine, l’association trimétoprime-sulfaméthoxazole et l’enrofloxacine. Pour la 4ème étude en 2011 et 2012, les mesures d’hygiène ont été appliquées pendant 6 mois : lavage du pis avant la traite, trempage des trayons avec de la chlorhexidine après la traite, et lavage et désinfection des mains des trayeurs avec une solution antiseptique à base d’hypochlorite de sodium. L’application de ces mesures a diminué de manière statistiquement significative les pourcentages de vaches positives au test CMT en comparaison avec les résultats dans les troupeaux et au cours des années sans application de ces mêmes mesures d’hygiène. En 2012, par exemple, les pourcentages de vaches positives au CMT dans les troupeaux « élite » et « non-élite » ont diminué de 65% et 62%, à 44% et 41% après trois mois d’application, puis à 20% et 24% après 6 mois d’application, respectivement. Par contre, ces mesures d’hygiène n’ont eu aucun effet statistiquement significatif sur les pourcentages relatifs des différents pathogènes identifiés. En conclusion, les mammites bovines sévissent essentiellement sous forme sub-clinique à la station sahélienne de Toukounous. Le genre Staphylococcus et l’espèce S. aureus sont les bactéries mammopathogènes les plus fréquemment identifiées. Les souches de S. aureus appartiennent à différents virulotypes et pulsotypes, bien que trois de ces derniers soient plus fréquents dans les trois troupeaux et au cours des quatre années de l’étude. Ces mêmes souches présentent différents profils de résistance aux antibiotiques, avec près de la moitié d’entre elles résistantes à des membres de la famille de -lactames. Enfin, l’application de mesures d’hygiène (lavage et désinfection du pis, des trayons et des mains des trayeurs) avant et/ou après la traite manuelle permet de réduire la prévalence des vaches positives au test CMT de manière statistiquement significative, mais n’a pas d’influence sur les fréquences relatives des bactéries pathogènes identifiées dans les laits. [less ▲]

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See detailEtude du potentiel des sous produits de la filière vinicole pour des applications à haute valeur ajoutée
Berchem, Thomas ULg

Master's dissertation (2015)

Nowadays, there is no longer any doubt about the future fossil fuels rarefaction. It is necessary to find more sustainable ways to produce everyday consumer products faced to an increasing population. Bio ... [more ▼]

Nowadays, there is no longer any doubt about the future fossil fuels rarefaction. It is necessary to find more sustainable ways to produce everyday consumer products faced to an increasing population. Bio-based chemistry and bio-refining are alternative solutions deserving a particular attention. The large amount of green waste produced all around the world represents energy and chemical resources with an under-exploited potential. Wine-making byproducts come from grape growing which is one of the largest crop around world. It seems to be an interesting source of bio-based molecules but, despite this potential, these byproducts are untapped. Their uses are limited to poor value added applications like composting, agricultural spreading or bioethanol. This work focuses on the high value added valorization possibilities of the wine-making byproducts. It takes part in the current trend of using natural bioactive molecules in pharmaceutical, parapharmaceutical or food industry. This study is built around three main objectives: a characterization of the raw material and the development of a method to extract polyphenols. The results shown in this work tend to indicate a high valorization potential of grape pomace thank to the identification of interesting compounds like bioactive molecules and especially polyphenols as well as high concentrations of other molecules of which the valorization potential from wine-making byproducts needs to be explored. [less ▲]

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See detailTrajectory optimization for 3D robots with elastic links
Lismonde, Arthur ULg; Sonneville, Valentin ULg; Bruls, Olivier ULg

Scientific conference (2015, June 29)

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See detailWild boar movement ecology across scales: Insights from a population expanding into agroecosystems of Southern Belgium
Morelle, Kevin ULg

Doctoral thesis (2015)

Over the time, ungulates have seen their populations continuously changing under the e ect of direct, i.e. hunting pressure, and indirect, i.e. land-use changes, human activities. Under control until ... [more ▼]

Over the time, ungulates have seen their populations continuously changing under the e ect of direct, i.e. hunting pressure, and indirect, i.e. land-use changes, human activities. Under control until recently, ungulates have progressively adapted to these modi cations and are now able to cope with human-shaped environments, consequently their number and range have greatly and worryingly increased. More particularly, among ungulates species, the wild boar Sus scrofa raises important concerns due to its environmental, economic and social impacts on modern societies. Understanding the ecology of ungulates species and their ability to survive within highly dynamic and seasonal ecosystems, such as agricultural environment, is thus necessary to better mitigate their negative impacts and to sustainably manage growing and expanding populations. Although only recently studied, movement ecology of animal is an important species trait that allows animal to adapt to rapid environmental changes. Considering movement as the resulting interaction of the animal’s internal state, navigation and motion capacity as well as of the e ect of the surrounding environment (“external factors”), provides a clear conceptual framework enabling to study patterns, mechanisms and processes, such as coping with land-use changes. In this thesis, we study the case of an expanding wild boar population in Southern Belgium and consider the movement ecology of the species to understand how wild boar colonize and ourish in agroecosystems. More speci cally, the thesis aims at i) reviewing quantitatively and qualitatively the scienti c literature about wild boar movement ecology, and ii) analyzing the spatial response of wild boar to agroecosystems in terms of movement and habitat selection across three spatial and temporal scales. The literature review highlights that wild boar is the least studied ungulates species in terms of movement ecology.We suggest that this is likely due i) to the relative complexity of tting tracking devices to this species, and ii) to its generalist diet making the species not suitable to test foraging hypotheses. Among existing studies, a large part focuses on the role of external factors (e.g. hunting, landscape features) on movement while others components of the movement ecology framework (internal state, navigation and motion capacity) remain poorly studied. However, when assuming behavioral similarity between wild and domestic boars, experimental studies on captive animals show how wild boar can develop complex movement strategies by using their highly developed cognitive and sensory abilities, and spatial memory. The spatio-temporal analysis suggests a scale-speci c response of wild boar to agricultural habitat. At the intermediate scale (landscape, seasonal), wild boar uses seasonal habitat shift strategies towards agricultural areas, while at broader scale (regional, decades), wild boar avoids this habitat, preferring the forest habitat to spread and extend its occupancy range. This results in a contradiction with our preliminary hypothesis that increased area of cultivations providing cover (maize, rapeseed, cereals) facilitates wild boar population expansion. Furthermore, we show that besides the use of forest habitat, high population density is a major driving factor of the colonization of agroecosystems by wild boar. The ne-scale analysis (home range, daily), highlights the large variety of spatial behaviors (area restricted search, central place foraging, nomadism, dispersing) wild boar is able to use to cope with heterogeneous environments. In terms of management of the species, the results of this thesis suggest that it is required to lower the population density in order to limit the population spread into agroecosystems, not only at the margin of expansion but all over the species’ range. Furthermore, we recommend developing more exible control strategies taking into account both the spatial abilities of the species and the complexity and dynamics of the environment. For example, the creation of a seasonal landscape of fear could be promoted, i.e. reducing attractivity of agricultural lands by increasing risk sensation (e.g. hunting with dogs all along the growing season). However, in our opinion, the success of any management strategy requires rst to tackle the issue of the decreasing number of hunters observed in large part of Europe and to improve communication among the di erent stakeholders (hunting associations, farmers, public administration). Indeed, while ungulates have progressively adapted to human-induced changes, the capacity of humans to adapt to this new human-ungulate relation is questionable. [less ▲]

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See detailPerturbations de l'épissage des ARN pré-messagers par les agents chimiothérapeutiques: mécanismes d'action du cisplatine et impact sur la mortalité des cellules cancéreuses
Gabriel, Maude ULg

Doctoral thesis (2015)

L’épissage alternatif est un processus qui concerne plus de 90% des pré-ARN messagers et qui contribue largement à la diversité protéique. Il est régulé par une série de facteurs d’épissage qui se lient ... [more ▼]

L’épissage alternatif est un processus qui concerne plus de 90% des pré-ARN messagers et qui contribue largement à la diversité protéique. Il est régulé par une série de facteurs d’épissage qui se lient sur des séquences situées sur les transcrits primaires. L’activité de ces facteurs d’épissage est régulée, entre autres, par divers signaux externes et voies de signalisation.  Les agents chimiothérapeutiques peuvent altérer la régulation de l’épissage et, ainsi, modifier la séquence d’un grand nombre d’ARN messagers et, éventuellement, la fonction des protéines qui en résultent. Cependant, l’implication de ces mécanismes dans la thérapie anticancéreuse demeure mal connue en termes d’efficacité thérapeutique, de diagnostic, de pronostic, de développement de résistances aux traitements et d’induction d’effets secondaires. L’objectif principal de cette étude est d’évaluer si la régulation de l’épissage par le cisplatine est critique pour son activité anticancéreuse. L’analyse du transcriptome de cellules mammaires cancéreuses traitées avec du cisplatine a permis d’identifier de nombreuses altérations d’épissage induites par la chimiothérapie. Parmi les 700 évènements observés, un grand nombre touche des transcrits impliqués dans le cycle cellulaire et dans la régulation de l’épissage lui-même.   Bien que le cisplatine induise des dommages au niveau de l’ADN, nous avons exclu la participation des membres de la voie des dommages à l’ADN, tels que ATM, ATR, DNA-PK et p53, dans les altérations d’épissage induites par le cisplatine. Les PI3K de class I (p110) et la voie MEK/ERK sont , en revanche, requises.  L’utilisation d’une banque de plus de 50 siRNA ciblant des protéines se liant à l’ARN, en particulier des facteurs d’épissage, nous a permis d’évaluer l’implication de ces facteurs dans les modifications d’épissage observées après le traitement au cisplatine. Il est apparu que la réduction de l’expression de certains facteurs dont SF3A1, RBM39, U2AF1 et snRNP70 mime les effets du cisplatine. A l’inverse, l’inhibition de SRSF4 réprime ces effets.  Par co-immunoprécipitation, nous avons observé un lien physique entre le facteur de transcription c-Jun et les facteurs d’épissage SF3A1 et RBM39. Alors que cette liaison ne semble pas être affectée par le cisplatine, des modifications du statut de phosphorylation de c-Jun ont été observées après traitement au cisplatine. La déplétion de c-Jun et l’inhibition d’AP-1 corrigent en partie l’effet du cisplatine sur l’épissage, suggérant leur implication dans le processus.   Finalement, nous avons montré que la déplétion en SRSF4 réduit la mortalité cellulaire induite par le cisplatine, alors que la déplétion en SF3A1 et RBM39 l’augmente. Ces résultats montrent une corrélation entre épissage et mort cellulaire et suggèrent que la modulation de l’épissage pourrait être utilisée comme thérapie adjuvante afin d’augmenter l’efficacité de la chimiothérapie.   [less ▲]

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See detailCaractérisation et étude du potentiel de valorisation des polyphénols de miels monofloraux
Istasse, Thibaut ULg

Master's dissertation (2015)

Honey is a natural sweet substance mainly produced by Apis mellifera L. from flowers nectar or honeydew. It is consumed by humans and used as sweetening agent since ancient times. Nowadays, its main ... [more ▼]

Honey is a natural sweet substance mainly produced by Apis mellifera L. from flowers nectar or honeydew. It is consumed by humans and used as sweetening agent since ancient times. Nowadays, its main valorization is in the food sector. Besides its sweetness, honey also has other interesting properties like an antibacterial action. The origins of this antibacterial action are manifold because although honey contains mainly sugars, it is nonetheless a very complex mixture comprising more than one hundred different components. Factors usually involved in honey antibacterial effect are hydrogen peroxide, the high concentration in sugars, the acidic pH, antimicrobial peptides secreted by bees and polyphenols which are secondary metabolites from plants visited by the bees. Among these factors, polyphenols are of particular interest because they represent a market of hundreds of millions of dollars in the world and exhibit different biological activities: antioxidants, antibacterial, anticancer, antifungal, anti-inflammatory, etc… These observations lead to a question: could honey polyphenols be extracted for high value-added applications? The purpose of this work is to give a beginning of answer. That’s why an extraction method for honey polyphenols was developed. These compounds were sought in six different honey samples: acacia, chestnut, eucalyptus, thyme, sunflower and wild carrot honeys. After the extraction, samples were analyzed by high performance liquid chromatography coupled with UV detection and mass spectrometry. Several polyphenols were identified and quantified in honeys. If the extraction method isn’t recommended at industrial level at this stage of the project, it can, however, be used for analytical purposes. Further development of the method could allow to link honeys to their floral sources. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailComparative transcriptomic analysis of the distinct pancreatic cell types
Peers, Bernard ULg

Conference (2015, June 28)

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Peer Reviewed
See detailMultiscale structure characterization of sawdust-waste water sludge extrudates dried in a pilot-scale fixed bed
Li, Jie ULg; Plougonven, Erwan ULg; Fraikin, Laurent ULg et al

in Biomass and Bioenergy (2015), 81(0), 98-107

Abstract Convective drying of waste water sludge and sawdust-sludge mixtures in a pilot-scale fixed bed was studied. Drying was performed in a cross-flow convective dryer using 500 g of wet material ... [more ▼]

Abstract Convective drying of waste water sludge and sawdust-sludge mixtures in a pilot-scale fixed bed was studied. Drying was performed in a cross-flow convective dryer using 500 g of wet material extruded through a disk with circular dies 12 mm in diameter. The structure of the bed mainly shows volume shrinkage and crack formation during drying. Several characterization techniques were used over a wide range of scales from nm up to mm. The overall bed structure was imaged with X-ray macrotomography, at a resolution of 0.36 mm per pixel. Single extrudates were scanned with X-ray microtomography, at a resolution of 41 μm per pixel. Pore structure of the dried samples were characterized by mercury porosimetry (7.5 nm < dp < 150 μm). Results show significant structural changes on all scales with increasing amounts of sawdust: shrinkage decreases, crack formation increases, and the pores become larger. This confirms the benefits of sawdust addition for sludge drying applications. [less ▲]

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See detailRiga. Une capitale balte à l'époque de l'Art nouveau
Folville, Xavier ULg

Conference given outside the academic context (2015)

Au début du XVIIIe siècle, Riga, ancienne ville hanséatique, faisait partie de l'empire tsariste dont elle était un des ports les plus importants ; elle connut une histoire compliquée et douloureuse ... [more ▼]

Au début du XVIIIe siècle, Riga, ancienne ville hanséatique, faisait partie de l'empire tsariste dont elle était un des ports les plus importants ; elle connut une histoire compliquée et douloureuse, partagée avec les autres pays baltes. A la fin du XIXe siècle, la destruction des anciens remparts facilite son extension sur de nouveaux territoires et permet de répondre à l'explosion démographique et au développement économique du moment. Au tournant du siècle, l’Art nouveau s’impose comme le style moderne qui correspond à une ville dynamique. Mais ici, c’est un Art nouveau très différent de celui que nous connaissons à Bruxelles. Teinté de symbolisme dans sa décoration, animé par un sentiment de renouveau national, d’esprit romantique, il engendre des immeubles, des rues, voire des quartiers entiers ou des palais qui seront édifiés jusqu’à la Première Guerre mondiale. Riga, consciente de son patrimoine, est reconnue par l’Unesco ; de nombreux bâtiments sont restaurés et un musée-témoin de l’art de vivre à cette époque est ouvert au public. La conférence propose de faire une courte promenade illustrée dans ce patrimoine. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailEnergetics and Structural Characterization of Isomers Using Ion Mobility and Gas-phase H/D Exchange: Learning from Lasso Peptides
Hanozin, Emeline ULg; Morsa, Denis ULg; De Pauw, Edwin ULg

in Proteomics (2015), early view

State-of-the-art characterization of proteins using mass spectrometry namely relies on fragmentation methods which allows exploring featured dissociative reaction pathways. These pathways are often ... [more ▼]

State-of-the-art characterization of proteins using mass spectrometry namely relies on fragmentation methods which allows exploring featured dissociative reaction pathways. These pathways are often initiated by a series of potentially informative mass-constant conformational changes that are nonetheless frequently overlooked by lack of adequate investigation techniques. In the present study, we propose a methodology to readily address both structural and energetic aspects of stereoisomerization reactions using ion mobility coupled with mass spectrometry. To this end, a commercial spectrometer was used as a reactor comprising an energy resolved collisional activation step intended at promoting controlled conformational changes and a structural assignment step dedicated to the identification of the generated isomers. This identification relies on ion mobility and other on-line coupled techniques, namely an originally designed gas-phase H/D exchange experiment. We here apply this methodology to characterize the isomerization kinetics of capistruin, a 19-residue long lasso-folded peptide. We expect this approach to bring insights into the physical origin of global dissociation thresholds monitored in tandem mass spectrometry experiments and to set a promising basis for quantitative investigations of the stability of different molecular folds. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailAssessment of climate change effects on groundwater resource in transient conditions
Goderniaux, Pascal; Wildemeersch, Samuel; Brouyère, Serge ULg et al

Conference (2015, June 27)

A sophisticated transient weather generator (WG) in combination with an integrated surface-subsurface hydrological model (HydroGeoSphere) are used for producing a stochastic generation of large numbers of ... [more ▼]

A sophisticated transient weather generator (WG) in combination with an integrated surface-subsurface hydrological model (HydroGeoSphere) are used for producing a stochastic generation of large numbers of equiprobable climatic time series, representing transient climate change, and assess impacts on groundwater resources in a probabilistic way. The modelling approach, involving the catchment-scale fully integrated surface-subsurface model, is described in Goderniaux et al. [2009]. Biased-corrected climate change scenarios are applied as input of the hydrological model to quantify their impact on groundwater resources. In Goderniaux et al. [2011], the integrated model is used in combination with a stochastic daily weather generator (WG). This WG allowed generating a large number of equiprobable climate change scenarios representative of a full transient climate between 2010 and 2085. These scenarios enabled to account for the transient nature of the future climate change, and to assess the uncertainty related to the weather natural variability. The downscaling method considers changes in the climatic means, but also in the distribution of wet and dry days. This new methodology is applied for the unconfined chalky aquifer of the Geer catchment in Belgium. A general decrease of the mean groundwater piezometric heads, has been calculated. The approach allowed also to assess different uncertainty sources: (1) the uncertainty linked to the calibration of the hydrological model, using 'UCODE_2005'; (2) the uncertainty linked to the global and regional climatic models (GCMs and RCMs), by using a multi-model ensemble; (3) the uncertainty linked to the natural variability of the weather, by using stochastic climate change scenarios. 30 equiprobable climate change scenarios from 2010 to 2085 have been generated for each of 6 different RCMs. Results show that although the 95% confidence intervals calculated around projected groundwater levels remain large, the climate change signal becomes stronger than that of natural climate variability by 2085. The WG ability to simulate transient climate change enabled the assessment of the likely timescale and associated uncertainty of a specific impact. This methodology constitutes a real improvement in the field of groundwater projections under transient climate change conditions as it enables water managers to analyse risks and take decisions with full knowledge of projected impact and their degree of confidence. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailDUSP3 Phosphatase Deficiency or Inhibition Limits Platelet Activation and Arterial Thrombosis
Tautz, Lutz; Rahmouni, Souad ULg; Oury, Cécile ULg et al

Conference (2015, June 27)

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See detailTime-domain simulation of large electric power systems using domain-decomposition and parallel processing methods
Aristidou, Petros ULg

Doctoral thesis (2015)

Dynamic simulation studies are used to analyze the behavior of power systems after a disturbance has occurred. Over the last decades, they have become indispensable to anyone involved in power system ... [more ▼]

Dynamic simulation studies are used to analyze the behavior of power systems after a disturbance has occurred. Over the last decades, they have become indispensable to anyone involved in power system planning, control, operation, and security. Transmission system operators depend on fast and accurate dynamic simulations to train their personnel, analyze large sets of scenarios, assess the security of the network in real-time, and schedule the day ahead operation. In addition, those designing future power systems depend on dynamic simulations to evaluate proposed reinforcements, whether these involve adding new transmission lines, increasing renewable energy sources, or implementing new control schemes. Even though almost all computers are now parallel, power system dynamic simulators are still based on monolithic, circuit-based, single-process algorithms. This is mainly due to legacy code, written in the 80's, that is still today in the core of the most important commercial tools and does not allow them to fully exploit the parallel computational resources of modern computers. In this thesis, two parallel algorithms belonging to the family of Domain Decomposition Methods are developed to tackle the computational complexity of power system dynamic simulations. The first proposed algorithm is focused on accelerating the dynamic simulation of large interconnected systems; while, the second algorithm aims at accelerating dynamic simulations of large combined transmission and distribution systems. Both proposed algorithms employ non-overlapping decomposition schemes to partition the power system model and expose parallelism. Then, “divide-and-conquer” techniques are utilized and adapted to exploit this parallelism. These algorithms allow the full usage of parallel processing resources available in modern, inexpensive, multi-core machines to accelerate the dynamic simulations. In addition, some numerical acceleration techniques are proposed to further speed-up the parallel simulations with little or no impact on accuracy. All the techniques proposed and developed in this thesis have been thoroughly tested on academic systems, a large real-life system, and a realistic system representative of the continental European synchronous grid. The investigations were performed on a large multi-core machine, set up for the needs of this work, as well as on two multi-core laptops computers. [less ▲]

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See detailTowards the identification of cis-elements responsible for the high expression of HMA4, an essential gene for Zn hyperaccumulation in Arabidopsis halleri.
Spielmann, Julien ULg; Nouet, Cécile ULg; Scheepers, Maxime ULg et al

Conference (2015, June 26)

A. halleri is a Zn and Cd hypertolerant and hyperaccumulator plant which stores metals in shoot vacuoles. One key step for hyperaccumulation is a highly efficient root-to-shoot translocation of metals ... [more ▼]

A. halleri is a Zn and Cd hypertolerant and hyperaccumulator plant which stores metals in shoot vacuoles. One key step for hyperaccumulation is a highly efficient root-to-shoot translocation of metals. The Zn/Cd plasmamembrane pump HMA4 (heavy metal ATPase 4) plays a central role in this process and is involved in xylem loading/unloading. Moreover, HMA4 is overexpressed in A. halleri compare to its non-tolerant and non-hyperaccumulator sister, Arabidopsis thaliana. The HMA4 overexpression is determined by a combination of gene triplication and cis-regulatory changes increasing transcription levels of each three HMA4 copies. In this study, we are focusing on the two most active HMA4 promoters and we aim to identify the cis-elements underlying high expression of HMA4 in A. halleri using promoter-reporter constructs. Through deletion analysis, two important regions for a high expression have been identified. Ongoing analysis of more detailed deletions will be presented. [less ▲]

Detailed reference viewed: 22 (5 ULg)